그로아시스 워터박스
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1. 개요
그로아시스 워터박스는 건조한 지역에서 나무 생존을 돕기 위해 개발된 장치이다. 이 장치는 폴리프로필렌 양동이 형태이며, 뚜껑, 모세관 현상을 이용한 물 공급 시스템, 연꽃 효과를 모방한 뚜껑 디자인을 특징으로 한다. 묘목의 생존율을 높이고, 물의 증발을 막아 뿌리 발달을 돕는 역할을 하며, 2003년부터 2010년까지 710만 달러를 들여 개발되었다. 모로코에서 시험 적용 결과, 워터박스 사용 시 식물 생존율이 크게 향상되었으며, 현재 와이너리 및 추운 산악 지역, 오대호 지역 등 다양한 환경에서 활용되고 있다. 그로아시스 워터박스의 일종인 그로우박스는 재활용 종이로 만들어져 친환경적이며, 경제적인 장점이 있다.
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| 그로아시스 워터박스 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
| 이름 | 그로아시스 워터박스 |
| 유형 | 식물 보조 장치 |
| 용도 | 나무 심기, 식물 재배 |
| 특징 | |
| 주요 기능 | 물 저장 및 공급 응축수 수집 햇빛 차단 동물로부터 보호 |
| 작동 원리 | 빗물 수집 밤의 이슬 응축 토양의 모세관 현상 활용 |
| 장점 | 건조 지역에서 나무 생존율 향상 물 사용량 절감 유지 보수 비용 절감 |
| 개발 및 제조 | |
| 개발사 | Groasis (그로아시스) |
| 개발자 | 피터 호프 |
| 제조사 | Groasis (그로아시스) |
| 원산지 | 네덜란드 |
| 특허 | 특허 획득 |
| 수상 내역 | |
| 수상 내역 | Popular Science's Best of What's New award (파퓰러 사이언스 최고 혁신상) GreenTech Amsterdam Innovation Award (그린테크 암스테르담 혁신상) National Geographic Adventure's Gear of the Year award (내셔널 지오그래픽 어드벤처 올해의 장비상) |
| 기타 | |
| 관련 정보 | 사막화 방지 지속 가능한 농업 |
2. 배경
지구 표면에는 나무가 살아남기 어려울 정도로 건조한 지역이 넓게 분포한다. 토양에 물이 있더라도, 어린 나무의 뿌리가 닿기에는 너무 깊은 경우가 많다.[20] '그로아시스 테크놀로지'는 이러한 문제를 해결하기 위해 생체모방을 이용하여 개발되었다.[21]
2. 1. 건조 지역의 문제점
지구 표면에는 나무가 살아남기 어려울 정도로 건조한 지역이 넓게 분포한다. 토양에 물이 존재하더라도, 어린 나무의 뿌리가 닿기에는 너무 깊은 경우가 많다.[20] 사막, 침식된 지역, 황무지, 바위 등에서는 나무가 자라기 더욱 어렵다.[21][3]2. 2. 생체모방 기술의 도입
그로아시스 테크놀로지는 사막, 침식된 지역, 황무지, 바위 위에서 나무가 자라는 것을 돕기 위해 생체 모방 기술을 이용하였다.[21] 이 기술은 이러한 지역의 초목층을 복원하여 과일과 채소가 열리는 생산적인 지역으로 만드는 것을 목표로 한다.[21]세상에는 나무가 생존하기에는 너무 건조한 넓은 토지가 많다. 땅에 물이 존재하더라도, 어린 나무가 뿌리 구조를 발달시켜 닿기에는 너무 깊은 경우가 많다.[3]
2. 3. 기술의 목표
세상에는 나무가 생존하기에는 너무 건조한 넓은 토지가 많다. 땅에 물이 존재할 수 있지만, 어린 나무가 뿌리 구조를 발달시켜 닿기에는 너무 깊은 경우가 많다.[3] 그로아시스 기술은 생체 모방 기술[4]을 활용하여 사막, 침식된 지역, 황무지 및 바위에서 식물을 재배하는 문제를 해결한다. 이 기술의 목적은 이러한 지역에 다시 나무를 심고, 식생 피복을 복원하여 과일 나무와 채소를 재배할 수 있도록 생산성을 높이는 것이다.[20] [21]3. 설계
그로아시스 워터박스는 식물 인큐베이터 역할을 하며, 묘목과 주변 흙을 태양열로부터 보호하고 물을 공급한다. 뚜껑은 빗물과 밤에 응축되는 물을 모아 양동이에 저장한다. 물이 찬 양동이는 심지를 통해 하루 약 50ml의 물을 땅으로 배출하여 나무의 뿌리 성장을 돕는다.[20] 상자는 토양 상부의 물 증발을 막아, 물이 표면으로 올라와 증발하는 대신 아래로 퍼져나가게 한다.[20] 상자 밑과 안의 온도와 습도는 상자가 없을 때보다 밤낮으로 일정하다.[24]
3. 1. 워터박스의 구조
그로아시스 워터박스는 뚜껑이 있는 폴리프로필렌 양동이 형태이다.[22] 중앙에는 식물이 자랄 수 있는 수직 터널이 있다. 상자 안의 물은 모세관 현상을 따라 심지를 통해 아래로 흘러내려 간다. 이 장치는 씨앗을 발아시키는 새똥의 단열 효과를 모방한다.[23][24] 상자의 심지는 연잎 효과로 인해 표면이 초소수성(:en:Ultrahydrophobicity)을 띄도록 작은 돌기로 덮여 있다. 심지는 깔때기의 약간의 물기조차 사이펀의 원리를 통해 상자 가운데의 저장소로 빨아들인다.[25][26]3. 2. 작동 원리
그로아시스는 뚜껑이 있는 폴리프로필렌 양동이 형태이다.[22] 식물이 자랄 곳 사이에는 수직 터널이 있다. 물은 상자 안에서 모세관 현상을 따라 심지를 통해 아래로 흘러내려간다. 이 장치는 씨앗을 발아시키는 새똥의 단열효과를 모방한다.[23][24] 상자의 심지는 연잎 효과로 인해 표면이 초소수성(:en:Ultrahydrophobicity)을 띄도록 하는 작은 돌기로 덮여 있다. 심지는 깔때기의 약간의 물기조차 사이펀의 원리를 통해 상자 가운데의 저장소로 빨아들인다.[25][26]이 제품은 식물 인큐베이터로서 기능하며, 식물에 물을 공급하면서 묘목과 주변의 흙을 태양열로부터 보호한다. 뚜껑이 수집한 빗물과 밤에 응축되는 물은 양동이에 저장된다. 물이 차오른 양동이는 심지를 통해 하루에 50ml의 물을 땅으로 배출하여 나무의 뿌리가 성장하도록 돕는다.[20] 상자는 토양 상부의 물이 증발하는 것을 막고, 이 물은 표면으로 끌어당겨져 증발하는 대신 아래로 퍼져나간다.[20] 상자 밑과 안의 온도와 습도는 상자가 없는 경우보다 밤낮으로 일정하다.[24]
3. 3. 개발 과정
2003년부터 2010년까지 7년 동안 그로아시스 워터박스 개발에 710만달러가 소요되었다.[10]4. 설치
그로아시스 워터박스는 사람이나 기계를 사용해 땅에 구멍을 파는 것으로 설치를 시작한다. 구멍에 식물을 심고, 판지 판을 식물 주변에 설치한다. 건조한 지역에서는 균근을 접종하여 식물이 토양의 영양분을 잘 이용하도록 돕는다. 심지를 상자 바닥에 넣고 물을 채운 후, 뚜껑과 깔때기를 설치하고 작은 뚜껑으로 구멍을 막는다.[28][11]
4. 1. 설치 단계
이 상자를 사용하려면 처음에 사람이나 기계를 사용해 지면에 구멍을 파야 한다. 구멍에 한 개에서 세 개의 식물을 심고, 판지 판을 식물 주변에 설치한다. 건조한 지역에서는 식물 주변의 토양에 균근을 접종하여, 성장하는 식물이 화학적으로 접근할 수 없는 토양의 영양분을 이용할 수 있도록 돕는다. 심지를 그로아시스 바닥에 삽입한 다음 식물 위로 낮춰 물을 채운다. 두 개의 뚜껑을 덮고, 깔때기를 삽입하고, 작은 뚜껑으로 맨 위 뚜껑의 구멍을 막는다.[28][11]5. 시범 적용 및 결과
그로아시스 워터박스는 모로코의 무함마드 왕립 대학(:en:Mohamed Premier University)에서 3년간 시험되어 90%에 가까운 식물 생존율을 보였다.[29][30] 와이너리(:en:Winery)와 추운 산지에서도 점검되고 있으며,[31][32][33][34] 오대호 지역에서 자이언트 세쿼이아 재배 등 온화한 지역에서 물이 많이 필요한 나무를 기르는 데도 사용되고 있다.
5. 1. 모로코에서의 시범 적용
모로코 무함마드 왕립 대학(:en:Mohamed Premier University)에서 3년간 시험한 결과, 워터박스를 사용한 식물은 약 90%가 생존했고, 사용하지 않은 식물은 10%만 생존했다.[12][13]5. 2. 다양한 환경에서의 적용
이 상자는 모로코의 무함마드 왕립 대학(:en:Mohamed Premier University)에서 3년간 시험되었으며, 상자를 사용한 식물은 약 90%가 생존한 반면, 상자를 사용하지 않은 식물은 10%만 생존했다.[29][30][12][13] 따뜻하고 건조한 지역 외에도 와이너리(:en:Winery)와 추운 산악 지역에서도 시험되고 있다.[31][32][33][34][14][15] 또한 오대호 지역에서 자이언트 세쿼이아를 기르는 등, 온화한 지역에서 물이 많이 필요한 나무를 기르는 데도 사용되고 있다.6. 그로우박스
그로우박스(Growboxx)는 기존 워터박스의 단점을 보완하여 새로 개발된 상자이다. 그로우박스는 재활용 종이로 만들어졌으며, 1년 후 제거할 필요 없이 통 자체가 나무의 양분이 된다.[1]
6. 1. 그로우박스의 특징
그로아시스 워터박스의 일종인 그로우박스(Growboxx)는 재활용 종이로 만들어져 친환경적이다. 1년 후 제거할 필요 없이 통 자체가 나무의 양분이 된다. 가격은 기존 방식의 10분의 1에 불과하다.[1]7. 한국에의 시사점
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8. 참고 문서
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