KR102642440B1 - 수직 농장을 관리하기 위한 자동 모듈식 시스템 - Google Patents

Abstract

수경 또는 수기경 또는 아쿠아포닉 농업을 통해 재배되는 식물 등을 수용하는데 사용되는 트레이(32)를 취급하기 위한 자동 및 모듈식 시스템으로, 상기 시스템은 각각의 수직 지지체(31)에 의해 구획되는 사각형 평면 및 수직 배열을 갖는 제1 모듈(30)을 포함하며, 상기 제1 모듈(30)은, 각각이 트레이(32)를 위한 복수의 실질적으로 수평이고 중첩하는 지지 시트 또는 가이드(37, 37')를 포함하는 2개의 측면 구역 및 각각의 트레이(32)를 위해 하강 위치에서 상승 위치로 또는 상승 위치에서 하강 위치로 수직 이송 장치(33)를 병진 이동시킬 수 있는 전동 어셈블리(34)에 의해 작동되는 이동 수단 상에 배치된 수직 축(Z)을 따라 슬라이딩 가능하게 수직 트레이 이송 장치(33)가 작동하는 중앙 구역을 포함하고, 상기 수직 이송 장치(33)에는 트레이(32)를 위한 휴지 선반(33') 및 상기 측면 구역들 중 하나 내부에 제공되는 각각의 시트로부터 그리고 각각의 시트를 향해 제1 수평 축(Y)을 따라 상기 트레이를 이동시키는 제1 수단이 제공된다. 상기 제1 모듈(30)은 상기 엘리베이터 장치(33)가 작동하는 상기 중앙 구역에 배치되는 제2 수단(36)을 또한 포함하며, 상기 제2 수단(36)은 트레이가 상기 엘리베이터 장치(33)의 선반(33')에 위치될 때 트레이(32)를 담당하고, 상기 제1 모듈과 나란하게 배치되어 연결되는 제2 모듈(30)의 다른 수직 이송 장치(33)의 다른 선반(33')을 향해 상기 트레이(32)의 직접적인 이송을 수행하기 위해 상기 제1 수평 축(Y)에 직교하는 제2 수평 축(X)을 따라 상기 트레이(32)를 변위시키도록 구성된다.

Description

수직 농장을 관리하기 위한 자동 모듈식 시스템

본 발명은 일반적으로 수경(hydroponic)이나 수기경(aeroponic), 또는 아쿠아포닉(aquaponic) 유형의 수직 농장을 취급하기 위한 자동 및 모듈식 시스템에 관한 것이다.

더욱 정확하게는, 본 발명은 무 토양 식물 농업에 사용되는 소위 "수직 농장"을 취급하기 위한 자동 및 모듈식 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 수경 시스템을 참조하여 아래에서 설명되지만, 채택될 수 있는 건축 기술과 관련하여 구별 시점에 구체적으로 언급될 수 있는 다른 무 토양 농업 방법을 배제하지는 않는다. 본 발명에 따른 시스템은 수직 및 사각형 평면 배열을 갖는 복수의 모듈식 저장 유닛으로 구성되며, 각각의 모듈식 저장 유닛은 가이드 상에서 트레이가 슬라이딩 가능하게 배치되는 복수의 레벨을 포함하고, 각각의 트레이는 각각의 트레이에 포함된 식물 또는 수경 재배 생산물의 충전 및 수집을 허용하는 이동식 시스템 제어 및 취급 유닛에 의해 개별적으로 수집될 수 있다.

본 발명에 따른 수직 농장용 자동 및 모듈식 취급 시스템은 종래의 수직 농장에서 발생하는 문제점, 즉, 각각의 모듈 내부에 수직 연장부를 갖는 다양한 레벨로 배치된 작물을 갖는 수경 시스템을 취급하는 어려움에서 비롯된 문제점을 해결하고자 한다.

본 발명은 수경이나 수기경 및 아쿠아포닉 농업에 사용되는 수직 농장을 취급하기 위한 시스템 분야에 유리하게 적용된다.

소위 수직 농장, 즉, 수경 기술을 기반으로 한 수직 농업의 최근 개발이 공지되어 있고, 그 특혜는 특별한 조건에서 식물의 성장을 허용하는 것이며, 특별한 조건 중 일부는 아래에 나열되어 있다.

- 토양을 사용하지 않을 가능성;

- 수직 볼륨의 활용;

- 실내 농장의 가능성;

- 물 사용의 최대 80% 감소;

- 생산성 향상;

- 비료 및 살충제 사용 제거;

- 지하수면(water table)의 관여에 의해 토양 내의 물질의 분산 제거;

- 버려진 빌딩의 재개발;

- 현지에서 재배한 생산물;

- 계절에 관계없이 연중 무휴로 지속적인 농업.

일반적으로, 수경 농업은 토양이 팽창된 점토, 펄라이트, 질석, 코코넛 섬유, 암면, 제올라이트 등과 같은 불활성 물질로 대체되고, 이에 따라, 수기경 및 아쿠아포닉 기술을 포함하는 무 토양 농업 기술 중 하나를 구현하는 것을 의미한다.

식물은 정상적인 미네랄 영양을 위해 필요한 모든 요소를 제공하는데 필요한 물과 화합물(수경 또는 수기경의 경우에 주로 무기물인 반면, 아쿠아포닉 기술의 경우에 이들은 유기물이거나 혼합됨)로 구성된 영양 용액으로 관개된다. 상기 기술은 수중 재배(water culture)라는 용어로 공지되어 있다. 수경 농업은 일년 내내 품질과 보건/위생 관점에서 생산을 통제할 수 있다.

수경 수직 농업의 시스템은 작물 자체가 수직으로 확장되어 작물이 다양한 층 또는 레벨에 배치된다는 사실에 기초한다.

이점이 분명하다. 짧은 기간(timescale)의 목표 생산은 수경 농업 시스템에 의해 보호되는 지하수면의 방어를 제외하고, 살충제나 화학 비료, 물의 목표된 사용 및 1년 내내 농업의 가능성 없이도 심지어 제한적인 또는 재개발된 공간에서 사용자에게 가까운 공급을 가능하게 한다.

이러한 이유로 상기 유형의 농장은 지속적으로 중요해지고 있다.

이러한 수경 농장 중 일부는 햇빛을 사용하여 수행되지만, 이 경우 생산 기간은 날씨에 따라 결정되는 반면, 다른 경우에, 조명, 일반적으로 최근의 최신 LED 기술과 전체 농장에 분산된 중앙 집중식 관개 시스템과 함께 시스템이 사용된다.

조명 시스템은 농장이 성장에 필요한 전체 포토닉 스펙트럼을 수신하고, 각각의 작물 유형에 대한 경험 및 성장 시간에서 얻은 기간 및 알고리즘으로 조정하도록 설계된다.

관개 시스템은 전체 농장(수백 미터 또는 킬로미터의 파이프)을 통과하는 영양액(물과 미네랄 소금)을 분류하기 위한 분류 센터를 제공하여 모든 식물이 영양분을 섭취하도록 한다. 이론적으로 모든 작물은 동일한 영양을 섭취해야 하지만, 모든 식물에 확실히 도달할 것이라는 확신은 없다.

작물은 수직으로 배치되고 수확을 수동으로 수행해야 하는 경우 높이 제한이 있는 반면, 수확시 몇 미터의 높이는 자체-추진 트럭을 사용하여 도달될 수 있어서, 높이 조정 가능성이 있다.

생산물을 포함하는 트레이는 물류 센터의 상품 보관 창고에 사용된 것과 유사한 선반에 위치된다.

일반적으로, 수경 농업 시스템, 심지어 수직의 수경 농업 시스템은 식물에 의해 사용되지 않은 영양 용액을 회수하고, 이를 재활용하여 결과적으로 종래의 토양 농업에 비해 최대 80-90%의 물을 절약하는 특히, 폐쇄 시스템에 의해 물 소비의 감소를 시사한다.

또한, 이러한 농장은 비료를 효율적으로 사용하고 식물 영양의 관리를 개선하며, 식물 위생 조건을 더 잘 제어할 수 있고, 더 이상 토양에 연결되지 않으며, 토양에 퍼지는 질병의 발생률 및 토양에 정상적으로 존재하는 기생충은 제거되지 않는 경우 감소된다.

또한, 수직 유형인 수경 농업은 잡초와의 경쟁 제거를 결정한다.

다시 말하면, 무 토양 시스템은 건조한 환경과 기후에서 효율적으로 사용될 수 있으며, 폐기물과 물 및 영양소의 손실을 줄여 환경에 미치는 영향을 낮추고 작물 보호 제품과 잡초 제거제 사용을 극도로 제한한다.

수직 확장부를 갖는 종래의 수경 농장을 사용할 때 발생하는 문제점은 다양한 레벨로 배치된 작물, 특히, 더 높은 레벨의 작물을 다루기가 어렵다는 것이고, 이에 도달하기 위해서는 사다리를 사용하거나 시스템의 기계화를 위해 일부 경우에 트럭이나 지게차와 같은 자체-추진 수단도 사용된다.

기계화된 시스템은 또한 작물을 직접 제어하고 취급할 수 없기 때문에, 이러한 장비의 사용은 더 높은 레벨에 배치된 작물 취급 문제가 있다.

또한, 폐쇄된 환경에서 수직 확장이 수행되는 농장의 경우, 종종 사용되는 컬럼 부재에는 농장이 만들어지는 빌딩 내부의 바닥 높이에 따라 결정되는 높이 제한이 적용된다. 공지된 시스템의 모듈성의 결핍은 유연한 해결책을 허용하지 않으며, 결정된 위치에 컬럼 부재를 위치시키기 위해 빌딩 내부의 바닥을 철거해야 하는 경우가 종종 있다.

국제 공개공보 WO 2017/024353호 및 미국 특허출원공개공보 US 2015/0282437호에 해결책이 또한 공지되어 있다. 이들 해결책은 농업 식물에 사용되는 용기가 배치된 상이한 선반이 제공되는 컬럼 부재를 사용할 것이 예상되지만, 이러한 해결책은 모듈형이 아니며, 이들은 개별 부재 내부 및 하나의 부재와 다른 부재 사이의 위치를 변화시키기 위해 각각의 부재의 각각의 선반에 도달해야 하는 트레이로부터의 연속적인 조합에 의해 추가로 상호 연결 가능한 컬럼 부재를 추가할 가능성을 예상하지 않기 때문이다.

따라서, 상호 연결을 유지하는 확장 가능한 구조물의 결핍으로 인해 진정한 모듈성의 부재는 결정된 치수 특성으로 제조된 이러한 시스템의 사용 가능성을 제한하고, 이는 농장을 확장할 필요가 있는 경우에 추가로 변형시킬 수 없다.

본 발명은 또한 수경 생산을 기계화 및 자동화할 수 있는 가능성, 특히, 수직 배열을 갖는 구조물을 사용하는 가능성을 개발하기 위해 제시된다.

실제로, 본 발명의 목적 중 하나는 수직 모듈식 부재를 갖는 수경 수직 농장의 특정 로딩 및 언로딩 유닛의 이동 및 취급을 위한 새로운 시스템의 도입으로 구성되며, 이는 상기 강조된 단점을 제거하거나 현저하게 감소시키면서 복수의 모듈을 제공하도록 구성된 동일한 이동 유닛을 활용할 수 있다.

특히, 본 발명은 수경 농장에 사용되는 구조물, 특히 수직 배열을 갖는 구조물을 위한 이동 및 취급 시스템을 제공하고, 설계는 필요하지 않고 단지 모듈식 시스템 자체의 확장을 허용하는 추가적인 표준화된 구성 요소의 통합일 뿐이다.

또한, 수경 농장에 사용되며, 특히, 본 발명에 따른 수직 배열을 갖는 구조물을 위한 이동 및 취급 시스템은 모듈의 트레이가 측면으로 교환될 수 있게 하고, 이에 따라, 다양한 모듈의 자유로운 배치를 가능하게 하며, 원하는 방식으로 형상을 "설계"하거나 사용 가능한 공간을 채울 수 있다.

수경 농장에 사용되며, 특히, 본 발명에 따른 수직 배열을 갖는 모듈식 구조물을 취급하기 위한 이동 시스템에 대한 매우 중요한 기능은 각각의 수직 모듈의 독립적인 작동이다. 실제로, 시스템 내에서 선반의 이송이 진행 중인 경우, 선반 자체를 수집 및 이동시키기 위해 제공된 엘리베이터는 이송 활동과 병행하여 작동 효율의 순 증가를 결정한다.

이는 수경 농장에 사용되며, 특히, 본 발명에 따른 수직 배열을 갖는 구조물을 위한 이동 및 취급 시스템을 통해 얻어지며, 그 특징은 메인 청구항에 기재되어 있다.

본 해결책의 종속 청구항은 본 발명의 유리한 실시예를 나타낸다.

본 발명에 따른 시스템의 주요 이점은 개별적으로 유지될 수 있거나 또는 모듈 방식으로 동일한 유형의 수경 농장에 사용되는 다른 동일한 모듈식 구조물에 연결될 수 있는 수경 농장에 사용되는 모듈식 구조물을 사용할 가능성에 관한 것이고, 요구 사항에 따라 시스템의 점진적 성장을 가능하게 하는 모듈성 개념이 활용된다.

다른 공지된 시스템과 달리, 본 발명에 따른 수경 농장에 사용되는 구조물을 위한 이동 및 취급 시스템은 이들이 설치된 장소의 볼륨의 점유가 개선되도록 한다.

본 발명에 따른 시스템은 선택적으로 시각적인 관리가 전자 검색을 통해 그리고 인공적인 시청 시스템을 통해 이루어질 수 있게 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 수경 농장 농장에 사용되는 모듈식 구조물의 배치는 가능한 최상의 계획 공간을 채우고, 인터페이스 위치에 대해 자유 형상을 생성하거나, 또는 사용 가능한 공간을 거의 완전히 채우고, 모듈의 지속적인 추가를 허용하는 볼륨을 생성하고, 이에 따라, 점유된 표면 영역을 최적화하도록 설계된다.

본 발명에 따른 시스템을 구성하는 모듈이 임의의 레벨에서 트레이를 교환시킬 수 있고, 트레이가 다중-레벨 빌딩 내로 운송될 수 있도록 하는 교환 모듈을 제공할 수 있다는 사실 덕분에, 빌딩의 하나의 레벨과 다음 레벨 사이에서 바닥을 제거할 필요 없이 시스템의 연속성을 여전히 보호하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 시스템을 사용함으로써, 매우 긴 파이프를 필요로 하는 전체 시스템에 걸쳐 분포를 피하기 위해 제한된 관개 구역이 제공되는 각각의 모듈을 예상할 수 있다.

실제로, 본 발명에 따른 수경 농업 시스템은 특정 광 스펙트럼의 방출을 위해 특정 유형의 상이한 유형의 램프가 장착된 모듈을 갖는 구역을 생성하는 것을 고려하고, 작물을 포함하는 트레이의 이동 가능성으로 인해 이들에게 상이한 노출 사이클이 적용되게 한다.

본 발명에 따르면, 램프의 스위치를 끄지 않고 어두운 구역으로 트레이를 이동시킴으로써 어둠의 사이클을 허용하기 위해 모듈의 일부 구역이 광 복사 시스템으로부터 제외될 수 있는 것이 고려된다.

이는 조명 부재의 절약을 가능하게 한다.

트레이 내의 작물을 이동시킬 수 있는 가능성은 또한 이들이 복사 소스로부터 규정된 높이의 단계로 이격되어 흡수 조건을 변화시키는 것을 가능하게 한다.

일부 구성의 모듈은 대기 환경을 위한 컨디셔닝 시스템의 존재를 예상할 수 있으므로, 수분 및 대기 조성과 같은 파라미터의 관리가 가능하다.

본 발명에 따른 시스템의 정보 시스템은 특성의 신경 알고리즘에 기초하여 기계 학습 및 딥 러닝 시스템이 활성화될 수 있게 하고, 즉, 스마트 관리는 최상의 예상되는 사이클에 대한 정보를 제공하는 시스템의 데이터베이스를 점차적으로 공급할 수 있거나 또는 다른 유형의 작물의 경우에 작동될 수 있다.

각각의 재배되는 개별 식물의 위치가 알려져 있으므로, 파종부터 수확까지의 모든 특성, 영양 측면에서 얼마나 많이 흡수되었는지, 어떤 광을 흡수했는지 등이 알려져 있다.

따라서, 모든 식물은 전체 추적성을 통해 제어될 수 있다.

파종과 관련하여, 본 발명에 따른 하나 이상의 개별 수직 모듈을 갖는 수경 농장을 취급하는데 사용되는 구조물은 상이한 유형의 작물이 필요할 때마다 자동화될 수 있다.

정보 시스템에 의해 시범화된 이러한 자동화는 마켓에 출시되는 미래의 생산물이 파종 단계로부터 바로 추적될 수 있게 하고, 이는 이전에 심어진 포드(pod) 또는 파종을 사용하는 경우에 할당 좌표 및 모듈식 시스템 내에 삽입된 트레이의 시스템 내의 물리적 위치가 공지되어 있고, 이들은 고유하기 때문이다.

이는 공지된 좌표를 고려하여 공급액에 도입되는 첨가제의 유형을 차별화할 수 있고, 각각의 개별 식물에서도 수량과 그 혼합물을 차별화하는 가능성에 의해 각각의 시스템의 유압 부분의 급격한 감소를 의미하고, 성장 시간 동안에 공지된 ID를 가진 식물에게 제공된 물의 양, 첨가제의 양, 분무 빈도 등과 관련된 정보를 추가하는 것이 가능할 것이다.

또한, 트레이의 식물의 상태를 기억하는 모듈의 구역에 할당되는 하나 이상의 카메라의 존재가 고려된다. 정보 관리 시스템은 각각의 식물의 상태를 고려하고, 비슷한 특성(유형, 작물, 시간)을 가진 식물의 이전 이미지와 비교하여 건강 상태를 평가한다.

이러한 방식으로, 식물의 성장에 대한 시정 조치를 활성화할 수 있을뿐만 아니라, 식품, 광 노출, 시간 등의 다양한 혼합 조합을 이력화할 수 있어서, 성장 과정의 변화 및 지속적인 최적화가 가능하다.

이 모든 것은 각각의 개별 식물의 데이터 및 이미지의 지속적인 소스로 변환되며, 이러한 데이터는 생산물의 추적성이 끝날 때까지 유지될 수 있다.

따라서, 식물의 이전 식별 데이터 외에도, 추적성 또는 연구 및 최적화 목적의 정보에 광 노출 시간, 거리, 색상 및 이들에게 적용된 광 노출 사이클과 관련된 모든 변수를 저장할 수 있다.

또한, 파종 목적, 미리-파종된 포드의 도입 및 수확을 위해 생산물을 함유하는 결정된 트레이를 완전히 제거할 가능성이 고려되며, 이들은 트럭 등과 같은 자체-추진 수단을 통해 다른 목적지로 이송될 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 첨부된 도면을 이용하여 비-제한적인 예로서 제공되는 본 발명의 실시예에 대한 다음의 설명을 읽음으로써 명백해질 것이다.

도 1은 추가 인접 모듈과 연결될 수 있는 본 발명에 따른 시스템에 관한 수직 수경 농업에 사용되는 모듈을 예시하는 측면도이다.
도 2는 임의의 레이아웃에 따라 배치될 수 있고, 본 발명에 따른 모듈식 물류 시스템으로서 사용될 수 있는 다수의 인접 모듈을 갖는 수경 농업 시스템의 예의 개략적인 정면도이다.
도 3은 도 2에 따른 시스템의 개략적인 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 취급 시스템에 사용되는 수경 농업 구조물의 모듈의 개략적인 사시도 및 부분 분해도이다.
도 5 및 도 6은 각각 본 발명에 따른 모듈에 관한 엘리베이터 장치와 협력하는 축(X)을 따라 트레이를 당기는 시스템의 측면도 및 개략적인 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 무 토양 작물의 자동 취급을 위한 가능한 시스템 구성의 개략적인 평면도이다.
도 8은 모듈을 형성하기 위해 크로스 피스와 결합된 지지체의 구성을 강조하는 평면도이다.
도 9 내지 도 11은 Y 축을 따라 트레이를 측면으로 이송하고 Z 축을 따라 수직으로 트레이를 이송하기 위한 장치가 제공된 측면으로 결합된 모듈 쌍을 도시한다.

첨부된 도면을 참조하고, 초기에 특히, 도 1 및 2를 참조하면, 도면부호 30은 일반적으로 본 발명에 따른 수직 수경 농장을 취급하는데 사용되는 구조물의 개별 모듈을 나타낸다. 상기 모듈(30)은 수직 배열 및 사각형 평면을 갖는 실질적으로 평행 육면체 형상을 가지며, 하부 휴지 평면으로부터 시작하여 상승하는 각각의 수직 지지체(31)에 의해 지지되며 나란하게 서로 대향하는 2개의 플랭크를 포함한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따르면, 수경 농장의 수직 취급에 사용되는 구조물의 개별 모듈(30)은 다른 개별 인접 모듈(30)과 나란히 배치될 수 있으며, 모듈의 네트워크를 형성하여, 내부 교환 시스템을 통해 각각의 모듈에 존재하는 수경 작물의 식물을 포함하기 위한 적절한 트레이(32)를 이동시키는 것이 가능하다.

특히, 각각의 개별 모듈(30) 내부에는 작물을 포함하는 트레이(32)가 존재하고, 트레이는 상기 트레이가 포함된 모듈로부터 반드시 취급될 필요가 없는 임의의 스테이션으로부터 수집될 수 있다.

더욱 정확하게는, 도 4를 참조하면, 각각의 모듈(30)은 수직 배열을 갖는 구조 플랭크를 포함하며, 수평 방향(도 4에서 Y 축)에서 수경 농장의 생산물을 포함하도록 구성된 복수의 트레이(32)를 도입하기 위해 시트 또는 수평 가이드가 제공되는 4개의 지지체(31)를 포함한다.

예를 들어, 이러한 트레이는 그 위에서 파종된 작물이 성장할 수 있거나 또는 그 위에 정의된 기하학적 구조에 따라 배치된 불활성 및 미리 파종된 재료를 함유하는 포드가 놓일 수 있는 적합한 기판을 포함한다.

트레이(32)의 하우징을 획정하는 도 4에 도시된 구조 플랭크(31)는 서로 대향하여 나란하게 배치되고, 이들 사이에 중앙 공간이 획정되며, 중앙 공간 내에서 선반(33')은, 수직 배열로 4개의 풀리 벨트 또는 체인에 배치되고 수직 이송 장치(33)의 선반(33')을 지면 레벨의 낮은 위치에서 모듈(30)의 상부 폐쇄 패널에 근접한 상승 위치로 또는 그 반대로 병진 이동시킬 수 있는 전동 어셈블리(34)를 이용하여 작동되는 수직 이송 장치(33)(도 9 내지 도 11 참조)와 관련하여 작동한다.

수직 이송 장치(33)의 선반의 이동을 허용하는 4개의 풀리 벨트 또는 체인은 트레이(32)를 지지하기 위한 각각의 구조 플랭크(31)의 내부 수직 에지부를 따라 배치되고, 즉, 이들은 수직 이송 장치(33)의 선반(33') 자체가 작동하는 중앙 격실을 향한다. 상기 수직 이송 장치(33)는 모듈의 구조의 내부를 따라 이동하여 이동 시스템이 차지하는 공간을 감소시킨다. 이러한 방식으로, 트레이(32)의 측면 이송을 위한 공간이 자유롭다.

따라서, 도면에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 시스템의 베이스 모듈은 평행 육면체 형상을 갖는 컬럼으로 구성되고, 3개의 별개의 구역을 포함하되, 그 중 하나는 수직 이송 장치(33)의 선반의 이동을 위한 중앙 구역 이고, 중앙 구역의 일 측면 및 다른 측면에서 수경 작물을 포함하는 트레이(32)를 위한 휴지 수단이 제공되는 2개의 측면 구역이다.

일 실시예에 따르면, 수직 이송 장치(33)의 선반(33')에는, 작동 시에 선반(33') 자체의 수평 표면의 높이를 초과하는 수직 이송 장치(33)의 선반(33')의 내부를 향하는 각각의 전동 롤러(36)를 포함하는 교환 장치에 의해 차단되도록 구성되는 복수의 개구(35)가 또한 제공된다.

상기 장치는 수직 이송 장치(33)가 하우징으로부터 수집되며, 수직 이송 장치 상으로 로딩되고, 모듈의 임의의 레벨에 도달할 때까지 변위될 수 있는 각각의 트레이(32)에 도달하는 것을 가능하게 한다.

트레이(32)가 수직 이송 장치에 의해 수집되어 전동 롤러(36)로 안내될 때, 전동 롤러는 수직 이송 장치의 트레이(33')의 개구(35)를 가로지르고, 트레이(32)를 담당하여, 이를 인접한 모듈의 수직 이송 장치의 선반에 놓일 때까지 유사한 전동 롤러가 제공되는 인접 모듈을 향해 수평으로 이동시킨다.

모듈(30)의 중앙 구역과 하나의 측면 구역 사이의 트레이(32)의 이송과 관련하여, 이들 자신의 시트에 배치되거나 그로부터 수집될 수 있도록, 수직 이송 장치에는 도면에 표시된 Y 축을 따라 트레이를 이송하기 위한 수평의 기계적인 이송 수단이 제공되되, 이는 종래 기술에 공지되어 있으며, 본원 명세서에서 더 설명되지 않을 것이다.

다양한 모듈이 서로 인접하여 존재할 때마다 모든 모듈에 동일한 높이에 자체 수직 이송 장치가 있을 필요는 없지만 시작 모듈과 도착 모듈은 수직 이송 장치와 동일한 높이를 가져야 한다. 따라서, 중간 모듈은 전달 방향에서 이들에 선행하는 모듈에 의해 결합될 때 적절한 병진 이동 어셈블리를 활성화할 수 있다.

도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 모듈은 구조 플랭크를 포함하는 4개의 지지체(31)를 포함하고, 각각의 지지체는 구조 크로스 피스에 의해 서로 연결된 수직 금속 프로파일(81)의 쌍으로 구성된다.

4개의 지지체(31) 사이에 제공된 중앙 구역에서, 수직 이송 장치(33)가 작동하여 트레이(32)의 수직 변위(도 4의 Z 축)를 결정한다.

상기 프로파일(81) 중 적어도 하나에서 수직 이송 장치(33)의 이동을 위해, 운동학적 수단(84)(도 8 참조)은 지지체(31) 사이에서 모듈(30)의 중앙 부분에 배치된 수직 이송 장치를 이동시키기 위해 배치된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 지지체(31)는 초기에 스트럿 또는 구조 타이 로드뿐만 아니라 크로스 피스(83)에 의해 나란하게 함께 결합되어서 상기 지지체가 로드-베어링인 선반의 세트를 구성하고, 각각의 지지체(31)의 내부를 향한 배치를 갖는 벨트 또는 풀리를 갖는 수직 이송 장치(33)의 이동을 위해 운동학적 수단(84)을 동일한 측면에 보유한다.

따라서, 2개의 프레임이 얻어지며, 골격의 실현을 가능하게 하되, 각각의 프레임은 2개의 지지체 또는 구조 플랭크(31)의 결합에 의해 구성되고, 서로 나란하게 대면하는 벨트 또는 체인과 함께 서로 대향하게 배치되며, 다른 구조 부재와 이격된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 모듈(30)은 정사각형 평면을 가지며, 각각의 측면은 동일한 길이를 가지고, 실질적으로 동일한 폭을 갖는 3개의 내부 구역으로 분할되며, 중앙 구역은 수직 이송 장치의 이동을 위한 것이고, 2개의 측면 구역은 트레이(32)의 배치를 위한 것이다.

상기 실시예에 따르면, 모듈(30)은 정사각형 평면 형상을 가지며, 모듈(30)은 반복적으로 그리고 무한 모듈식 방식으로 서로 플랭크되고, 연결될 수 있다.

시스템의 단순화된 구현 예는 모듈(30)의 동일한 측면의 2개의 지지체(31)가 가능한 관련된 모션 리듀서와 함께 단일 모터에 의해 제어되는 모션 전달 샤프트에 연결될 수 있게 한다. 이러한 구현 예는 역학 비용을 감소시킨다.

종래 기술에 의해 고려되는 것과는 달리, 각각의 모듈(30)은 완전히 독립적이며 이들 자신의 독립적인 수직 이송 장치(33)가 제공되기 때문에 다른 모듈에 반드시 의존하지는 않는다.

본 발명에 따르면, 복수의 모듈을 포함하는 시스템에서, 각각의 모듈(30)은 다른 모듈과 별도로 보여지고, 트레이의 이송성 덕분에 완전히 차별화된 방식으로 취급될 수 있다. 이 시스템은 단일 시스템이 아니라 셀룰러 시스템으로서 사례별로 정보 관리 시스템이 일반 관리를 감독하는 "리더" 모듈을 선택한다.

이는 모듈(30) 중 하나가 오작동하는 경우 네트워크에 연결된 다른 모듈이 그들의 활동을 중단시키지 않아서 유지보수 비용 및 다운 타임을 대폭 감소시킨다.

바람직한 실시예에 따르면, 수직 이송 장치(33)는 2개 또는 4개의 분리 모터로 조정된 2개의 이동 부재로 구성되며, 이는 공간이 시스템 내부에 자유롭게 남겨져서 하나의 모듈로부터 다른 모듈로 길이방향 병진 이동 시스템을 수용할 수 있게 하고, 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 2개의 인접한 모듈 사이에 배치된 수평 이송 장치(85)(Y 축)를 인식할 수 있고, 트레이(32)는 하나의 모듈로부터 그것에 연결된 다른 모듈로 직접 이송될 수 있다. 도 9 내지 도 11에 도시된 실시예에서, 수평 트레이 이송 장치(85)는 인접한 모듈의 하부 부분에 배치된다. 그러나, 트레이(32)의 통과가 하나의 모듈에서 다른 모듈로 요구되는 설계 요구 사항에 기초하여 상기 장치(85)가 임의의 높이로 배치될 수 있음이 명백하다.

이러한 특성은 모듈이 빌딩의 두 레벨 사이에서 트레이의 수직 이동을 허용하도록 구성되는 경우에 매우 유리하게 사용될 수 있는 것으로 보인다. 이러한 경우에, 인접한 모듈 사이의 수평 트레이 이송 장치(85)가 상부 레벨에 배치될 수 있으므로, 트레이는 시스템의 물리적 연속성을 방해하지 않으면서 하부 레벨에서 상부 레벨로 직접 이송될 수 있으며, 이는 공지 기술에 공지된 임의의 해결책에서 고려되지 않는다.

따라서, 다른 구조적 실시예들과 달리, 연구된 역학들은 모듈들 사이의 통로가 자유롭게 남겨지도록 하여, 측면 교환 구역에 임의의 방해가 없다.

각각의 모듈은 다른 특성과 기능을 가질 수 있는 수직 패널 벽으로 완전히 폐쇄될 수 있다. 수직 패널 벽은 사각형 형상의 패널로 구성될 수 있지만 구현 가능한 시스템의 유형에 따라 완전히 자유로운 방식으로 배치될 수 있는 패널을 포함하여 기하학적으로 반복 가능하며 다음과 같은 비-배타적인 특성을 가질 수 있다.

- 임의의 오염 물질의 침입을 제한하기 위한 간단한 폐쇄;

- 광의 통과를 허용하는 플라스틱 또는 유리 재질로 만들어진 투명;

- 모듈을 열적으로 절연시키도록 절연;

- 모듈 내부의 가열 구역을 허용하도록 방사;

- LED 광 또는 기타 조명 장치로 방사되는 광;

- 공기 순환용 팬의 존재;

- 농업을 위한 가스 또는 제품 또는 영양분의 방출.

수직 이송 장치(33)에 의해 점유된 중앙 구역에 대향하는 2개의 측면 구역은 작물을 포함하는 트레이(32)을 위한 핀(37, 37')(도 1 참조)의 형태인 휴지 레지(ledge)를 갖는다. 농업 목적으로 고려되는 정보 시스템은 작물을 포함하는 트레이(32)의 이동의 스마트 관리를 고려하여 자유 및 비-제한 높이에 트레이를 위치시킬 수 있게 한다.

작물을 포함하는 트레이(32)뿐만 아니라, 조명 시스템(LED)을 운반하는 패널은 또한 자동화 시스템과 자유롭게 위치할 수 있으며, 따라서, 램프를 이동시킴으로써 각각의 모듈(30)의 일반적인 배열이 재구성될 수 있게 한다.

모듈에 램프를 이동 가능하게 설치한 후, 트레이(32)는 광 방출 특화(식물에 따라 결정된 파장)를 갖는 LED 다이오드로 구성될 수 있다.

식물은 광합성 사이클 동안 다른 유형의 조명이 필요하고; LED 튜브 또는 전류 시스템은 "중간" 광 방출(백색 또는 자주색 광)의 식별을 예상하거나, 상이한 유형의 방출로 조립된 모든 상이한 유형의 LED를 갖는 단일 방출 시스템에서 방출할 수 있는 모든 가능성을 갖는다.

작물과 함께 서랍을 이동시킬 수 있기 때문에, 이들을 특수한 광(예를 들어, 근적외선 등)에 노출시키고 그것의 위치와 노출 시간을 순차적으로 할 수 있어서 패널에 특정 구성 요소(LED 다이오드)만을 설치할 수 있는 조명 시스템의 비용을 감소시킬 수 있다.

트레이(32)가 소프트웨어에 의해 규정된 단계로 이동될 수 있다는 사실 덕분에, 광 소스로부터 작물의 거리를 최적화할 수 있다. 예를 들어, 이러한 능력은 제1 싹을 포함하는 트레이가 상기 소스에 더 가깝게 이동되는 것을 가능하게 하고, 따라서, 조명 시스템에 입력되는 전력을 감소시켜 잎에 동일한 에너지 전달 효과를 얻는다. 실제로, 일반적인 경우에, 조명 시스템으로부터 트레이의 위치설정 거리는 식물이 시간이 지남에 따라 성장할 수 있는 공간에서 결정되며, 본 발명에 따른 시스템 덕분에 얻을 수 있는 결과를 얻기 위해, 공지 기술에 공지된 시스템은 첫 날부터 최대 전력을 방출하도록 구성되어야 하고, 실제로 임의의 광을 필요로 하지 않는 것, 즉, 오직 작은 수용 잎이 존재하는(적어도 초기 성장기에) 토양이나 비활성 재료에 상관없이 성장 평면에 오랫동안 조명한다.

식물이 성장함에 따라, 성장 분석 센서를 갖는 시스템은 소프트웨어 관리 시스템에 정보를 제공하여 후속 단계에서 트레이(32)를 어느 거리에 위치시킬지 결정하고, 노출/시간 조정(시간 및 방출 유형)을 광 소스에 제공한다. 상기 시스템은 식물의 성장과 재배되는 종의 변화에 따라 강력하게 적응한다. 본원 명세서에 기술된 시스템은 상이한 종이 이것의 성장을 완전히 제어하는 동일한 시스템에서 재배될 수 있게 한다.

트레이를 이동시킬 가능성은 사람의 안전에 대한 위험없이 언제라도 생산물을 검사할 수 있도록 도와준다.

본 발명에 따른 시스템은 상기 시스템이 부적당한 환경 내에서 격리될 수 있게 하거나 또는 생산물의 성장을 정확한 방식으로 처리할 수 있도록 구역이 차별화된 미기후(microclimate)로 취급될 수 있게 하는 차별화된 방식으로 모듈이 구성될 수 있게 한다.

성장 과정의 중요한 단계는 발아이고; 일반적으로 농업 강도가 큰 상기 단계는 보통 다른 구역에서 수행된다. 트레이의 이동성과 전용 구역을 생성할 수 있는 가능성에 의해, 온도를 제어하면서 발아 모듈을 배치하여 제어를 유지하면서 상기 단계를 가속화시킬 수 있다.

따라서, 연결된 각각의 모듈은 서로 다른 특성을 가진 다른 모듈에서 나오는 작물을 갖는 트레이의 이동을 수신하고 볼 수 있다. 각각의 모듈에는 반드시 이전에 표시된 모든 기능이 있을 필요는 없다. 이들 중 일부는 수행될 로딩 활동에 따라 이들 중 하나 이상에 존재하는 것으로 충분하다. 모듈성은 시스템의 수명 동안 언제든지 고 비용의 개입없이 모듈의 구성을 변경할 수 있다는 사실로 구성된다. 예를 들어, 관개 구역은 하나의 모듈에만 존재할 수 있고, 램프는 상이한 구성으로 이동될 수 있으며, 측면 패널은 상이한 기능을 갖는 다른 것으로 추가되거나 교체될 수 있다.

시스템의 구성 요소의 전체 모듈성에 의해, 관개 구역 근방에 영양분 혼합 구역을 배치할 수 있다. 이는 식물의 유형과 성장 상태에 따라 제어 하에 영양 혼합물이 정확하게 유지되게 한다.

본 발명에 따른 시스템은 개별 수직 모듈을 갖거나 또는 임의의 레이아웃에 따라 배치된 더 많은 모듈을 설치함으로써 수경 농장을 취급하기 위한 구조물로서 사용될 수 있거나 또는 각각의 모듈이 장착된 수직 이송 장치(33)에 의해 트레이(32)를 교환할 수 있는 통합 모듈식 물류 시스템으로서 사용될 수 있는 복수의 특성을 가진다.

따라서, 인간 기계 인터페이스(HMI)(39)(도 1 및 도 4 참조)가 장착된 패널에 의해 또는 다른 정보 장치를 통해 원격으로 조작자는 소망하는 물품이 물리적으로 위치된 모듈로부터 작동하지 않더라도 수경 농업에 사용되는 트레이(32)를 임의의 위치로부터 소환할 수 있다.

따라서, 임의의 농업 모듈로부터 작업자는 작물을 포함하는 트레이를 소환하고, 소프트웨어 시스템은 취급될 선반이 위치된 모듈이 식별되게 하여, 전동에 의해 수직 이송 장치(33)가 정확한 높이로 이동되고, 관련 트레이(32)가 수집되며, 그 자체가 지면에 근접한 레벨로 낮아짐으로써 엘리베이터에 의한 트레이의 리프팅이 롤러(36)에 의해 활성화된다(도 5 및 도 6 참조).

이어서, 롤러(36)의 동기화된 회전은 트레이가 한 방향으로 또는 다른 방향으로 변위될 수 있게 하여, 인접한 개별 구조 모듈을 향해 측면 방향으로 변위될 수 있다.

지면 위치에 있는 엘리베이터를 갖는 인접한 개별 구조 모듈은 최종 목적지인 경우 동기적으로 회전하는 롤러를 활성화하고, 인접한 모듈에서 오는 교환 단계에서 트레이를 수용하고, 대상 모듈이 다른 모듈로 통과하는 것을 가능하게 한다.

전자 제어 및 관리 부분은 일반적으로 로딩 및 언로딩 구역의 하부 부분에 배치된 전기 모듈 내부에 위치되고, 모듈의 배치의 모든 경우에 전기 패널에 접근할 수 있게 하는 제어 패널에 의해 관리될 수 있다.

트레이를 전방으로, 즉, 전술한 롤러(36)에 의해 부여된 측면 변위 방향에 대해 직교하는 변위는 수평 트레이 이송 장치(85)를 사용하여 얻어지며, 이는 롤러(36)가 하강하고 비-작동 상태에서 전방 이동 중에 간섭하지 않는 동안 트레이(32) 자체를 지지하는 로드-베어링 부재에 의해 유지된다.

이러한 장치(85)는 선택적이며, 트레이를 한 위치에서 다른 위치로 직접 이송할 필요가 있는 모듈(30)에 설치된다. 전술한 바와 같이, 수평 트레이 이송 장치(85)는 임의의 높이에 설치될 수 있고, 일반적으로 2개의 인접한 모듈의 2개의 인접한 측면 구역에서 작용하는 전동 벨트의 쌍을 포함한다. 상기 전동 벨트를 통해, 트레이(32)는 임의의 수직 이송 장치(33)의 개입없이 특정 모듈의 측면 구역에서 인접한 모듈의 대응하는 측면 구역으로 직접 이송될 수 있다.

다른 모듈과 함께, 본 발명에 따른 수경 생산물을 취급하기 위한 모듈식 시스템을 구성하는 각각의 모듈은 동일한 높이에 위치될 수 있는 각각의 수직 이송 장치(33)의 일부인 전술한 동일한 장치를 포함하고, 이동 트레이를 동기식으로 수용하고 이를 수직 이송 장치(33)의 중앙에 위치시키기 위해, 적절하게 프로그램화된 이동을 수행함으로써, 이동 트레이는 내부에 수용된 구성 요소의 로딩 또는 수집을 위해 프로그램화된 위치로 변위될 수 있다.

각각의 모듈에 통합된 정보 시스템은 전체 시스템에 관한 데이터베이스의 중복성을 고려하여(시스템 관리자가 요구하는 경우 제한 사항이 있음), 모듈 중 하나의 온-보드 전자 장치 중 임의의 것이 고장나는 경우에, 데이터의 백업 사본이 있다.

수직 수경 작물의 취급에 이러한 시스템을 적용하는 것은 파종 단계 또는 특정 종자에 미리 파종된 포드의 위치에서 수확 단계로의 프로세스를 완전히 자동화할 수 있는 가능성 이외에도 건강과 경제에도 많은 이점을 제공한다.

자동화된 변위 시스템 덕분에 식물의 출아(budding) 및 성장을 가능하게 하는 불활성 재료를 포함하는 트레이가 시스템 내에서 이동될 수 있다.

각각의 모듈에 대해 시스템 전체에 집중되고 더 이상 완전히 분산되지 않은 방식으로,

- 로봇식 시스템으로 또는 수동으로 다양한 유형의 식물을 파종;

- 로봇식 시스템 또는 수동으로 특정 종자로 미리 파종된 포드를 배치;

- 스프링클러, 드립, 주입 또는 방출 관개 시스템 또는 로봇을 통해 정확한 방식으로 식물에 음식을 제공;

- 정보 시스템에 의해 추후에 분석될 수 있는 이미지를 저장;

- 식물 성장 단계(광합성 활성화)에 필요한 광을 제공;

- 환경 편의성, 수분, 산소화, 기류, 온도;

- 작업자가 샘플을 채취하고 재배중인 작물을 점검할 수 있는 구역을 제공하는 것을 가능하게 하는 유용한 볼륨에 다른 영향을 주는 선택적 영역을 획정할 수 있다.

다시, 도 1을 참조하면, 각각의 모듈은 다양한 중첩 구역으로 분할될 수 있으며, 이들 각각은 상이한 기능을 제공한다.

배치 순서가 다를 수 있더라도, 예를 들어, 도면부호 70으로 표시된 가장 높은 구역에는 조명이 없고, 적절하게 차폐되며, 물 도관이 없음을 도 1에서 알 수 있고, 따라서, 야간 시뮬레이션을 위해 작물이 삽입되는 어두운 구역을 나타낸다.

이는 램프를 끄지(및 차후에 켜지) 않고 트레이를 이러한 어두운 구역으로 적절히 이동시킴으로써 광 복사로부터 제외되는 상기 구역의 어둠에서 사이클이 수행되는 것을 가능하게 한다.

어두운 영역(70) 아래에는 작물을 포함하는 트레이가 주간 및 태양 복사를 시뮬레이션하기 위해 삽입되는 LED 조명 수단(72)에 전용인 구역(71)이 제공된다.

가장 낮은 선반에서 관개 구역(73)이 제공되며, 다수의 노즐 또는 다른 관개 시스템에서 종료되는 도관(74)이 삽입된다. 관개 구역의 도관은 영양 물질 및 가장 일반적인 병원체로부터 작물을 보호하거나 또는 적절하게 여과된 양식장에서 수생 양식을 하는 경우에 임의의 억제제를 포함하는 적절한 물 소스로부터 나온다.

예로서 언급된 배열은 바람직하게 또는 다양한 유형의 작물에 의존하는 상이한 요건에 따라 다양화될 수 있다.

보다 일반적으로, 파종 또는 미리 파종된 포드의 위치와 관련하여, 본 발명에 따른 하나 이상의 개별 수직 모듈을 갖는 수경 농장을 취급하는데 사용되는 구조물은 상이한 유형의 작물이 필요할 때마다 자동화될 수 있다.

정보 시스템에 의해 시범화된 이러한 자동화는 마켓에 출시되는 미래의 생산물이 파종 단계로부터 바로 추적될 수 있게 하고, 이는 개별 트레이 내의 파종 및 포드 위치가 알려져 있고, 트레이의 시스템 내의 물리적인 위치가 모듈식 시스템에 삽입되어 있으며, 이들은 고유하기 때문이다.

예로서, 이용 가능한 초기 데이터는, 식물 ID, 심어진 종자의 유형, 불활성 재료, 파종 좌표 또는 트레이(XY) 내 포드의 위치, 트레이 ID, 파종 시간 등일 수 있다.

또한, 물에 첨가되어 성장하는 식물에게 제공되는 영양 물질을 선별하기 위해 부피가 큰 선별 센터가 존재하는 현재 시스템과 달리, 각각의 모듈에서 구역을 식별하거나 시스템의 구성 또는 사용 빈도에 따라 그 수를 합리화할 수 있다. 불활성 재료, 포드에 파종된 종자 또는 이미 발아된 식물을 포함하는 트레이는 도 1에서 도면부호 73으로 표시된 분무 구역으로 이동될 수 있다.

이는 공지된 좌표를 고려하여 공급액에 도입되는 첨가제의 유형을 차별화할 수 있고, 각각의 개별 식물에서도 수량과 그 혼합물을 차별화하는 가능성에 의해 각각의 시스템의 유압 부분의 급격한 감소를 의미하고, 성장 시간 동안에 공지된 ID를 가진 식물에게 제공된 물의 양, 첨가제의 양, 분무 빈도 등과 관련된 정보를 추가하는 것이 가능할 것이다.

또한, 트레이의 식물의 상태를 기억하는 모듈의 구역에 할당되는 하나 이상의 카메라의 존재가 고려된다. 농장의 정보 관리 시스템은 각각의 식물의 상태를 고려하고, 비슷한 특성(유형, 작물, 시간)을 가진 식물의 이전 이미지와 비교하여 건강 상태를 평가한다.

이러한 방식으로, 식물의 성장에 대한 시정 조치를 활성화할 수 있을뿐만 아니라, 식품, 광 노출, 시간 등의 다양한 혼합 조합을 이력화할 수 있어서, 성장 과정의 변화 및 지속적인 최적화가 가능하다.

이 모든 것은 각각의 개별 식물의 데이터 및 이미지의 지속적인 소스로 변환되며, 이러한 데이터는 생산물의 추적성이 끝날 때까지 유지될 수 있다.

현재 실내 수경 농장의 조명과 관련하여, 농장에 특정 광을 공급하여 광합성을 활성화시키는 조명 시스템이 제공된다. 실제로, 식물의 각각의 유형은 충돌하는 광의 유형에 따라 다르게 반응한다.

반드시 계절에 따라 태양이 제공하는 전체 광 스펙트럼의 영향을 받는 토양이나 온실의 농장과는 달리, 폐쇄 농장의 경우, 서로 다른 강도로 혼합되는 스펙트럼의 특정 부분으로 식물을 조명할 수 있다. 추가 변수는 최적의 성장을 위해 식물에 공급될 수 있고 공급되어야 하는 광자의 양이다. 현재 수직 농장에서는 램프의 거리와 배관 설치 거리가 일반적으로 고정되어 있으며 조명 시스템의 크기는 반드시 커야한다.

본 발명에 따른 시스템의 경우, 전술한 바와 같이 제한될 수 있는 기술 중 일부는 최적의 방식으로 관리될 수 있다.

예를 들어, 광의 유형은 단일 램프에 집중되거나 구역별로 구분될 수 있으므로, 구역에 따라 다른 유형의 LED를 사용하여 성장하는 생산물을 갖는 트레이를 이동시키는 것이 가능하고, 식물이 성장 시간에 필요한 광을 받을 수 있는 위치에 식물을 할당할 수 있으며, 다른 식물은 이들에 의해 방치된 구역을 점유할 수 있다.

식물의 용기를 이동시킴으로써 얻을 수 있는 어둠 사이클은 더 적은 수의 발광기를 채택할 수 있게 하며, 스위치를 끄지 않고 사용되지 않으며, 기능을 필요로 하는 위치에만 유지되고 할당된다.

상기 기술은 더 작은 조명 시스템이 설치되는 것을 가능하게 하고, 사용될 램프 유형과 수량을 합리화할 수 있다. 이러한 경우, 광 소스로부터의 "거리" 변수가 관리될 수 있다. 실제로, 각각의 트레이는 가변 거리를 허용하는 높이 단계 판별식으로 위치될 수 있다.

본 발명에 따른 정보 및 관리 시스템은 필요한 거리, 개별 식물을 위해 저장된 이미지로부터 정보를 도출하는 결정을 위해 사례별로 사용될 광의 유형을 고려할 수 있다.

따라서, 식물의 이전 식별 데이터 외에도, 노출 시간, 거리, 색상 및 이들에게 적용된 광 노출 사이클과 관련된 모든 변수를 추적, 연구 및 최적화를 위해 정보를 저장할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 센서 및 능동 부재는 하나 이상의 결정된 유형의 농장에 대해 올바른 성장 환경이 생성될 수 있도록 각각의 모듈에 설치될 수 있다.

수직 수경 농장의 취급에 대한 본 발명에 따른 시스템의 적용은 또한 공기의 가습 또는 제습, 산소 또는 CO2 또는 다른 기체 혼합물의 공급, 순환 또는 환경이 아닐 수 있는 가열 또는 냉각, 트레이의 가열 등을 가리킨다. 상기 모든 정보는 또한 최적화, 연구 및 추적성 목적을 위해 저장될 수 있다.

시스템의 크기에 따라, 일반적으로 "베이(bay)"로 알려진 구역이 제공될 수 있으며, 여기서 조작자는 전체 모듈식 시스템 내부를 돌아다니지 않고도 작물을 손으로 가질 수 있다.

사람의 접근으로 인한 공간의 감소는 농업에 사용되는 볼륨의 심도있는 최적화를 가능하게 하고, 이에 따라, 때로는 여러 미터의 높이에 도달할 필요가 있는 조작자의 안전에 해를 끼치는 자체-추진 수단의 사용을 대폭 줄일 수 있다. 본원 명세서에서 제안된 시스템의 경우, 높이에서의 사람 개입이 더 이상 필요하지 않기 때문에 각각의 개별 모듈에 대한 현재 높이 제한이 더 높은 값으로 증가될 수 있다.

이미 언급한 바와 같이, 파종 및 수확 목적 모두를 위해 생산물을 포함하는 결정된 트레이를 완전히 제거할 가능성이 고려되며, 이들은 트럭 등과 같은 자체-추진 수단을 통해서도 다른 목적지로 이송될 수 있다.

본 발명은 바람직한 실시예를 참조하여 전술되었다. 그러나, 본 발명은 그 범위 내에 있고 기술적으로 동등한 수 많은 변형에 영향을 받을 수 있음이 명백하다.

Claims (14)

1. 수경 또는 수기경 또는 아쿠아포닉 농업을 통해 재배되는 식물 등을 수용하는데 사용되는 트레이(32)를 취급하기 위한 자동 및 모듈식 시스템으로,
   상기 시스템은 하나 이상의 수직 지지체(31)에 의해 구획되는 사각형 평면 및 수직 배열을 갖는 제1 모듈(30)을 포함하며, 상기 제1 모듈(30)은, 각각이 하나 이상의 트레이(32)를 위한 복수의 실질적으로 수평이고 중첩하는 지지 시트 또는 가이드(37, 37')를 포함하는 적어도 2개의 측면 구역 및 하나 이상의 트레이(32) 각각에 상응하도록 하강 위치에서 상승 위치로 또는 상승 위치에서 하강 위치로 수직 이송 장치(33)를 병진 이동시킬 수 있는 전동 어셈블리(34)에 의해 작동되는 이동 수단에 의해 수직 축(Z)을 따라 슬라이딩 가능하게 수직 이송 장치(33)가 작동하는 중앙 구역을 포함하고, 상기 수직 이송 장치(33)는 하나 이상의 트레이의 각각의 트레이를 지지하며 복수의 개구를 갖는 휴지 선반(33') 및 상기 측면 구역들 중 하나 내부에 제공되는 각각의 시트로부터 그리고 각각의 시트를 향해 제1 수평 축(Y)을 따라 각각의 트레이를 이동시키는 수평 이송 수단을 포함하며,
   상기 제1 모듈(30)은 수직 이송 장치가 하강 위치에 있을 때 휴지 선반의 복수의 개구에 의해 차단되도록 그리고 수직 이송 장치가 상승 위치에 있고 수직 이송 장치가 작동하는 중앙 영역에 배치될 때 수직 이송 장치로부터 분리되도록 구성되는 복수의 전동 롤러(36)를 또한 포함하고, 상기 복수의 전동 롤러(36)는 각각의 트레이가 상기 수직 이송 장치(33)의 휴지 선반(33')에 위치될 때 하나 이상의 트레이의 각각의 트레이를 담당하고, 상기 제1 모듈과 나란하게 배치되어 연결되는 제2 모듈(30)의 다른 수직 이송 장치(33)의 다른 휴지 선반(33')을 향해 각각의 트레이(32)의 직접적인 이송을 수행하기 위해 상기 제1 수평 축(Y)에 직교하는 제2 수평 축(X)을 따라 복수의 전동 롤러에 의해 각각의 트레이(32)를 변위시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 및 모듈식 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   서로 인접하여 배치되고 상호 연결되는 복수의 추가 모듈(30)을 또한 포함하여, 복수의 추가 모듈 중 적어도 2개는 제1 수평 축(Y) 또는 제2 수평 축(X)을 따라 정렬되는 것을 특징으로 하는 자동 및 모듈식 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   하나 이상의 트레이(32)의 이동의 취급은 복수의 추가 모듈 각각에 관한 수직 이송 장치(33)의 이동 및 각각의 모듈(30)에 관한 하나 이상의 수평 이송 장치의 이동 및 인접한 모듈들의 연결을 제어하는 전자 제어 유닛에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 자동 및 모듈식 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   각각의 모듈은 정사각형 형상이고, 상기 측면 구역 및 상기 중앙 구역 각각은 실질적으로 동일한 평면 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 자동 및 모듈식 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   인접한 모듈(30)의 시트(37, 37') 또는 가이드 사이에서 협동하며, 하나의 모듈(30)의 측면 구역으로부터 인접한 모듈의 측면 구역으로 상기 제1 수평 축(Y)을 따라 트레이(32)를 이동시키도록 구성되는 장치(85)를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 및 모듈식 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 장치(85)는 인접한 모듈(30)의 각각의 측면 구역 사이에 배치되는 서로 대향하고 평행한 전동 벨트의 쌍을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 및 모듈식 시스템.
7. 제1항에 있어서,
   복수의 추가 모듈 중 적어도 하나는 조명 수단, 관개 수단 및 식물의 발달에 적합한 부재 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 및 모듈식 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   복수의 모듈의 각각의 모듈(30)은 다양한 중첩 영역으로 분할될 수 있으며, 각각의 중첩 영역은 하나 이상의 트레이(32)에 수용된 식물의 발달을 위해 상이하거나 균일한 기능을 다루는 것을 특징으로 하는 자동 및 모듈식 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   하나 이상의 트레이(32)는 각각의 모듈(30) 내부에서 상이한 기능을 갖는 복수의 상이한 구역에 위치되되, 적어도 하나의 구역은 조명이 없고 식물에 야간 시뮬레이션 조건을 적용하기 위해 차폐되고, 적어도 하나의 구역은 광합성을 위한 주간 및 태양 복사의 시뮬레이션에 사용되는 조명 수단을 포함하며, 적어도 하나의 구역은 관개 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 및 모듈식 시스템.
10. 제8항에 있어서,
    각각의 모듈(30)은 상기 시스템 내에서 상이한 기능을 갖는 복수의 상이한 구역에 위치되되, 적어도 하나의 구역은 조명이 없고 식물에 야간 시뮬레이션 조건을 적용하기 위해 차폐되고, 적어도 하나의 구역은 광합성을 위한 주간 및 태양 복사의 시뮬레이션에 사용되는 조명 수단을 포함하며, 적어도 하나의 구역은 관개 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 및 모듈식 시스템.
11. 제8항에 있어서,
    하나 이상의 구역은 상이한 유형의 식물에 기초하여 다양화될 수 있는 파종을 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 자동 및 모듈식 시스템.
12. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 트레이(32)의 이동은, 전자 제어 유닛 또는 개별 식물 생산물의 하나 이상의 파종 좌표 및 개별 식물 생산물의 물리적인 위치가 개별 트레이(32) 상에 배치된대로 기록되는 메모리가 제공된 정보 시스템에 의해 취급 및 수행되는 것을 특징으로 하는 자동 및 모듈식 시스템.
13. 제12항에 있어서,
    하나 이상의 모듈(30)의 구역에 할당되며, 각각의 식물의 상태를 처리하고 상기 식물의 상태를 비슷한 특성을 가진 식물 생산물의 이전에 기록된 이미지와 비교하고 개별 식물 생산물의 성장 과정을 최적화하기 위해 건강 상태를 평가하는 정보 시스템에 데이터를 송신함으로써 하나 이상의 트레이 내의 식물의 상태를 기록하도록 구성된 하나 이상의 카메라를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 및 모듈식 시스템.
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