KR101367816B1

KR101367816B1 - 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템

Info

Publication number: KR101367816B1
Application number: KR1020110122140A
Authority: KR
Inventors: 김호원
Original assignee: 김호원
Priority date: 2011-11-22
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2014-02-27
Anticipated expiration: 2031-11-22
Also published as: KR20130056501A

Abstract

본 발명은 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템에 관한 것으로서, 외부로부터 밀폐된 공간을 형성할 수 있는 다수의 벽체들과 천장을 포함하고, 버섯 배지를 다단 및 다열로 배치시킬 수 있는 프레임 부재가 내부에 마련된 챔버; 챔버 내부를 미리 결정된 온도로 유지시킬 수 있는 온도 조절 유니트; 챔버 내부를 미리 결정된 습도로 유지시키기 위한 가습 유니트; 챔버 내부로 산소 기체를 공급할 수 있는 산소 공급 유니트; 챔버 내부에서 발생되는 이산화탄소를 챔버 외부로 배출시키기 위해 챔버 내부의 공기를 미리 결정된 양만큼만 배출시키고, 이산화탄소가 분리된 기체를 챔버 내부로 다시 공급할 수 있는 이산화탄소 분리 공급 유니트; 및 챔버 내부를 미리 결정된 조도의 빛을 조사할 수 있는 조명 유니트를 구비한다.

Description

친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템{Environment-friendly plant system for cultivating mushroom}

본 발명은 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 초단기 출하가 가능한 배지형 버섯 재배용 플랜트 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 버섯 재배사는 노지 재배, 부직포 하우스 재배, 자동화된 판넬 하우스 등 크게 3가지로 분류된다. 노지 재배는 표고 버섯만 재배할 수 있고 그 수확 시기도 2-3년 정도 소요된다. 그 이외의 버섯들은 모두 하우스에서 재배된다.

양질의 버섯을 재배하기 위해서는, 적절한 산소의 공급이 필수적이고, 버섯의 생장으로부터 발생되는 시설 하우스 내부의 유해 가스를 외부로 원할하게 배출시켜야 하며, 재배를 위한 공간 내부의 온도, 습도, 조도 등이 적절히 맞춰져야 한다.

그런데, 종래의 버섯 재배사들은 이와 같은 파라미터들이 종합적으로 고려되지 않았으며, 각각의 파라미터들 간의 연동에 의한 통합 관리에 대한 고려가 없었으므로, 불필요한 에너지의 손실이 많았을 뿐만 아니라, 우량의 버섯 품질을 기대할 수 없었다.

즉, 종래의 버섯 재배사들은, 버섯 재배 과정에서 발생되는 하우스 내부의 이산화탄소 또는 유해 가스를 하우스 외부로 배출시키기 위해 하우스 내부로 인입되는 공기의 대략 50% 이상을 배기시키거나, 외부의 유해한 공기를 그대로 하우스 내부로 유입시키거나, 버섯이 필요한 적정 조도를 고려하지 않은 조명을 설비하는 등 하우스 내부에서 버섯의 생육에 필요한 습도, 온도, 산소 농도, 이산화탄소 농도, 조도, 배지 조건 등에 대해서 개별적으로 고려되어 관리되었을 뿐, 어느 하나의 파라미터가 다른 하나 또는 그 이상의 파라미터들에 어떠한 영향을 미치는지(예, 습도와 온도 관계 및/또는 습도, 온도, 환기에 대한 이산화탄소 또는 산소의 농도 관계 등)에 대한 종합적이고 통합적인 고려에 기반한 것이 아니기 때문에, 중복 투자에 따른 시설 투자비가 증가되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 배지형 버섯 재배사들은 버섯을 수확하기까지 최소한 1개월이 소요되었기 때문에 농가 소득 차원에서 만족스럽지 못하였다. 이러한 문제는 전술한 바와 같은 종합적이고 통합적인 관리 미비에 덧붙여 적절한 배지 상태에 대한 고려가 불충분하였던 것에 기인한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 플랜트 내부의 온도 또는 습도 조건에 상응하는 함수 관계에 따라 이산화탄소의 농도를 최대한 낮추기 위해, 플랜트 내부로 유입되는 공기의 대략 10% 정도만 플랜트 외부로 배기시키고, 배기 중에서 이산화탄소를 제거하고 남은 공기를 다시 플랜트 내부로 공급시킴으로써, 이산화탄소의 농도 조절 과정에서 발생되는 불필요한 온도 및/또는 습도의 저하를 방지함으로써 그만큼 에너지 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 그러한 조절 과정이 버섯의 생육에 영향을 미치지 않도록 개선된 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 버섯 재배용 플랜트 시스템은, 외부로부터 밀폐된 공간을 형성할 수 있는 다수의 벽체들과 천장을 포함하고, 버섯 배지를 다단 및 다열로 배치시킬 수 있는 프레임 부재가 내부에 마련된 챔버; 상기 챔버 내부를 미리 결정된 온도로 조절할 수 있는 온도 조절 유니트; 상기 챔버 내부를 미리 결정된 습도로 가습시키기 위한 가습 유니트; 상기 챔버 내부로 산소 기체를 공급할 수 있는 산소 공급 유니트; 상기 챔버 내부에서 발생되는 이산화탄소를 상기 챔버 외부로 배출시키기 위해 챔버 내부의 공기를 미리 결정된 양만큼만 배출시키고, 이산화탄소가 분리된 기체를 상기 챔버 내부로 다시 공급할 수 있는 이산화탄소 분리 공급 유니트; 및 상기 챔버 내부를 미리 결정된 조도의 빛을 조사할 수 있는 조명 유니트를 구비한다.

바람직하게, 상기 온도 조절 유니트는: 상기 챔버 외부에 설치된 냉,온풍 모듈; 및 배관에 의해 상기 냉,온풍 모듈에 연결되며, 상기 천장에 설치되는 적어도 하나 또는 그 이상의 냉,온풍 출력 모듈을 구비한다.

바람직하게, 상기 온도 조절 유니트에 의해 유지되는 상기 챔버 내부의 온도 범위는 15 내지 21℃이다.

바람직하게, 상기 가습 유니트는: 상기 챔버의 어느 하나의 벽체에 설치되며, 적어도 2개 또는 그 이상의 가습 노즐들을 구비하는 이온 가습기; 및 배관에 의해 상기 가습 노즐들에 연결되고 상기 공기 주입 유니트의 제1 출력부에 인접되게 상기 천장에 설치된 제2 출력부를 구비한다.

바람직하게, 상기 가습 유니트에 의해 유지되는 상기 챔버 내부의 습도는 80% 내지 90%이다.

바람직하게, 상기 산소 공급 유니트는: 상기 챔버 외부에 설치된 산소 발생기; 상기 산소 발생기로부터 발생된 산소를 상기 챔버 내부로 공급시키기 위해 상기 챔버 외부에 설치된 컴프레셔; 및 배관에 의해 상기 산소 발생기에 연결되며 상기 공기 주입 유니트의 제1 출력부에 인접되게 상기 천장에 설치된 제3 출력부를 구비한다.

바람직하게, 상기 산소 발생기에서 발생되는 산소는 산소 공급 유니트에 의해 공급되는 전체 공기량의 18% 내지 24%이다.

바람직하게, 상기 이산화탄소 분리 공급 유니트는: 상기 벽체에 마련된 급/배기 포트; 및 상기 배기 포트에 연결되어 상기 챔버 내부로부터 발생된 공기로부터 이산화탄소를 분리한 후 상기 급기 포트를 통해 상기 챔버로 공기를 공급하는 이산화탄소 분리기를 구비한다.

바람직하게, 상기 이산화탄소 분리 공급 유니트에 의해 상기 챔버 외부로 배출되는 공기는 인입 공기의 8% 내지 12%이다.

바람직하게, 상기 조명 유니트는: 상기 천장에 미리 결정된 간격으로 이격 설치된 2개 또는 그 이상의 나트륨 조명들; 및 상기 천장에 미리 결정된 간격으로 이격 설치된 2개 또는 그 이상의 자외선 조명들을 구비한다.

바람직하게, 상기 조명 유니트는 6000 내지 8000 룩스의 조도를 가진다.

바람직하게, 상기 프레임 부재는 상기 버섯 배지가 2층 및 3열로 배치될 수 있는 2단을 갖는 3개의 프레임들을 구비하고; 상기 조명 유니트는 상기 프레임들의 각각의 2단 하면에 마련된 2개 또는 그 이상의 나트륨 조명들을 구비한다.

바람직하게, 상기 챔버의 벽체들과 천장은 단열 및 보온재를 포함하고; 상기 벽체들의 적어도 어느 하나는 투시창을 구비하며; 상기 벽체들의 어느 하나는 밀폐형 도어를 구비한다.

바람직하게, 상기 투시창은 밀폐형 페아 글라스를 포함한다.

바람직하게, 상기 밀폐형 도어는 에어 커튼을 더 구비한다.

바람직하게, 상기 산소 공급 유니트는 산소를 포함하는 공기가 상기 챔버 내부로 들어가기 전에 상기 공기를 살균하기 위한 살균 유니트를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 살균 유니트는 산소를 포함하는 공기가 통과할 수 있으며, 희석된 살균액이 저장된 살균 챔버를 구비한다.

바람직하게, 상기 살균액은 피톤치드, 옻, 이소티오시안산알릴을 포함하는 용액 또는 아염소산나트륨, 과산화수소를 포함한다.

바람직하게, 플랜트 시스템은 상기 챔버를 감쌀 수 있는 비닐 하우스; 및 상기 비닐 하우스 내부에 배치되며 상기 챔버로부터 수확된 버섯 작물을 임시 보관할 수 있는 저온 창고를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 버섯 배지는 톱밥 75%, 면실피 5%, 미강 15%, 탄산칼슘 1%, 석회 1%, 옻나무 톱밥 3%로 배합된 것이다.

본 발명에 따른 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 버섯의 재배 환경을 인위적으로 조절함으로써, 환기를 억제함은 물론 플랜트 내부에서 공기를 순환시킴으로써, 에너지 저감하고 이산화탄소의 배출을 억제할 뿐만 아니라 초단기에 출하가 가능하다.

둘째, 플랜트 내부의 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 산소 농도 등과 같은 조건들이 서로 긴밀한 협력에 의해 통합 제어됨으로써 에너지를 절감할 수 있다.

셋째, 이산화탄소의 농도를 조절하기 위해, 플랜트 내부로 유입되는 공기의 대략 10% 정도만 플랜트 외부로 배기시키고, 배기 중에서 이산화탄소를 제거하고 남은 공기를 다시 플랜트 내부로 공급시키는 킴으로써, 이산화탄소의 농도 유지 과정에서 발생되는 불필요한 온도 및/또는 습도의 저하를 방지함으로써 에너지 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 이산화탄소의 농도를 적정하게 유지시킴으로써 생산되는 버섯의 품질을 높일 수 있다.

넷째, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 산소 농도, 조도, 및 배지 상태의 변화 등에 의해 1주일 이내에 버섯을 생산해 낼 수 있으므로 농가 소득의 증대에 이바지 할 수 있다.

다섯째, 버섯의 재배로부터 발생되는 이산화탄소를 분리해서 다시 공급하는 등 환경 친화적으로 플랜트를 운영할 수 있다.

전술한 본 발명의 요약뿐만 아니라 이어지는 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명은 첨부된 도면들과 함께 읽혀질 때 더 잘 이해될 것이다. 본 출원의 바람직한 예시적 실시예에 따른 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템을 설명하기 위한 목적으로, 바람직한 실시예들의 도면들이 도시된다. 그러나, 본 출원은 그러한 도면들에 도시된 정확한 장치 및 수단에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템의 개략적 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템의 길이 방향 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템의 폭 방향 단면도이다.

이어지는 상세한 설명에서 사용된 특정의 용어는 편의를 위한 것이지 제한적인 것은 아니다. "우", "좌", "상면" 및 "하면"의 단어들은 참조가 이루어진 도면들에서의 방향을 나타낸다. "내측으로" 및 "외측으로"의 단어들은 각각 지정된 장치, 시스템 및 그 유니트들의 기하학적 중심을 향하거나 그로부터 멀어지는 방향을 나타낸다. "전방", "후방", "상방", "하방" 및 그 관련 단어들 및 어구들은 참조가 이루어진 도면에서의 위치들 및 방위들을 나타내며 제한적이어서는 아니된다. 이러한 용어들은 위에서 열거된 단어들, 그 파생어 및 유사한 의미의 단어들을 포함한다.

본 발명의 특정의 예시적 실시예들은 도면들을 참조하여 설명될 것이다.

본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템의 개략적 구성도인 도 1과, 길이 방향 단면도인 도 2, 및 폭 방향 단면도인 도 3을 각각 참조하면, 플랜트 시스템(100)은 밀폐된 공간을 형성할 수 있고, 버섯 배지(2)가 배치될 수 있는 프레임 부재(10)가 내부에 마련된 챔버(20), 챔버(20) 내부를 미리 결정된 온도로 조절시킬 수 있는 온도 조절 유니트(30), 챔버(20) 내부를 미리 결정된 습도로 가습시키기 위한 가습 유니트(40), 챔버(20) 내부로 산소 기체를 공급할 수 있는 산소 공급 유니트(50), 챔버(20) 내부에서 발생되는 이산화탄소를 챔버(20) 외부로 미리 결정된 양만큼만 배출시키고, 이산화탄소가 분리된 기체를 챔버(20) 내부로 다시 공급할 수 있는 이산화탄소 분리 공급 유니트(60), 및 챔버(20) 내부에 미리 결정된 조도의 빛을 조사할 수 있는 조명 유니트(70)를 구비한다.

플랜트 시스템(100)은 예를 들어, 길이가 대략 20m이고, 폭이 대략 2.3m이고, 높이가 대략 3.1m인 통상의 구조를 가진 비닐 하우스(4)에 의해 덮혀지는 것이 바람직하다.

비닐 하우스(4)는 하절기에는 하우스 프레임(미도시)에 피복된 비닐 커버(미도시)를 벗겨내서 챔버(20) 내부의 온도를 낮추고 동절기에는 하우스 프레임으로부터 비닐 커버를 덮어 씌워 챔버(20)의 내부 온도를 높인다. 비닐 하우스(4)의 일측에는 하우스 도어(미도시)가 마련된다. 또한, 비닐 하우스(4) 내부에는 수확된 버섯을 일시 저장하기 위한 저온 창고(6)가 배치된다.

프레임 부재(10)는 예를 들어, 버섯 배지(2)를 2단으로 배치시킬 수 있는 3개의 프레임들(12)을 구비한다. 각각의 프레임(12)은 알루미늄, 스테인리스 스틸과 같은 금속 또는 강화 플라스틱, 합성 수지와 같은 플라스틱으로 제조되며 버섯 배지(2)가 배치될 수 있는 제1 베이스(14)와 제2 베이스(16) 및 이들을 연결하는 지지대(18)를 포함한다. 프레임(12)의 전체 높이는 대략 1.2m이고, 폭은 대략 75cm이다. 제1 베이스(14)의 높이는 지상으로부터 대략 40cm이고 제2 베이스(16)는 지상으로부터 대략 1.2m이다. 프레임(12)의 사이즈와 구조는 버섯의 생육에 필요한 온도, 습도, 조도 등에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 다양하게 변화될 수 있음은 당업자가 충분히 이해할 것이다.

챔버(20)는 예를 들어, 길이가 대략 15m이고, 폭이 대략 7m이고, 높이는 대략 2.4인 판넬 구조를 가지며, 실질적으로 직육면체 형상으로 구성된다. 챔버(20)는 외부로부터 밀폐된 공간을 형성하기 위해 4개의 벽체들과 천장(21)을 포함하고, 비닐 하우스(4)의 길이 방향으로 배치된다. 챔버(20)의 벽체들과 천장(21)은 단열재 및/또는 보온재를 포함하는 판넬로 구성되는 것이 바람직하다.

챔버(20)의 길이 방향의 제1 벽체(22)와 폭 방향의 제2 벽체(24)는 비닐 하우스(4)의 길이 방향 벽 및 폭 방향 벽에 근접되게 각각 배치되고, 챔버(20)의 제1 벽체(22)에 대향되는 제3 벽체(26)에는 제1 투시창(23)과 밀폐형 도어(25)가 마련되고, 제2 벽체(24)에 대향되는 제4 벽체(28)에는 제2 투시창(27)이 설치된다. 여기서, 제1 및 제2 투시창들(23)(27)은 각각 페아 글라스를 이용하여 벽체에 밀폐 설치되며, 챔버(20) 내부에서 생장하는 버섯의 생육 상태, 기타 설비의 작동 상태 등을 외부에서 관찰하기 위한 것이다. 따라서, 비닐 하우스(4)의 내벽과 제3 및 제4 벽체들(26)(28) 사이에는 작업자가 이동할 수 있는 충분한 공간이 마련되는 것이 바람직하다. 또한, 밀폐형 도어(25)는 그 내부 및/또는 외부에 에어 커튼(29)을 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 밀폐형 도어(25)가 에어 커튼(29)을 구비하게 되면, 챔버(20) 내부를 실질적으로 클린룸으로 유지할 수 있다.

챔버(20)의 재질, 크기, 구조 및/또는 프레임 부재(10)의 크기, 재질, 구조 등은 버섯의 종류, 생육에 필요한 조건들에 따라 얼마든지 변경가능하다는 것은 당업자에게 자명하다.

온도 조절 유니트(30)는, 전술한 바와 같이, 챔버(20) 내부를 미리 결정된 온도로 유지 및/또는 조절하기 위한 것으로서, 챔버(20)의 외부에 설치된 냉,온풍 모듈(32)과 제1 배관(31)에 의해 냉,온풍 모듈(32)에 연결되고 천장(21)에 설치되는 2개의 냉,온풍 출력 모듈(34)을 구비한다.

냉,온풍 모듈(32)은 챔버(20) 내부로 냉풍 또는 온풍을 공급하기 위해 예를 들어, 냉온풍기를 구비한다. 각각의 냉,온풍 출력 모듈(34)은 냉,온풍 모듈(32)로부터 제1 배관(31)에 의해 공급되는 냉풍 또는 온풍을 각각 배출시키기 위한 제1 출력부(36)를 구비한다. 제1 출력부(36)는 냉풍 포트와 온풍 포트를 구비한다. 온도 조절 유니트(30)에 의해 유지되는 챔버(20) 내부의 온도 범위는 재배하고자 하는 버섯의 종류에 따라 다르지만, 예를 들어, 15℃ 내지 21℃의 범위를 가진다. 또한, 온도 조절 유니트(30)는 챔버(20)의 내부에 설치된 온도 센서(미도시)에 의해 감지되는 신호에 의해 작동되는 제어 유니트(80)에 의해 제어될 수 있다는 사실과, 냉온풍기 이외에 지금까지 알려져 있거나 앞으로 개발될 그 어떤 냉온풍 관련 설비를 포함할 수 있다는 사실은 당업자에게 명백하다.

대안적 실시예에 있어서, 제1 출력부(36)는 냉풍과 온풍을 별도의 위치에서 공급하도록 구성될 수도 있다. 즉, 냉,온풍 출력 모듈(34)은 냉풍을 공급하기 위한 냉풍 포트는 천장(21)에 배치되고 온풍을 공급하기 위한 온풍 포트는 챔버(20) 내부의 바닥에 배치될 수 있다.

가습 유니트(40)는 챔버(20) 내부를 미리 결정된 습도로 유지시키기 위한 것으로서, 예를 들어, 챔버(20)의 제2 벽체(24)의 소정 높이에 설치되며, 다수의 가습 노즐들(42)을 구비하는 이온 가습기(44), 및 제2 배관(48)에 의해 가습 노즐들(42)에 연결되고, 온도 조절 유니트(30)의 제1 출력부(36)에 의해 배출되는 냉풍 또는 온풍과 함께 챔버(20) 내부의 공간으로 습한 공기를 공급하기 위해 제1 출력부(36)와 인접되게 천장(21)에 설치된 제2 출력부(46)를 구비한다.

이온 가습기(44)는 지하수 등을 정수 필터를 통해 정수시켜 버섯이 필요로 하는 습도(예를 들어, 80% 내지 90%)로 챔버(20) 내부가 유지되도록 하기 위한 것으로서, 가습량 조절을 위해 예를 들어, 물 높이를 조절할 수 있는 진동자를 이용한 가습 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 그러나, 이온 가습기(44)는 현재 업계에 알려져 있거나 앞으로 업계에 사용될 그 어떤 가습 장치들이 이용될 수 있음을 당업자는 충분히 이해할 것이다.

제2 출력부(46)는 챔버(20)의 벽체(24) 및 천장(21)의 내부에 설치된 호스, 파이프 등과 같은 제2 배관(48)을 통해 이온 가습기(44)의 각각의 가습 노즐(42)에 연결되며 냉,온풍 출력 모듈(34)의 제1 출력부(36) 부근에 설치된 포트 구조를 가지는 것이 바람직하다.

또한, 가습 유니트(40)는 전술한 온도 조절 유니트(30) 및 후술하는 산소 공급 유니트(50) 및 이산화탄소 분리 공급 유니트(60)에 의해 조절되는 챔버(20) 내부의 적정 온도, 산소의 농도 및 이산화탄소 농도에 따라 제어 유니트(80)에 의해 제어되는 것이 바람직하다. 이를 위해 가습 유니트(40)는 챔버(20) 내부에 설치된 습도 센서(미도시)에 의해 감지되는 값에 의해 제어 유니트(80)에 의해 제어되는 것은 당업자에게 명백하다.

산소 공급 유니트(50)는 챔버(20) 내부로 산소 기체를 공급하기 위한 것으로서, 챔버(20) 외부에 설치된 산소 발생기(52), 산소 발생기(52)로부터 발생된 산소를 챔버(20) 내부로 공급시키기 위해 챔버(20) 외부에 설치된 컴프레셔(54), 및 제3 배관(56)에 의해 산소 발생기(52)에 연결되며 공기 조절 유니트(30)의 제1 출력부(36)에 인접되게 천장(21)에 설치된 제3 출력부(58)를 구비한다.

산소 공급 유니트(50)는 챔버(20) 내부로 순수 산소를 공급함으로써, 챔버(20) 내부의 산소 농도를 더욱 증대시켜 버섯의 생장을 촉진시키기 위한 것이다.

산소 발생기(52)와 컴프레셔(54)는 통상의 상업용 산소 발생기와 컴프레셔가 사용되는 것이 바람직하며, 챔버(20)의 사이즈 및/또는 버섯의 종류 등에 따라 적절하게 선택될 수 있음을 당업자는 충분히 이해할 것이다.

제3 출력부(58)는 챔버(20)의 벽체 및 천장(21)의 내부에 설치된 호스, 파이프 등과 같은 배관을 통해 산소 발생기에 연결되며 냉,온풍 출력 모듈(34)의 제1 출력부(36) 부근에 설치된 포트 구조를 가지는 것이 바람직하다.

산소 발생기(52)로부터 발생되는 산소는 예를 들어, 챔버(20) 내부로 공급되는 전체 공기량의 대략 18% 내지 대략 24%인 것이 바람직하고, 21%인 것이 보다 바람직하다.

또한, 산소 공급 유니트(50)는 온도 조절 유니트(30)에 의한 적정 온도 및 가습 유니트(40)에 의한 적정 습도와 관련하여 제어 유니트(80)에 의해 제어되는 것이 바람직하다. 또한, 산소 공급 유니트(50)는 챔버(20) 내부에 설치된 산소 센서(미도시)에서 감지되는 챔버(20) 내부의 산소 농도에 따라 작동되는 제어 유니트(80)에 의해 조절될 수 있음은 당업자에게 명백하다.

부가적 실시예에 있어서, 산소 공급 유니트(50)는 산소를 포함하는 공기가 챔버(20) 내부로 들어가기 전에 공기를 살균하기 위한 살균 유니트(90)를 더 구비하는 것이 바람직하다.

살균 유니트(90)는 산소를 포함하는 공기가 통과할 수 있으며, 희석된 살균액이 저장된 살균 챔버를 구비한다. 여기서, 살균액은 피톤치드, 옻, 이소티오시안산알릴을 포함하는 용액 또는 아염소산나트륨, 과산화수소를 포함한다. 예를 들어, 살균액은 물:피톤치드:이소티오시안산알릴:옻물을 6:1:1:1의 비율로 혼합하여 생성하거나, 아염소산나트륨과 과산화수소를 물에 희석하는 것으로서, 예를 들면, 65℃로 가열된 물에 아염소산나트륨과 과산화수소를 순서별로 희석하고 그 비율은 1:1:1로 한다.

이산화탄소 분리 공급 유니트(60)는, 챔버(20) 내부에서 생장하는 버섯의 생육 과정에서 발생되는 이산화탄소를 챔버(20) 외부로 배출시키기 위해, 챔버(20) 내부에 존재하는 공기(예를 들어, 흡기 대비 배기의 비율은 8% 내지 12%, 바람직하게 10%)를 배출시키고, 이산화탄소가 분리된 기체를 챔버(20) 내부로 다시 공급하기 위한 것이다. 여기서, 흡기 대비 배기의 비율이 8%보다 낮게 되면 배기 중에 포함되는 이산화탄소의 절대적 양이 적어서 이산화탄소의 제거 효율이 떨어지며, 12%보다 높게 되면, 온도 및 습도가 유지된 많은 양의 공기가 챔버(20) 외부로 배출되는 과정에서 그 만큼 열 손실이 많기 때문이다.

버섯 재배를 위해 필요한 이산화탄소 농도는 대략 15000 내지 2000PPM으로 알려져 있고, 적정한 환기가 없는 경우 플랜트 내부의 이산화탄소의 농도는 최대 5000PPM이며, 신선한 외부 공기의 이산화탄소 농도는 600-700PPM으로 알려져 있다. 이를 위해, 이산화탄소 분리 공급 유니트(60)는, 제3 벽체(26)에 마련되며, 급기부 및 배기부를 갖는 급배기 포트(62), 및 급배기 포트(62)의 배기부에 연결되어 챔버(20) 내부로부터 발생된 공기로부터 이산화탄소를 분리한 후 급배기 포트(62)의 급기부를 통해 챔버(20)로 공기를 공급하는 이산화탄소 분리기(64)를 구비한다.

이산화탄소 분리기(64)는 급기부를 통해 배출되는 배기 중에서 이산화탄소를 흡수해서 집적하기 위한 별도의 집적 공간(미도시)과, 이산화탄소가 제거된 나머지 공기를 산소 발생기(52)에 연결시키기 위한 배관을 포함한다. 또한, 이산화탄소 분리기(64)는 이산화탄소를 포함하는 배기를 흡수할 수 있는 물, 수산화칼슘, 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화 칼륨 등과 같은 용매를 저장하는 용기를 가진 예를 들어, 습식 스크래버와 같은 장치를 사용하는 것이 바람직하다.

대안적 실시예에서, 이산화탄소 분리 공급 유니트(60)는 막투과 속도에 따라 농축된 이산화탄소와 잔류 산소로 분리할 수 있는 멤브레인 또는 필터를 사용할 수도 있다.

이산화탄소 분리 공급 유니트(60)는 챔버(20) 내부에 설치된 이산화탄소 센서(미도시)에 의해 감지되는 이산화탄소 농도값에 의해 작동되는 제어 유니트(80)에 의해 제어되는 것은 당업자에게 명백하다.

또한, 이산화탄소 분리 유니트의 이산화탄소 분리기(64)는 현재 알려져 있거나 앞으로 개발될 그 어떤 분리기도 사용할 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.

조명 유니트(70)는 챔버(20)의 내부가 예를 들어, 6000 내지 8000룩스, 바람직하게 7000룩스의 조도로 유지되록 빛을 조사하기 위한 것이다.

이를 위해, 조명 유니트(70)는 천장(21)에 소정 간격으로 이격 설치된 8 의 나트륨 조명들(72)과, 4개의 자외선 조명들(74), 프레임(12)의 제2 베이스(16)의 하면 마련된 4개의 나트륨 조명들(74)을 구비한다.

나트륨 조명(72)은 광합성 작용 분광 에너지가 많이 포함되어 있고, 황색광이므로 챔버(20) 내부의 습도에 의해 유지되는 안개 상태에서도 빛의 투과가 양호하기 때문에 플랜트의 주 광원으로 사용되고, 자외선 조명(74)은 챔버(20) 내부의 살균력을 높이기 위해 사용된다.

버섯 배지(2)는 톱밥 75%, 면실피 5%, 미강 15%, 탄산칼슘 1%, 석회 1%, 옻나무 톱밥 3%로 배합된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

전술한 상세한 설명 및 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 나타내는 한편, 첨부된 청구항들에서 정의된 바와 같이 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 부가물, 변형물, 조합들 및/또는 대체물들이 만들어 질 수 있음을 이해해야 한다. 특히, 본 발명은 다른 요소들, 물질들, 성분들을 이용하여 본 발명의 정신 필수 특징들로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다른 특정한 형태, 구조, 배열, 비율들로 구현될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 본 발명의 원칙을 벗어나지 않는 한 특정의 환경 및 작동 조건들에 특히 적합하도록 된 구조, 배열, 비율, 물질, 성분의 많은 변형과 함께 본 발명이 사용될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 또한, 본 명세서에서 설명된 특징들은 단독적으로 사용될 수도 있고 다른 특징들과 조합하여 사용될 수도 있다. 예를 들어, 하나의 실시예와 관련하여 설명된 특징들은 다른 실시예에서 설명된 특징들과 함께 및/또는 상호 교체되어 사용될 수 있다. 따라서, 현재 개시된 실시예들은 모든 면에서 제한적이 아닌 설명적인 것으로 간주되어야 하며, 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 표시되며, 전술한 상세한 설명에 한정되어서는 아니된다.

첨부된 청구범위의 넓은 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 다양한 변형들 및 변경들이 가능함을 당업자는 이해할 것이다. 이러한 것들의 몇몇은 위에서 논의되었으며 다른 것들은 당업자에게 명백할 것이다.

2…버섯 배지 4…비닐 하우스
6…저온 창고 10…프레임 부재
12…프레임 14…제1 베이스
16…제2 베이스 18…지지대
20…챔버 21…천장
22…벽체 23…제1 투시창
25…밀폐형 도어 29…에어 커튼
30…온도 조절 유니트 31…제1 배관
32…냉,온풍 모듈 34…냉,온풍 출력 모듈
36…제1 출력부 40…가습 유니트
42…가습 노즐 44…이온 가습기
46…제2 출력부 50…산소 공급 유니트
52…산소 발생기 54…컴프레셔
56…제3 배관 58…제3 출력부
60…이산화탄소 분리 공급 유니트
62…급/배기 포트 64…이산화탄소 분리기
70…조명 유니트 72…나트륨 조명
74…자외선 조명 80…제어 유니트
90…살균 유니트 100…플랜트 시스템

Claims

외부로부터 밀폐된 공간을 형성할 수 있는 다수의 벽체(22)(24)(26)(28)들과 천장(21)을 포함하고, 버섯 배지(2)를 다단 및 다열로 배치시킬 수 있는 프레임 부재(10)가 내부에 마련된 챔버(20);
상기 챔버(20) 내부를 미리 결정된 온도로 조절할 수 있는 온도 조절 유니트(30);
상기 챔버(20) 내부를 미리 결정된 습도로 가습시키기 위한 가습 유니트(40);
상기 챔버(20) 내부로 산소 기체를 공급할 수 있는 산소 공급 유니트(50);
상기 챔버(20) 내부에서 발생되는 이산화탄소를 상기 챔버(20) 외부로 배출시키기 위해 챔버(20) 내부의 공기를 미리 결정된 양만큼만 배출시키고, 이산화탄소가 분리된 기체를 상기 챔버(20) 내부로 다시 공급할 수 있는 이산화탄소 분리 공급 유니트(60); 및
상기 챔버(20) 내부를 미리 결정된 조도의 빛을 조사할 수 있는 조명 유니트(70)를 구비하며,
상기 산소 공급 유니트(50)는:
상기 챔버(20) 외부에 설치된 산소 발생기(52);
상기 산소 발생기(52)로부터 발생된 산소를 상기 챔버(20) 내부로 공급시키기 위해 상기 챔버(20) 외부에 설치된 컴프레셔(54); 및
배관에 의해 상기 산소 발생기(52)에 연결되며, 상기 천장(21)에 설치된 제3 출력부(58)를 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 온도 조절 유니트(30)는:
상기 챔버(20) 외부에 설치된 냉,온풍 모듈(32); 및
배관에 의해 상기 냉,온풍 모듈(32)에 연결되며, 상기 천장(21)에 설치되는 적어도 하나 이상의 제1 출력부(36)를 갖는 냉,온풍 출력 모듈(34)을 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 온도 조절 유니트(30)에 의해 유지되는 상기 챔버(20) 내부의 온도 범위는 15 내지 21℃인 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 가습 유니트(40)는:
상기 챔버(20)의 어느 하나의 벽체(22)(24)(26)(28)에 설치되며, 적어도 2개 또는 그 이상의 가습 노즐(42)들을 구비하는 이온 가습기(44); 및
배관에 의해 상기 가습 노즐(42)들에 연결되며, 상기 천장(21)에 설치된 제2 출력부(46)를 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 가습 유니트(40)에 의해 유지되는 상기 챔버(20) 내부의 습도는 80% 내지 90%인 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 산소 발생기(52)에서 발생되는 산소는 산소 공급 유니트(50)에 의해 상기 챔버(20)로 공급되는 전체 공기량의 18vol% 내지 24vol%인 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 이산화탄소 분리 공급 유니트(60)는:
상기 벽체(22)(24)(26)(28)에 마련되며, 급기부 및 배기부를 갖는 급배기 포트(62); 및
상기 배기부에 연결되어 상기 챔버(20) 내부로부터 발생된 공기로부터 이산화탄소를 분리한 후 상기 급기부를 통해 상기 챔버(20)로 공기를 공급하는 이산화탄소 분리기(64)를 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 이산화탄소 분리 공급 유니트(60)에 의해 상기 챔버(20) 외부로 배출되는 공기는 인입 공기의 8vol% 내지 12vol%인 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 조명 유니트(70)는:
상기 천장(21)에 미리 결정된 간격으로 이격 설치된 2개 또는 그 이상의 나트륨 조명(72); 및
상기 천장(21)에 미리 결정된 간격으로 이격 설치된 2개 또는 그 이상의 자외선 조명(74)을 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 조명 유니트(70)는 6000 내지 8000 룩스의 조도를 가진 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 프레임 부재(10)는 상기 버섯 배지(2)가 2층 및 3열로 배치될 수 있는 2단을 갖는 3개의 프레임(12)을 구비하고;
상기 조명 유니트(70)는 상기 프레임(12)들의 각각의 2단 하면에 마련된 2개 또는 그 이상의 나트륨 조명(72)을 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 챔버(20)의 벽체(22)(24)(26)(28)들과 천장(21)은 단열 및 보온재를 포함하고;
상기 벽체(22)(24)(26)(28)들의 적어도 어느 하나는 투시창(23)(27)을 구비하며;
상기 벽체(22)(24)(26)(28)들의 어느 하나는 밀폐형 도어(25)를 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.
청구항 13에 있어서,
상기 투시창(23)(27)은 밀폐형 페아 글라스를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.
청구항 13에 있어서,
상기 밀폐형 도어(25)는 에어 커튼(29)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 산소 공급 유니트(50)는 산소를 포함하는 공기가 상기 챔버(20) 내부로 들어가기 전에 상기 공기를 살균하기 위한 살균 유니트(90)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.
청구항 16에 있어서,
상기 살균 유니트(90)는 산소를 포함하는 공기가 통과할 수 있으며, 희석된 살균액이 저장된 살균 챔버를 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.
청구항 17에 있어서,
상기 살균액은 피톤치드, 옻, 이소티오시안산알릴을 포함하는 용액 또는 아염소산나트륨, 과산화수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 챔버(20)를 감쌀 수 있는 비닐 하우스(4); 및
상기 비닐 하우스(4) 내부에 배치되며 상기 챔버(20)로부터 수확된 버섯 작물을 임시 보관할 수 있는 저온 창고(6)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 버섯 배지(2)는 톱밥 75wt%, 면실피 5wt%, 미강 15wt%, 탄산칼슘 1wt%, 석회 1wt%, 옻나무 톱밥 3wt%로 배합된 것을 특징으로 하는 친환경 버섯 재배용 플랜트 시스템.