KR101923285B1 - 고 밀도 무토양 식물 성장 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 특징에 따른, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 식물 성장 시스템이 제공되며, 상기 무토양 식물 성장 시스템은 온실 타입 구조부, 상기 온실 타입 구조부에 실질적으로 수직으로 배치된 적어도 하나의 세장형 지지 부재, 유동 채널에 유체 스트림을 공급하기 위한 상기 유동 채널과 유체 연통하는 유체 공급 시스템, 및 상기 유동 채널을 통해 유동하게 되는 잔여 유체를 수집하기 위한 유체 수집 시스템을 포함하고, 상기 세장형 지지 부재는 유동 채널이 내부에 형성된 몸체와 식물을 내부에 수용하기 위해 상기 몸체의 수직 축선에 대해 경사져 배치된 복수의 수직으로 이격된 용기를 구비하고, 상기 용기는 상기 유동 채널과 유체 연통한다.

Description

고 밀도 무토양 식물 성장 시스템 및 방법{HIGH DENSITY SOILLESS PLANT GROWTH SYSTEM AND METHOD}

본원은 저 탄소 배출, 무토양 고 밀도 식물 성장 시스템 및 방법에 관한 것이다.

전통적인 경작은 식물이 토양에 열을 지어 심어지고, 비료가 주어지고, 물이 공급되며, 그리고 식물이 수확되는 성장 단계에 식물이 도달할 때까지 자연적으로 성장할 수 있게 하는 방법을 포함한다.

이러한 전통적인 경작 방법은, 많은 제한 및 단점, 예를 들면, 경작될 많은 영역의 토지를 필요로 하는 평방 미터당 저 밀도의 식물과, 그리고 합성 비료, 제초제 및/또는 살충제와 같은 석유화학 기반의 물질의 고 비용의 사용 뿐만 아니라 사용되는 트랙터 및/또는 기계로부터 초래되는 비교적 고 탄소 배출을 갖는다.

시간이 지남에 따라, 이러한 전통적인 시스템/방법은 곤충으로부터 식물을 보호하는 물질 및 원소(element)로 만들어진 터널에서, 상기 식물을 커버함으로써 변경되고 있지만, 그러나, 많은 정도로, 식물 밀도를 거의 증가시키지 못하고 및/또는 탄소 배출을 최소화하지 못하며, 또는 심지어 식물의 경작에 사용하기 위해 탄소를 거의 트랩(trap)하지 못한다.

수경재배법과 같은 온실에서의 고 밀도 경작 방법은 토양 없이 물에서의 미네랄 영양분을 사용하여 식물을 성장시키는 방법을 포함한다. 육지생태계의 식물은 단지 미네랄 영양분 용액에만, 또는 펄라이트, 자갈, 바이오숯, 미네랄 울(wool), 익스팬디드 점토 조약돌(expanded clay pebble) 또는 코코넛 겉껍질과 같은 비활성 매체에 그 뿌리로써 성장될 수 있다.

수경재배법이 평방 미터 당 수율을 증대시키고 식물 성장을 위한 상태를 전통적인 경작 방법보다 향상시킬지라도, 수경재배법은 단지 특정 특징의 식물 성장만을 처리한다. 식물의 뿌리로의 영양분의 공급 및 식물의 밀도와 광으로의 노출은, 식물이 한 평면으로 퍼지게 되고 전형적으로 영양분 용액의 웅덩이로 뻗어있는 뿌리를 가지므로, 여전히 상당히 제한적이다.

이에 따라, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템이 제공되며, 상기 무토양 시스템은,

온실 구조부;

상기 온실 구조부에 실질적으로 수직으로 배치된 적어도 하나의 세장형 지지 부재,

유체 스트림을 상기 유동 채널에 공급하기 위해 상기 유동 채널과 유체 연통하는 유체 공급 시스템; 및

상기 유동 채널을 통해 유동하게 되는 잔여 유체를 수집하는 유체 수집 시스템;을 포함하고,

상기 세장형 지지 부재는,

유동 채널이 내부에 형성된 몸체; 및

식물을 내부에 수용하도록 상기 몸체의 수직 축선에 대해 경사져 배치되고 상기 유동 채널과 유체 연통하는 복수의 수직으로 이격된 용기;를 구비한다.

본 발명의 시스템에 있어서, 온실 구조부는 가시 광선의 양을 그 내부에서 증대시키는 루멘 강화기(lumens enhancer)를 포함할 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 루멘 강화기는 태양광이 구조부를 통과할 수 있게 하지만, 태양광이 구조부 외측으로 다시 반사되는 것을 방지하는 반사 특성을 포함한 광 통과 물질의 형태를 취할 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 루멘 강화기는 태양광을 바닥으로부터 지지 부재 쪽으로 반사시키도록 온실 구조부의 바닥재에서의 반사 조성물일 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 반사 조성물은 적색 및 청색 광 스펙트럼을 바닥재로부터 반사시키기 위한 파장 특정 코팅을 포함할 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 루멘 강화기는 약 800 내지 약 1000 nm의 파장을 갖는 광을 공급하는 광원일 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 온실 구조부는 상기 구조부 내에서 온도를 조정하는 온도 조정기를 포함할 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 온도 조정기는 통기 샤프트, 팬, 온실 구조부의 외측 표면을 적시는 습윤 시스템, 상기 구조부 내의 미세 미스트를 분무하는 분무 시스템, 및 라디에이터 시스템으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 임의의 하나 이상의 형태를 취할 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 세장형 지지 부재는 일반적으로 파형 형상의 형태를 가질 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 세장형 지지 부재는 그 단면이 실질적으로 직사각형 형상일 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 용기는 지지 부재의 오목한 구역에 위치될 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 간격 형성부는 용기의 내측 측벽으로부터 그리고 실질적으로 중심으로 묘목을 위치시키도록 상기 용기의 상기 내측 측벽으로부터 뻗어있을 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 세장형 지지 부재는 용기 내에 수용된 식물의 뿌리 구역 쪽으로 유체 채널 아래로 스트리밍하는 유체를 흐르게 하는(channel) 채널을 포함할 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 채널은 세장형 지지 부재의 내측 표면으로부터 뻗어있는 v-형상의 릿지의 형태를 취할 수 있다.

본 발명의 고 밀도 식물 성장을 위한 시스템에 있어서, 세장형 지지 부재는 채널로부터 수용된 유체를 분배하는 분배 부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 지지 부재는 용기 내에 수용된 묘목의 뿌리 구역에 온도 및/또는 산소 조정된 공기를 안내하도록 용기와 유체 연통 상태에 있는 통로를 포함할 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 유체 공급 시스템은 이산화탄소로써 유체 스트림을 농후화시키는 이산화탄소 농후화 기기를 포함할 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 이산화탄소 농후화 기기는 고 이산화탄소 농도 스트림으로부터 이산화탄소를 세정(scrub)하도록 구성된 이산화탄소 스크러버(scrubber) 장치의 형태를 취할 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 고 이산화탄소 농도 스트림은 실린더의 압축된 이산화탄소, 및 이산화탄소를 발생시키는 화학 공정으로부터의 폐수 스트림으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 유체 스트림은 식물 성장을 촉진시키도록 상기 유체 스트림에 용해된 영양분을 가질 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 유체 스트림은 상기 유체 스트림에 용해된 유기 음이온 계면활성제를 가질 수 있다.

고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템으로서,

온실 구조부;

상기 온실 구조부에 실질적으로 수직으로 배치된 적어도 하나의 세장형 지지 부재;

용기에 유체 스트림을 공급하는 유체 공급 시스템; 및

상기 유동 채널을 통해 유동되는 잔여 유체를 수집하는 유체 수집 시스템;을 포함하고,

상기 세장형 지지 부재는,

유동 채널이 내부에 형성된 몸체;

상기 몸체로부터 1 도 내지 179 도의 각도로 뻗어있는 아암; 및

상기 아암의 대향 단부 구역에 형성된 용기;를 구비하고,

상기 용기, 상기 아암 및 상기 몸체는 상기 용기에 의해 수용된 유체가 상기 몸체 쪽으로 상기 아암 하류로 유동할 수 있도록 서로 유체 연통된다.

본 발명의 시스템에 있어서, 용기는 상기 용기의 내측 표면으로부터, 실질적으로 상기 용기내의 중심으로 식물을 이격시키는(space) 간격 형성부를 포함할 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 용기는 묘목 플러그를 내부에 수용하는 천공된 바구니 부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 유체 공급 시스템은 이산화탄소로써 유체 스트림을 농후화하는 이산화탄소 농후화 기기를 포함할 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 이산화탄소 농후화 기기는 고 이산화탄소 농도 스트림으로부터 이산화탄소를 세정하도록 구성된 이산화탄소 스크러버 장치일 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 고 이산화탄소 농도 스트림은 실린더의 압축된 이산화탄소, 및 이산화탄소를 발생시키는 화학 공정으로부터의 폐수 스트림으로 이루어진 그룹으로부터 하나 이상 선택될 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 유체 스트림은 식물 성장을 촉진시키기 위해 상기 유체 스트림에 용해된 영양분을 가질 수 있다.

본 발명의 시스템에 있어서, 유체 스트림은 상기 유체 스트림에 용해된 유기 음이온 계면활성제를 가질 수 있다.

식물을 성장시키는 방법으로서,

이산화탄소로써 영양분 유체 스트림을 농후화시키는 단계; 및

토양이 없는 경우 고 밀도 배치로 이산화탄소 농축된 유체 스트림을 묘목에 공급하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 방법에 있어서, 유체 스트림은 이산화탄소에 의한 스트림의 농후화에 기인하여 탄산 레벨을 증대시킬 수 있다.

본 발명의 긴 거리 경작용 시스템에 있어서, 영양분 레벨 및 온실 환경의 제어는 온실이 위치되는 위치와 상이한 위치에 위치된 전산 시스템을 통해 제어되고 조정된다.

도 1은 제 1 실시예의 지지 부재의 하나의 대칭 절반부를 나타낸 도면이다.
도 2는 조립된 경우의 도 1에 도시된 바와 같은 지지 부재의 도면이다.
도 3 및 도 4는 제 2 실시예의 지지 부재의 도면이다.
도 5는 온실의 도면이다.
도 6은 탄산 및/또는 CO₂으로써 유체 스트림을 농후화시키는데 사용하기 위한 CO₂ 스크러버 시스템을 나타낸 도면이다.

제 1 실시예로서, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템이 제공되고, 상기 무토양 시스템은,

온실-타입 구조부;

상기 온실-타입 구조부에 실질적으로 수직으로 배치된 적어도 하나의 세장형 지지 부재;

상기 유동 채널에 유체 스트림을 공급하는 상기 유동 채널과 유체 연통 상태의 유체 공급 시스템; 및

상기 유동 채널을 통해 유동하게 되는 잔여 유체를 수집하는 유체 수집 시스템;을 포함하고,

상기 세장형 지지 부재는,

내부에 유동 채널이 형성된 몸체; 및

식물을 내부에 수용하는 상기 몸체의 수직 축선에 경사져 배치되고 상기 유동 채널과 유체 연통하는 복수의 수직으로 이격된 용기;를 포함한다.

온실-타입 구조부는 상기 구조부에서 가시 광선의 양을 증대시키는 루멘 강화기를 포함할 수 있다. 루멘 강화기는 사전결정된 양의 태양광이 구조부를 통과할 수 있게 하는 광 통과 물질의 형태를 취할 수 있다. 물질은 자외선 복사에 저항하는 유리 및/또는 깨끗한(clear) 폴리카보네이트를 포함할 수 있다. 물질은 태양광이 구조부를 관통할 수 있게 하지만 태양광이 외측 구조부로 다시 반사되는 것을 방지하는 반사 특성을 포함할 수 있다. 반사 물질은 소위 AGRI-FILM™ 및/또는 소위 LUMENMAX™를 포함할 수 있다.

적당한 필터는 또한 적색 및 청색 광선의 파장이 온실 구조부에 진입하는 것을 방지하는 물질에 포함될 수 있다.

루멘 강화기는 바닥으로부터 태양광을 반사시키도록 온실 구조부의 바닥재에서 반사 조성물의 형태를 취할 수 있다.

반사 조성물은 온실의 바닥재에서 적색 및 청색 칼라 배치의 형태를 취할 수 있다.

루멘 강화기는 바람직하게는 약 800 내지 약 1000 nm의 파장을 갖는 광을 공급하는 광원을 포함할 수 있다.

온실-타입 구조부는 상기 구조부 내측의 주위 온도를 조정하는 온도 조정기를 더 포함할 수 있다. 조정기는 통기 샤프트 및/또는 팬, 구조부의 외측 표면을 적시는 습윤 시스템, 및 상기 구조부 내의 미세 미스트를 분무하는 분무 시스템으로 이루어진 그룹에서 선택된 임의의 하나 이상의 형태를 취할 수 있다.

조정기는 또한 온실 내측의 주위 온도를 조정하는 종래의 라디에이터 시스템을 포함할 수 있다.

온실 구조부는 또한 구조부 내측의 사전결정된 범위 내의 병원균 레벨을 제어하는 병원균 제어기를 포함할 수 있다. 병원균 제어기는 구조부에 대한 이중 공기 로크 억세스, 바람직하지 못한 파티클 및 병원균을 수집하기 위한 바닥재 조성물을 포함할 수 있다.

세장형 지지 부재는 일반적으로 파형 형상의 형태를 가질 수 있고 임의의 적당한 물질, 바람직하게는 폴리비닐 염화물 및/또는 폴리우레탄으로 만들어질 수 있다.

세장형 지지 부재는 모듈식 설계를 취할 수 있고 각각의 지지부는 함께 조립될 때 상기 지지 부재를 형성하는 많은 하나 이상의 동일한 부분으로부터 조립될 수 있다.

각각의 지지 부재는, 상기 지지 부재가 조립될 때, 상기 지지 부재의 수직으로 이격된 개구를 형성하는, 묘목과 같은 식물을 수용한 개방 부분을 구비한다.

각각의 지지 부재는 차례로, 조립될 때, 상기 지지 부재를 형성하는 2개의 대칭 절반부를 포함할 수 있다.

세장형 지지 부재는 그 단면에 있어, 임의의 적당한 형상 및 크기, 바람직하게는 실질적으로 직사각형 형상을 취할 수 있다. 지지부의 형상이 라운드 단면으로 한정되지 않고, 그리고 상기 지지부는 그 단면에 있어 실질적으로 정사각형, 직사각형, 또는 임의의 다른 형상을 취할 수 있고 일정한 단면 형상이나 크기를 취할 필요가 없다는 것을 알 수 있을 것이다. 세장형 지지 부재는 관형 형상 및 크기를 취할 수 있다.

수직으로 이격된 용기는 수직에 대해 3 도 내지 8 도의 각도로, 전형적으로 수직에 대해 대략 5 도의 각도로 배치될 수 있다.

수직으로 이격된 용기는 지지 부재의 오목한 구역에 위치될 수 있다. 복수의 수직 이격된 용기는 지지 부재의 대향 외측 표면에서 서로에 대해 각 색의 가늠이 맞지 않게(out of register) 위치될 수 있다

간격 형성부는 용기의 내측 벽부로부터, 실질적으로 상기 용기의 중심으로 묘목을 이격시키도록, 상기 용기의 내측 측벽으로부터 상기 용기에 의해 형성된 개구로 뻗어있을 수 있다.

세장형 지지 부재는 용기에 수용된 식물의 뿌리 구역 쪽으로 유체 채널 아래 스트림하는 유체를 흐르게 하는 채널을 포함할 수 있다.

채널은 세장형 지지 부재의 내측 표면으로부터 뻗어있는 v-형상의 릿지의 형태를 취할 수 있다.

세장형 지지 부재는 채널로부터 수용된 유체를 분배하는 분배기 부재를 포함할 수 있다.

세장형 지지 부재는 온도 및/또는 산소 조정된 공기를 개구에 배치된 묘목의 뿌리 구역으로 안내하도록 개구와 유체 연통하는 통로를 포함할 수 있다.

유체 스트림은 식물 성장을 촉진시키도록 상기 유체 스트림에 용해된 영양분을 가질 수 있다.

유체 스트림은 상기 유체 스트림에 용해된 유기 음이온 계면활성제를 가질 수 있다.

세장형 지지 부재의 동일한 부분은 클립, 접착제, 플라스틱 용접, 또는 임의의 다른 적당한 수단에 의해 함께 체결될 수 있다.

이산화탄소 농후화 기기는 실린더의 압축된 이산화탄소의 스트림과 같은 고 이산화탄소 농도 스트림으로부터 또는 연소처럼 이산화탄소를 발생시키는 화학 공정으로부터의 폐수 스트림으로부터 이산화탄소를 세정하도록 구성된 이산화탄소 스크러버 장치일 수 있다.

이산화탄소는 고 농도 이산화탄소 스트림으로부터 세정되고 그리고 이산화탄소 농축된 유체는 안개를 만들기 위해 또는 다른 사용을 위해 묘목에 영양분을 공급하도록 온실에 사용될 수 있다.

이산화탄소 농축된 유체 스트림은 상기 유체 스트림에 용해된 식물 영양분을 가질 수 있다.

유체 스트림은 묘목 지지부에서 유동 채널을 통해 유체 스트림을 천천히 흘러가게 함으로써, 묘목의 뿌리 상에서 천천히 흘러가게 될 수 있다.

제 2 실시예로서, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템이 제공되며, 상기 무토양 시스템은,

온실-타입 구조부;

상기 온실-타입 구조부에 실질적으로 수직으로 배치된 적어도 하나의 세장형 지지 부재;

상기 용기에 유체 스트림을 공급하는 유체 공급 시스템; 및

상기 유동 채널을 통해 유동하게 되는 잔여 유체를 수집하는 유체 수집 시스템;을 포함하고,

상기 지지 부재는,

유동 채널이 내측에 형성된 몸체;

상기 몸체로부터 1 도 내지 179 도의 각도로 뻗어있는 아암; 및

상기 아암의 대향 단부 구역에 형성된 용기;를 포함하고,

상기 용기, 상기 아암 및 상기 몸체는 용기에 의해 수용된 유체가 상기 몸체 쪽으로 상기 아암 하류로 유동할 수 있게 서로 유체 연통된다.

지지 부재는 임의의 적당한 플라스틱 및/또는 합성 물질로 만들어질 수 있고 그리고 임의의 적당한 검은색 칼라를 가질 수 있다.

지지 부재는 상기 지지 부재를 형성하도록 함께 조립될 2개의 대칭 세장형 절반부를 포함할 수 있다.

실링 부재를 내부에서 상호보완적으로 수용하는 실링 형성부는 2개의 대칭 절반부가 조립될 때 상기 대칭 절반부 중간에 형성된 공간을 실링하도록 제공될 수 있다.

용기는 상기 용기의 내측 표면 구역으로부터 그리고 실질적으로 중심으로 식물을 이격시키는 간격 형성부를 포함할 수 있다.

간격 형성부는 용기의 내측 표면으로부터 뻗어있는 돌출부의 형태를 취할 수 있다.

용기는 천공된 바구니 타입 부재를 내부에서 상호보완적으로 수용하도록 차례로 형성되고 크기가 형성될 수 있으며, 상기 바구니 타입 부재는 묘목 플러그를 수용하도록 구성된다. 천공된 바구니 타입 부재는 묘목 플러그의 뿌리가 성장 과정 동안에 아암 아래로 뻗어있을 수 있게 한다.

용기는 유체 연통되는 유체 공급원을 수용해 체결하기 위해 그 상측 단부 구역에 배치된 체결 형성부를 포함할 수 있어 영양분 농축된 유체가 상기 용기로 천천히 흐르게 한다.

몸체의 단부 구역에 형성된 결합 형성부는 복수의 무토양 식물 경작 컨테이너가 함께 결합되는 것을 가능하게 하고, 이에 따라 무토양 식물 경작 파이프를 형성한다.

결합 형성부는 무토양 경작 파이프 외측으로의 유체의 탈출을 방지하기 위해, 서로 조립될 때 실링되게 결합하도록 형성되고 크기를 갖는 숫 및 암 결합 형성부의 형태를 취할 수 있다.

몸체 및 아암은 무토양 식물 경작 컨테이너를 형성하도록 함께 조립될 2개의 대칭 절반부를 포함할 수 있다.

실링 부재를 내부에서 상호보완적으로 수용하는 실링 형성부는 무토양 식물 컨테이너를 형성하도록 2개의 대칭 절반부가 조립될 때 형성된 공간을 실링하도록 제공될 수 있다.

체결 형성부는 조립된 모드에서 조립된 절반부를 함께 체결하도록 더욱 제공될 수 있다.

용기는 상기 용기의 내측 표면 구역으로부터 그리고 실질적으로 중심으로 식물을 이격시키는 간격 형성부를 포함할 수 있다.

용기는 천공된 바구니 타입 부재를 내부에 상호보완적으로 수용하도록 차례로 형상 및 크기 형성될 수 있으며, 상기 바구니 타입 부재가 묘목 플러그를 수용하도록 형상 및 크기 형성된다. 바구니 타입 부재는 묘목 플러그의 뿌리가 성장 과정 동안에 아암 아래로 뻗어있을 수 있게 천공된다.

용기는 유체 연통되는 유체 공급원을 수용해 체결하도록 체결 형성부를 포함할 수 있어 영양분 농축된 유체를 상기 용기로 천천히 흐르게 한다.

간격 형성부는 용기의 내측 표면으로부터 뻗어있는 돌출부의 형태를 취할 수 있다.

몸체의 단부 구역에 형성된 결합 형성부는 복수의 무토양 식물 경작 컨테이너가 함께 결합될 수 있게 하며, 이에 따라 무토양 식물 경작 파이프를 형성한다.

결합 형성부는 무토양 경작 파이프 외측으로의 유체의 탈출을 방지하기 위해, 조립될 경우 서로 실링되게 결합되도록 형성되고 크기를 갖는 숫 및 암 결합 형성부의 형태를 취할 수 있다.

이산화탄소 농후화 기기는 실린더의 압축된 이산화탄소의 스트림과 같은 고 이산화탄소 농도 스트림으로부터 또는 연소처럼 이산화탄소를 발생시키는 화학 공정으로부터의 폐수 스트림으로부터 이산화탄소를 세정하도록 구성된 이산화탄소 스크러버 장치일 수 있다.

이산화탄소는 고 농도 이산화탄소 스트림으로부터 세정되고 그리고 이산화탄소 농축된 유체는 안개를 만들거나 다른 사용을 위해, 묘목에 영양분이 공급되도록 온실에 사용될 수 있다.

이산화탄소 농축된 유체 스트림은 상기 유체 스트림에 용해된 식물 영양분을 가질 수 있다.

유체 스트림은 묘목 지지부에서 유동 채널을 통해 유체 스트림을 천천히 흐르게 함으로써, 묘목의 뿌리 상에서 천천히 흐르게 될 수 있다.

제 3 실시예로서, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 방법이 제공되고, 상기 무토양 방법은,

이산화탄소로써 영양분 유체 스트림을 농후화시키는 단계; 및

이산화탄소 농축된 유체 스트림을 묘목에 공급하는 단계;를 포함한다.

본 방법은, 유체 스트림의 pH가 6 내지 7로, 전형적으로 6.2로 조정될 때까지, 이산화탄소로써 유체 스트림을 농후화시키는 단계를 포함할 수 있다. 유체 스트림은 이산화탄소에 의한 스트림의 농후화에 기인하여 탄산 레벨을 증대시킬 수 있다.

농후화 단계 이전에, 농축될 유체 스트림은 공기 조화 시스템 및 RO 시스템으로부터의 응축기로부터 회수된 물, 증류된 물과 같은 매우 조금 용해된 고형(solid)에 대해 낮은 수준을 갖는다.

제 4 실시예는 본 명세서에서 이미 설명된 바와 같은 고 밀도 무토양 시스템을 포함하고 있는 긴 거리 경작을 위한 시스템을 제공하며, 영양분 레벨 뿐만 아니라 온실 환경의 제어가 전산 시스템을 통해 제어되고 조정되며, 상기 전산 시스템은 온실이 위치되는 곳과 상이한 위치에 배치된다는 점에 의해 특징지워진다.

상이한 위치가 상이한 지역(country)일 수 있다.

전산 시스템은 단지 예를 들자면, 실내 온도, 물 영양분 레벨, 물 탄소 레벨 및 병원균 레벨(이들로 한정되는 것은 아님)과 같은 온실 환경으로부터의 인풋된 데이터를 수신한다.

수신된 데이터는 전산 시스템의 사용자가 성장 조건을 최적화시키도록 취해질 시정 조치(correctie measures)를 통신할 수 있게 한다.

도면을 지금 살펴보면, 도 5 및 도 6은 상추 및 허브와 같은 잎이 무성한 식물을 성장시키는 혁신적인, 제어된 환경-가속 성장 강화 챔버를 또한 의미하는 고 밀도 무토양 시스템(10)을 나타내고 있다. 시스템(10)은, 뿌리가 영양분 유체에 또는 영양분 유체 흠뻑 적셔진 매체에 영구적으로 침지되지 않기 때문에, 수경재배법의 시스템과 같은 용어로 이해되지 않는다. 이에 따라, 본 시스템은 뿌리가 천천히 흐르는 영양분 농후한 유체에 노출되는 반면에, 전통적인 수기경재배 시스템에 있어서, 상기 뿌리는 영양분 농후한 유체로써 분무되기 때문에 차라리 수기경재배 시스템(aeroponic system)에 더 가깝다.

온실-타입 구조부는 상기 구조부에서의 가시 광선의 양을 증대시키도록 루멘 강화기를 포함한다. 루멘 강화기는 사전결정된 양의 태양광이 구조부를 통과할 수 있도록 상기 구조부를 커버하는 광 통과 물질의 형태를 취할 수 있다. 물질은 자외선 복사에 저항성을 갖는 유리 및/또는 깨끗한 폴리카보네이트를 포함할 수 있다. 물질은 또한 전형적으로 태양광이 구조부를 통과할 수 있게 하지만, 태양광이 상기 구조부 외측으로 다시 반사되는 것을 방지하는 반사 특성을, 즉, AGRI-FILM™을 포함할 것이다. 적당한 필터는 또한 온실 구조부에 진입하도록 적색 및 청색 광선의 파장을 촉진시키는 물질에 포함될 수 있다.

바닥으로부터 태양광을 반사시키는 온실 구조부의 바닥재에서의 반사 조성물은 온실 내측의 가시 태양광을 증대시키도록 또한 전형적으로 포함될 것이다. 적색 및 청색 칼라 배치로 바닥재를 코팅하면 상기 바닥재로부터 식물 쪽으로의 적색 및 청색 파장의 반사가 촉진된다.

온실 내의 주위 온도를 조정하기 위하여, 통기 샤프트 및/또는 팬, 구조부의 외측 표면을 적시기 위한 습윤 시스템 및 상기 구조부 내의 미세 미스트를 분무하는 분무 시스템이 적용될 수 있다. 종래의 라디에이터 시스템은 또한 구조부 내의 주위 온도를 조정하도록 통합될 수 있다.

온실 구조부는 또한 상기 구조부 내의 사전결정된 범위 내에서 병원균 레벨을 제어하도록 병원균 제어 수단을 포함한다. 병원균 제어 수단은 구조부에 대한 이중 공기 로크 억세스, 및 바람직하지 못한 파티클 및 병원균을 수집하기 위한 바닥재 조성물을 포함한다.

바람직하게는, 온실은 간단하게 직선형 수직 파이프 부분이라기 보다는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 복수의 파형 형상의 지지부(12)를 그리드 레이아웃으로 제공하며, 상기 지지부는 영양분 및/또는 CO₂ 농축된 물 스트림과 같은 증기 스트림이나 유체용 내부 유동 채널(14)을 구비하여, 상기 유동 채널의 상측 부분과 하측 부분 사이를 유동한다.

파형 형상의 지지부(12)는 상기 지지부의 수직 축선에 대해 경사져 배치되고 묘목을 내부에 수용하도록 크기 형성된 수직으로 이격된 개구(16)를 구비하고, 이에 따라 사용 중에, 묘목이 상기 개구에 식재되고 상기 묘목의 뿌리가 상기 유동 채널에 매달리는, 즉, 상기 뿌리가 유동 채널 아래로 천천히 흐르는 유체 또는 상기 유동 채널에서의 가스나 미스트와 접촉할 수 있도록, 상기 개구가 상기 유동 채널과 유체 연통 상태에 있다.

유체 공급부는, 유체가 유동 채널 아래로 천천히 흐르고 묘목의 뿌리와 접촉하게 되도록, 각각의 지지부의 상측 단부와 연결된다.

지지부의 바닥부에서, 그리고 유동 채널의 바닥부 출구와 유체 연통하는 상태에서, 유체 수집 시스템은 지지부를 통해 천천히 흐르게 되는 잔여 유체를 수집한다.

묘목용 개구는 수직에 대해 대략 5 도의 각도로 배치되며, 이는 묘목에 요구되는 양의 태양광을 제공한다고 여겨진다.

이러한 예에 있어서, 지지부는 모듈식으로 설계되고 그리고 각각의 지지부는 조립될 경우 함께 지지부를 형성하는 많은 동일한 부분으로부터 조립된다. 이러한 구성은 단지 하나의 성형품(mold)이 만들어질 필요가 있고 수직 관형 지지부가 비용과 복잡성을 감소시키는 많은 동일한 부분으로부터 조립될 수 있다는 장점을 갖는다. 그러나, 관형 지지부가 조립되는 유닛을 형성하도록 조립된 2개 이상의 부품 타입이 존재할 수 있다는 것이 고려될 수 없는 것은 아니다.

임의의 수의 동일한 부분이 요구되는 길이의 수직 지지부를 형성하도록 함께 체결될 수 있다. 이와 같이, 동일한 부분의 치수는 임의의 요구되는 상당 직경, 예를 들면, 50 mm의 수직 관형 지지부를 형성하도록 및/또는 임의의 이용가능한 표준 배관 크기와 맞춰지도록 선택될 수 있다.

따라서, 시스템의 식물 및/또는 묘목 지지부는 영양분 유체가 방향성 유동이고 이는 유동 채널 내에서의 핀(18) 뿐만 아니라 그 형상에 의해 도움이 된다는 장점을 가지며, 영양분 유체가 내부에 식재된 묘목의 뿌리 구역 상을 천천히 흐를 것이라는 것을 보장한다. 분배 부재(20)는 유체가 그 산소 처리를 증가시키도록 분배된다는 것을 보장한다.

용기 및/또는 식물 뿌리 구역에서의 온도 제어가 통로 및 슬롯 형성부(22)에 의해 달성되어, 산소공급된 공기가 식물의 뿌리 구역으로 안내될 수 있다. 식물 뿌리 구역 주위의 약 16 내지 약 25 ℃의 더 선호되는 구역에서의 온도 제어가 슬롯 형성부를 통해 뿌리 구역에 진입하도록, 통로 아래로 요구되는 온도의 공기를 안내함으로써 달성된다. 통로 및 슬롯 형성부는, 뿌리 구역 주위의 온도가 온실 구조부 내측의 완전한 환경을 제어할 필요 없이 조정된다는 점에서, 시스템의 에너지 효율에 기여한다. 요구되는 온도의 공기가 최대 식물 성장을 용이하게 하기 위해 뿌리 구역으로의 슬롯을 통하여 통로를 통과해 간헐적으로 안내될 것이다.

가이딩 형성부(24)는 용기 외측으로의 유체의 탈출을 방지하며 상기 용기는 식물 뿌리에 의해 너무 커지게 될 수 있어 유체의 유동을 차단한다.

수직에 대해 5 도의 개구의 배치는 태양광의 각도 및 지구의 위도 위치에 대해 바람직하다.

꽃양배추와 같은 특정 식물은 성장하는 동안에 상측이 무겁게 되어 성장하는 컨테이너 외측으로 식물이 떨어지는 것을 방지하며, 도 3 및 도 4에 나타내어진 바와 같은 지지 부재(26)가 제공된다. 이러한 예의 지지 부재는 묘목을 체결하도록 천공된 용기(28)를 또한 포함한다. 이러한 예는 식물을 용기 중심으로 상대적으로 이격시키는 스페이서(30)를 더 포함한다. 체결 형성부(32)는 유체 공급원이 용기의 림(rim)과 연결될 수 있게 하여 유체가 상기 용기 아래로 천천히 흐를 수 있게 한다.

시스템에 있어서, 유체가 상부로부터 하부로 수직으로 유동함에 따라, 비료가 주어진 수경재배법 또는 수기경재배 사료 및 가스의 혼합은 천천히 흐르는 유동에 기인하여 강화된다.

시스템은 상기 시스템을 통한 최대 광 통과를 제공하며, 이에 따라 수직 지지부가 온실에서처럼 매우 가깝게 배치될 수 있을 때, 여러 파이프가 다른 파이프의 그늘에 놓일 위험에 처하게 되어, 상기 시스템의 수직 지지부의 형상 및 형태는 상기 수직 지지부가 수직 성장 스택(stack)으로 알려진, 이웃하는 수직 관형 지지부에 대해 그늘에 놓일 위험을 최소화하게 한다.

시스템은 이에 따라 현 성장 시스템의 약 100 내지 약 1000 퍼센트이거나 이보다 더 큰 밀도를 제공하고 그리고 전형적으로 이는 인공 조명의 사용에 의해 증가될 수 있을지라도, 평방 미터 당 약 200 내지 약 400 식재를 가능하게 한다.

시스템은 이에 따라 동일한 시스템에서 방향성(directional) 가스 강화 및 성장 매체 재순환을 가능하게 한다.　

시스템은 또한 성장하는 식물의 열을 통한 우수한 공기 유동이 가능하도록 수직 관형 지지부 형태로써 성장하는 환경을 통한 우수한 공기유동을 가능하게 한다.

UV 및 오존으로의 노출에 의해 순환하는 처리된 물 및/또는 유체, 종래의 대기 물 생성기 그리고 단열 증류 및 응축 방법을 사용하여 물을 거둬들임(수확함)으로써, 비교적 셀프-지속가능한 식물 성장 환경이 만들어지며, 이 경우 셀프-지속가능성이 온실 내의 유체/물의 폐 루프 순환에 의해 도움이 된다.

본 발명의 시스템이나 방법의 범주를 제한하지 않으면서 또는 상기 시스템이나 방법이 어떻게 사용될 수 있는지를 제한하지 않으면서, 상기 시스템이 아래 기재된 바와 같이 편리하게 사용될 수 있다:

CO₂ 농후 스트림이 탄산 및 보다 고 농도 CO₂를 물에 형성하도록 M3T™ 계면활성제로써 처리된 물 스트림에 세정되고 이에 따라 스크러버를 빠져나오는 물이 용해된 CO₂ 및 탄산을 포함한다.

CO₂는 산업 공정으로부터 발생할 수 있거나, 예를 들면, 탄소 캡쳐 및 저장처럼 공기로부터 캡쳐될 수 있다.

탄산 및/또는 CO₂로 농축된 스크러버 물은 수직 성장하는 스택 뿌리 측 공급을 위한 물 기반(base)으로서 사용된다. 탄산이 용해된 물은 바람직하게는 6.2의 pH를 갖지만, 그러나 약 6 내지 약 7의 pH를 가질 수도 있다. 탄산을 형성하도록 사용된 물은 매우 적은 용해된 고형(solid), 예를 들면, 증류된 물을 반드시 구비하여야 하며, 공기 조화 시스템의 응축기로부터 회수된 물 그리고 물은 약 25 ℃의 최대 온도를 갖는다.

온실에서, 온도는 자연스러운 순환으로써 또는 미스트 분무를 통해 약 17 내지 약 20 ℃일 수 있다.

따라서, 시스템의 정상 작동에 있어서, 아래 기재된 바와 같은 단계가 이어진다:

1. 3 일의 기간 동안에, 묘목, 씨앗, 꺾꽂이용으로 자른 나뭇가지 또는 구근이 인공 광, 오존, 자외선 광(UV) 및 적외선 광(IR)의 조합에 노출되는 한편으로, 유기 살진균제, M3T™, 감귤 유, 녹차 추출물, 유기 살충제 및 유기 살진균제의 조합을 포함한 물 미스트로써 끊임없이 분무되는 제어된 환경에서 먼저 소위 "튼튼하게(hardened off)"되고 살균된다. 이러한 단계는 아래에 기재된 바와 같은 제 2 성장 단계를 위해 식물을 준비시키는데 필요하고, 또한 곰팡이류나 곤충의 침범 위험을 감소시키는데 필요하다.　 물은 오존 및 UV에 의해 살균될 수 있고 그리고, 선택적으로, 물을 자기로 처리하는 자석 위를 통과할 수 있다.　 미스트는 초미세한 미스트이다.　 물 또는 미스트는 예를 들면, 분무 노즐을 양극화시킴으로써 이온화될 수 있다.　 액적 크기는 약 1 내지 약 100 micron이다.

2. 묘목은 예를 들면, 온실과 같은 성장 환경으로 옮겨지고, 상기 온실은 아래 기재된 바와 같은 구성을 포함한다:

a. 필요하다면 그늘으로서 작동하고 또한 우박 손상에 대해 보호되는 제거가능한 우박 커버;

b. 요구될 때 터널의 지붕에 물을 분무하도록 상호연결된 파이프 및 노즐의 시스템을 통한 온실 지붕의 물 분배 시스템;

c. 터널 내의 상대 습도 뿐만 아니라 약 15 내지 약 24 ℃의, 이상적으로 17 ℃의 주위 온도로 제어하기 위한 가습기, 적외선 적색 광원, 냉각장치(chiller) 뿐만 아니라 종래의 물 냉각기를 포함한 기후 제어 시스템;

d. 실내 온도 및 물 온도가 5 ℃에 도달할 때, 이들 온도를 인상시키는 보일러 및 파이프 구성과 같은 가열 메카니즘;

e. 주위 주변 광(ambient surrounding light)에 덧붙여, 터널 내의 광 밀도를 약 5 내지 약 17 % 만큼 증대시키도록 상기 터널 내로 들어오는 광을 반사시키기 위해, 상기 터널 내에 위치된, 반사 소자를 포함한 폴리카보네이트 시트(sheeting)의 형태를 바람직하게 취한 반사기;

f. 200 내지 1000 watt/㎡, 전형적으로 대략 (50 watt/ft²) 500 watt/ ㎡을 얻기 위하여, 항균성 특성을 갖고 및/또는 은 코팅 및/또는 반사 물질로 이루어진 바닥 커버(여기서 이상적인 광 파장은 약 400 내지 약 700 nm임);

g. 온도 및/또는 습도가 최대 레벨에 도달할 때 터널의 지붕이 온실을 통기시키도록 부분적으로 제거될 수 있게 힌지식으로 연결된 터널의 지붕;

h. 두 개의 도어 사이의 둘러싼 큐비클(cubicle)을 만드는 이중 진입 시스템. 녹차 추출물, 감귤 유, M3T, 상기 터널에 들어가는 사람의 발을 소독하기 위한 유기 살진균제의 수성 혼합물로 이루어진 소독제 혼합물을 수용하도록 구성된 바닥을 구비한 큐비클;

i. 상기 큐비클은 상기 큐비클 및 터널로의 대외의 공기로 운반된 물질의 진입을 방지하고 상기 큐비클 내의 비교적 양압력을 유지하는 공기 공급원과 또한 연결됨;

j. 터널 내의 온도 및 습도는 집중화된 원격 제어된 시스템을 통해 제어되고 이 경우 상기 시스템이 온도 및 습도와 같은 매개변수의 인풋을 수신하고 상기 제어는 지붕의 부분 제거 및 터널 내 미스트를 분무하는 기후 제어 유닛(이로만 한정되는 것이 아님)을 통해 달성됨;

k. SKYWATER™과 같은 단열의 증류 및 응축 방법에 의해 대기로부터 뿐만 아니라 물냉각기 시스템의 부산물로서 물을 수확하는 물 수확 시스템.

l. 성장 스택의 뿌리에 적용하도록 저장기에 보관된 물을 처리하는 수 처리 시스템.

m. 식물 번식 동안에 교환된 가스, 전형적으로 CO₂ 및 산소의 증가(build-up)를 방지하도록 온실에서의 연속의 공기 유동을 가능하게 하도록 전형적으로 약 2m/s(약 1 내지 약 5m/s의 범위)의 속도로 작동하는 송풍기 또는 팬.

n. 예를 들면, SMART POWER™ 개념의 팬, 송풍기, 및 물 냉각기와 같은 모터 구동식 기기를 구동시키는 전기를 생성하는 태양 전지판.

o. 원격 조정을 할 수 있는, 영양분 손실, Ph 변동, 병원균 발발의 조기 검출과 실시간 식물 번식 과정을 모니터하기 위해 특정 목적으로 만들어진 HORTIMAX™.

p. 콜로이드같은 은 및 수소 과산화물을 분무 미스트 및/또는 천천히 흐르는 물 공급부로 방출함으로써 피시움 속(Pythium), 파이토프토라 속(Phytophthora) 및 푸사륨 속(Fusarium)과 같은 병원균의 전기화학적 처리를 위한 하이드라쓰론(Hydrathron).

수 처리 시스템은 UV 광원, 전자석 양이온 교환기, 오존 발생원, 유기 물질을 제거하기 위한 유기 필터, 바이오필터, 샌드 필터, 나노테크 필터, 탄소 활성 필터나 오일셰일 필터, 초음파, 벤추리 및/또는 카스케이드 수단(cascade means)을 통한 탄산가스포화(aeration), 구리 및 철과 같은 미량 원소로써 뿐만 아니라 물 산소를 농후화하기 위한 역 수소-화학(reverse hydro-chemical) 활성으로 이루어진다.

물 저장기는 파이프 모듈 아래로 천천히 흐르는 물의 재수집을 위한 상호연결된 파이프의 시스템과 유체 연통되는 시일된 유닛이며, 상기 저장기는 상기 저장기 내에서 양의 공기 압력을 만드는 공기 발생원을 더 포함하여, 영양분 유동에 반대 방향으로 유동 채널에서 유동하는 가스의 역 유동을 갖는 동일한 시스템에서 방향성 가스 강화 및 성장 매체 재순환을 가능하게 한다.

수직 성장 스택(수직 관형 지지부)의 위치결정은 식물의 잎이 태양광에 최대 노출될 수 있도록 선택된다.　 성장 환경은 가스의 손실 및 온실로부터의 열을 제한하도록 설계되어, 상기 온실이 약간의 양 압력 하에서 작동한다.　 IR 광 및 UV 광은 날씨 상태에 기인하여 태양광이 없는 경우를 보상하도록 사용된다.

안개 시스템은 전지(cell) 구조부를 향상시키도록 잎 상에 해조 추출물 및 M3T™을 갖는 물이나 또는 물의 미세 미스트를 분무하도록 사용된다 . 미스트 분무는 4개의 작동, 즉 온도 제어, 잎 공급(leaf feeding), 페스트 제어/병원균 제어, 및 습도 제어로 사용된다.　

영양분, 즉, 유기 NPK와 같은 대량 원소는 M3T™으로 처리되는 물과 혼합되고, 그리고 이후에 이러한 혼합물은 수직 성장 스택의 뿌리 측에 공급되며 상기 뿌리 측에서 상기 혼합물이 상기 뿌리 상의 수직 관형 지지부를 통해 천천히 흐르고 상기 뿌리가 영양분 농축된 물로써 습윤 유지된다.　 미량-원소는 예를 들면, 역 수소 화학 활성을 통한 예를 들면, 철 및 마그네슘과 같은 금속 전극을 물로 용해하기 위해, 전기화학 공정을 통해 제공될 수 있다.

수확 이전에, 식물은 식물 잎의 하이드로 탄수화물 레벨 및 BRIX 내용물의 증가를 초래하는, 음이온 계면활성제, 유기 Ph 안정제, 유기 안티 박테리아 및 유기 방부제의 혼합물로써 약 48 시간 동안에 처리된다.

수확은 밤 시간 동안에 실행되고 식물은 가압 공기 공급부를 사용해 절단된다. 모든 꺾꽂이용으로 자른 나뭇가지(cutting) 및 도구(instrument)는 M3T™과 ZOONOCIDE™의 혼합물로써 또는 이와 유사한 것으로써 처리된다. 수확 시점으로부터 운송 온도가 약 10 ℃ 아래로 유지될 때까지이다. 모든 개개인은 오염을 제한하기 위한 보호 의복(protective wear)을 입는다. 포장된 생산품은 약 3 내지 약 7 ℃ 사이에서 저장된다.

유통기한 및 신선도 향상시키기 위하여, 영양분 및 습기를 포함한 조성물이 포장재에 부가된다. 운송 동안에, 식물은 조성물로부터 습기 및 영양분을 계속 흡수할 것이다.

온실에서의 성장을 더욱 강화시키기 위하여, 식물은 어쿼스틱 그로우(acoustic grow)로 알려진, 사전결정된 범위의 음파에 노출된다.

AOP로 통상적으로 알려진, 산화 공정의 사용은 영양분 농축된 유체의 순도 및 품질을 더욱 강화한다.

본 명세서에 기재된 M3T™과 같은 음이온 계면활성제의 사용은 뿌리의 습윤을 촉진시켜서, 이와 같이 함으로서 에너지 소비가 감소된 물 활용율의 최종 증가에 의한 뿌리 압력의 경감, 삼투, 및 확산을 증가시키게 된다.

M3T™은 남아프리카에 위치한 Marine 3 Technologies (Pty) Ltd로부터 이용가능한 계면활성제 제품이다.

본 시스템 및 방법은 저 탄소 배출 고 밀도 식물 경작 시스템 및 방법에 관한 것이라는 점에서 유리하며, 이 경우 저 탄소 배출은 전기를 발생시키는 태양 전지판의 사용, 터널 내의 가시 광선을 강화하는 반사 물질, 식물 뿌리 구역 주위의 온도의 국부 조정을 위한 수직 식물 지지부의 슬롯 형성부와 공기유동 통로의 통합, 전통적인 경작 작업에서 통상적으로 사용된 합성 비료, 살충제 및/또는 제초제와 같은 석유화학 기반의 물질이 없는 것과 같은 요인에 기여한다. 탄소 농후화 스크러버 기기는 온실가스 흡수원으로 작용함으로써 시스템의 저 탄소 풋프린트에 더욱 기여하며, 이 경우 세정된 탄소는 식용 식물 물질로 변환된다.

Claims (35)

1. 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템으로서,
   온실 구조부;
   상기 온실 구조부에 실질적으로 수직으로 배치되는 적어도 하나의 세장형 지지부재 - 상기 적어도 하나의 세장형 지지부재는, 유동 채널이 내부에 형성된 몸체; 식물을 내측에 수용하기 위해 상기 몸체의 수직 축선에 대해 경사져 배치되고 상기 유동 채널과 유체 연통하며 상기 적어도 하나의 세장형 지지부재의 오목한 구역에 위치되는 복수의 수직으로 이격되는 용기; 및 상기 식물이 상기 용기에 수용될 때 상기 유동 채널을 따라 흐르는 유체를 상기 식물의 뿌리 구역을 향하여 보내기 위한 채널을 포함함 - ;
   유체 스트림을 상기 유동 채널에 공급하기 위해 상기 유동 채널과 유체 연통하는 유체 공급 시스템; 및
   상기 유동 채널을 통해 유동하게 되는 잔여 유체를 수집하기 위한 유체 수집 시스템;을 포함하는, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 온실 구조부는 가시 광선의 양을 내부에서 증대시키기 위한 루멘(lumens) 강화기를 포함하는, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 루멘 강화기는 태양광이 상기 구조부를 통과할 수 있지만 태양광이 상기 구조부 외측으로 반사되는 것을 방지하는 반사 특성을 갖는 광 통과 물질인, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 루멘 강화기는 바닥으로부터 상기 지지 부재 쪽으로 태양광을 반사시키는 상기 온실 구조부의 바닥재에서의 반사 조성물인, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 반사 조성물은 상기 바닥재로부터 적색 및 청색 광 스펙트럼을 반사시키는 파장 특정 코팅을 포함하는, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템.
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 루멘 강화기는 800 내지 1000 nm의 파장을 갖는 광을 공급하는 광원인, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템.
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 세장형 지지 부재는 그 단면이 실질적으로 직사각형 형상인, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템.
9. 삭제
10. 청구항 1에 있어서,
    간격 형성부는 상기 용기의 내측 측벽으로부터 그리고 실질적으로 중심으로 묘목을 위치시키기 위해 상기 용기의 상기 내측 측벽으로부터 뻗어있는, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템.
11. 삭제
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 채널은 상기 세장형 지지 부재의 내측 표면으로부터 뻗어있는 v-형상의 릿지를 포함하는, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템.
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 세장형 지지 부재는 상기 식물이 상기 용기에 수용될 때 상기 채널로부터 수용된 유체를 상기 식물의 뿌리로 분산시키는 분배 부재들을 포함하는, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템.
14. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 부재는 온도 및 또는 산소 조정된 공기를 상기 용기에 수용된 식물의 뿌리 구역으로 안내하기 위해 상기 용기와 유체 연통하는 통로를 포함하는, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템.
15. 청구항 1에 있어서,
    상기 유체 공급 시스템은 이산화탄소로써 유체 스트림을 농후화시키는 이산화탄소 농후화 기기를 포함하는, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 이산화탄소 농후화 기기는 고 이산화탄소 농도 스트림으로부터 이산화탄소를 세정하도록 구성된 이산화탄소 스크러버 장치인, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 고 이산화탄소 농도 스트림은 실린더의 압축된 이산화탄소, 및 이산화탄소를 발생시키는 화학 공정으로부터의 폐수 스트림으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나인, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템.
18. 삭제
19. 삭제
20. 청구항 1에 있어서,
    긴 거리 경작용으로 사용되며, 상기 온실 구조부가 위치되는 곳과 상이한 위치에 배치되는 전산 시스템을 통해 제어되고 조정되는, 고 밀도 식물 성장을 위한 무토양 시스템.
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