KR101229389B1 - LED pulse lighting system for plant growth regulation - Google Patents
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Abstract
종래에는 식물의 개화억제를 위한 전조방법으로는 일장연장 조명, 암중단 조명, 간헐조명의 방법이 이용되어 오고 있으나, 전력소모가 많고 안정적이지 못하다. 최근 전력소비를 감소시키기 위하여 LED를 이용한 전등조명방법에 대한 접근이 이루어지고 있는 실정이다. 이에 본 발명은 기존 전등조명용으로 사용되는 전등은 백열등이나 형광등으로서 펄스조명을 실시할 경우 전등의 수명이 급격하게 단축되어 개발되지 못하였던 간헐조명의 일종인 펄스조명방법을 최근 개발되어 이용되고 있는 LED 램프를 이용하여 현실화 시켰다. 따라서 LED 전등을 이용한 펄스전등조명 장치를 개발하여 농작물 생장상의 조절용으로 이용함으로서 농업분야 전조용 전력소비를 획기적으로 감소시킬 수 있는 시스템을 개발하였다. Conventionally, as a precursor method for suppressing the flowering of plants, extended lighting, dark interrupting lighting, and intermittent lighting have been used, but power consumption is not stable and stable. Recently, in order to reduce power consumption, the approach to the lighting method using the LED is being made. Accordingly, the present invention is a conventional LED lamp that is used for lighting lighting is recently developed and used a pulse lighting method, which is a kind of intermittent lighting that was not developed due to the rapid shortening of the life of the lamp when performing the pulse lighting as incandescent or fluorescent lamps Realized using a lamp. Therefore, the pulse light lighting device using LED lamp was developed and used to control the growth of crops. Therefore, the system was developed to drastically reduce the power consumption for agricultural field.
Description
본 발명은 발광 다이오드(Light Emitting Diode: 이하 'LED'라 한다)가 수명이 길고 기동전력이 필요 없어 에너지절감과 비용절감 효과를 최대한으로 이용하기 위한 펄스조명방법 및 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 일장조절로 식물의 개화반응 등의 다양한 작물의 광에 대한 생장반응조절에 사용 가능한 펄스조명 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pulse lighting method and system for maximizing energy saving and cost saving effects because a light emitting diode (hereinafter referred to as 'LED') has a long life and no starting power. The present invention relates to a pulse lighting system and a method which can be used to control the growth response to light of various crops, such as the flowering response of plants.
백열등 및 할로겐 등을 이용한 조명을 통한 일장조절로 식물의 개화반응을 조절하는 방법은 오래전부터 식물 성장제어 분야에서 이용되어 오고 있다. The method of controlling the flowering response of plants by controlling light through incandescent lamps and halogen lamps has been used in the field of plant growth control for a long time.
기존의 백열등, 할로겐 광원의 발전 체계와는 전혀 다른 반도체계열의 발광 다이오드의 개발이 활발하게 진행되면서 기존의 농업용 전등으로 주로 사용되었던 백열계열 광원을 LED광원으로 대체 도입하기 위한 기술 개발이 활발하게 진행되어오고 있다. As the development of semiconductor-based light emitting diodes, which are completely different from the development system of incandescent and halogen light sources, is actively progressing, technology development to actively replace incandescent-based light sources, which were mainly used as agricultural lamps, as LED light sources is actively progressing. It has been.
최근 눈부신 기술진전이 이루어지고 있는 LED 광원의 발광 원리는P형 반도체 물질과 N형 반도체 물질을 접합한 PN 접합 면에 순방향 전류를 통함으로써 생기는 과잉전자가 빛으로 전환되는 기본 원리를 갖는 것이다.The light emission principle of the LED light source, which has recently made remarkable technological progress, has a basic principle that excess electrons generated by passing a forward current through a PN junction surface on which a P-type semiconductor material and an N-type semiconductor material are bonded are converted into light.
이러한 불안정한 전자에 의해 빛이 발생되는 LED 광원의 특성상 LED 광원은 빛을 발생하는데 걸리는 전기적 응답시간이 매우 짧고, 완전한 광속을 얻기 위해서는 점등 후 일정한 가동시간이 필요하지 않으며, 수명이 길고 기동전력이 필요 없다는 장점을 갖고 있다.Due to the characteristics of the LED light source that light is generated by these unstable electrons, the LED light source has a very short electrical response time to generate light, and does not require a constant operating time after lighting to obtain a complete luminous flux, and has a long life and requires starting power. There is no advantage.
한편 다양한 작물의 광에 대한 생장반응의 연구와 관련하여, 일장 조절을 위한 전등조명의 방법으로서는 일몰 후 계속 이어서 밝게 불을 밝혀주는 일장연장, 자정을 기준으로 3시간정도 전등조명을 하여 암기를 중단시켜주는 암중단, 및 일장연장으로 전등조명을 하면서 적정한 시간 동안 ON/OFF시간을 반복하여 일장연장효과가 나타나도록 하는 간헐조명의 방법이 개발되어 이용되고 있다. On the other hand, in relation to the study of the growth response to the light of various crops, as a method of lighting lighting for the adjustment of the work, the flashlight is stopped for 3 hours at the midnight extension and midnight, which lights up continuously after sunset. The intermittent lighting method has been developed and used to repeat the on / off time for an appropriate time while the light is turned on by stopping the cancer and extending the lighting.
그러나 상기 방법에 의한 식물의 생장제어는 일정 시간 동안 광원을 점등하여야 함에 따라 광원이 열화되어 출력이 저감되는 현상 및 전력비의 손실을 방지할 수 없다. However, the growth control of the plant by the above method can not prevent the phenomenon that the light source is deteriorated and the output is reduced due to the light source being turned on for a predetermined time, and the loss of power ratio.
따라서 LED 광원의 특성을 최대한으로 이용할 수 있는 펄스조명을 이용함으로서 다양한 작물의 광에 대한 생장반응과 관련한 효과를 유지하는 한편 전력비를 절감할수 있는 LED 광원의 전등조명기술의 개발의 확립이 요구된다.Therefore, it is necessary to establish the development of a light source lighting technology of the LED light source that can reduce the power cost while maintaining the effects related to the growth response to the light of various crops by using the pulse light that can take full advantage of the characteristics of the LED light source.
LED광원은 광원의 소비 전력이 기존 조명광원에 비하여 낮고 광반응성이 좋은 장점이 있으나, 일반 광원으로 보급되기에는 기존에 주로 사용되고 있는 백열등 광원에 비하여 가격이 비싸서 농가용으로 사용하기에는 경비면에서 부담되는 문제가 있다. LED light source has the advantage that the power consumption of the light source is lower than the existing light source and has good photoreactivity, but it is expensive to be used for farms because it is expensive compared to the conventional incandescent light source that is widely used as a general light source. there is a problem.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 LED 광원에 의한 식물 생장상의 조절 효과를 유지하면서 전력비를 최대한으로 절감할 수 있는 사용방법이 요구된다. In order to solve this problem, a method of use that can reduce power consumption to the maximum while maintaining the control effect of plant growth by the LED light source is required.
따라서 본 발명에서는 LED 광원의 장점인 광원의 점등까지 대기시간이 불필요한 특성을 이용함으로서, 광원을 점등하는데 필요한 시스템을 구축하여 광원의 점등효과를 확보함과 동시에 광원을 펄스로 점등하여 전력비를 절감하고 불필요하게 낭비되는 전원을 최소화 하고자 하는 데 목적이 있다.Therefore, in the present invention, by using a characteristic that does not require a waiting time until the light source is turned on, which is an advantage of the LED light source, by establishing a system necessary to turn on the light source to ensure the lighting effect of the light source and at the same time by lighting the light source with a pulse to reduce the power cost The purpose is to minimize unnecessary waste of power.
즉 LED 광원의 펄스조명에 의하여 켜는 시간을 최대한 줄여 전력을 절감하고 식물의 생장상 조절을 위한 LED 광원 이용효율을 극대화시킬 수 있는 LED 광원 점등장치 및 제어방법을 개발하고자 하는 것이다.In other words, to reduce the time to turn on by the pulse light of the LED light source to reduce the power and to develop a LED light source lighting device and control method that can maximize the efficiency of the LED light source for controlling plant growth.
이를 위해 LED 램프의 특성을 최대한 살린 펄스조명시스템을 구축하여 식물생장상의 조절에 필요한 광을 전자식 전조시간 제어장치를 통하여 제어한다. To this end, a pulse lighting system that maximizes the characteristics of the LED lamp is constructed to control the light required for the control of plant growth through an electronic precursor time control device.
LED광원은 펄스조명을 하여도 기존 전등조명등과는 달리 전등수명에는 지장이 없으며, 전등을 켤 때 기동전력이 별도로 필요 없어서 펄스방식의 전등조명이 가능하다. 이와 같은 LED 광원의 장점을 살려, 태양광이 없는 밤 동안의 설정된 시간내에서 0.1~ 99.9초 까지 ON/OFF 시간을 설정하여 펄스조명함으로서 일장반응을 하는 단일식물의 개화억제, 장일식물의 개화촉진을 가능하도록 하는 장치 및 방법을 제공한다. The LED light source does not interfere with the life of the lamp, unlike the existing lamp lighting, even if the pulsed light, and the pulsed light lighting is possible because the starting power is not required separately when turning on the lamp. Taking advantage of the LED light source, it suppresses the flowering of single plants and promotes the flowering of long plants by setting the ON / OFF time from 0.1 to 99.9 seconds within the set time during the night without sunlight to pulse lighting. It provides an apparatus and method for enabling the.
펄스조명시스템 장치는 LED광원, 펄스전등조명 컨트롤러, 야간에 전등조명 시간을 설정할 수 있는 24시간 타이머로 구성되어 있으며, 일반적으로 LED광원은 설정 시간 내에서 계속 점등상태로 두면 발광다이오드의 온도상승에 의한 발광효율 저하현상이 생기는 단점이 있으나, 펄스조명시스템에서 이용되는 LED광원은 펄스조명을 하게 됨에 따라 발광다이오드의 온도상승을 막아 발광효율을 지속적으로 유지할 수 있는 장점이 있다.Pulse lighting system device is composed of LED light source, pulse light lighting controller, and 24 hour timer that can set lighting time at night. Generally, if LED light source is kept on within the setting time, the temperature rise of LED There is a disadvantage in that the luminous efficiency decreases due to the phenomenon, but the LED light source used in the pulse lighting system has the advantage that the luminous efficiency can be maintained continuously by preventing the temperature rise of the light emitting diode according to the pulse lighting.
이와 같이 펄스조명시스템 장치의 적극적인 활용을 통하여 농업분야 전조용 전력소비를 획기적으로 감소시킬 수 있으며, 에너지절감과 비용절감 효과를 기대할 수 있다.In this way, the active use of the pulse lighting system device can significantly reduce the power consumption for the agricultural field, can be expected to reduce energy and cost.
본 발명은 LED의 특성을 이용하여 식물의 종류나 생장단계에 필요한 광파장과 시간을 적용하여 펄스조명을 함으로써 식물의 생장을 억제 또는 촉진시킬 수 있으며 최적의 펄스조명 주기를 밝혀 적용하게 되면 기존 LED를 이용한 조명시스템에 비하여 전력소비를 획기적으로 줄일 수 있다. 또한, LED는 설정시간 내에서 계속 켜두면 발광다이오드의 온도상승에 의한 발광효율 저하현상이 생기는 단점이 있으나 펄스조명을 하게 되면 발광다이오드의 온도상승을 막아 발광효율을 지속적으로 유지할 수 있고 광원의 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.The present invention can suppress or promote the growth of plants by applying the light wavelength and time necessary for the type or growth stage of the plant using the characteristics of the LED, and the existing LED is applied when the optimal pulse illumination cycle is found and applied. Compared to the lighting system used, power consumption can be significantly reduced. In addition, if the LED is turned on continuously within the set time, there is a disadvantage that the luminous efficiency decreases due to the temperature rise of the light emitting diode. However, the pulsed light prevents the temperature rise of the light emitting diode and can continuously maintain the luminous efficiency. There is an advantage that can be extended.
도 1 LED 펄스조명 시스템의 구성도 및 각 부분의 명칭
도 2 LED 광원으로부터 거리에 따른 LED광원의 광량(PPFD)값
도 3 LED 광원으로부터의 거리에 따른 개화 상황(최소 요일 수와의 관계)
도 4 LED 광원으로부터 거리에 따른 개화 상황(개화 결정 엽수와의 관계)
도 5 LED 펄스조명 110일 후의 국화개화억제 재배 결과의 국화개화상황
도 6 LED 펄스조명 110일 후의 국화개화억제 재배 결과의 국화개화상황1 is a block diagram of the LED pulse lighting system and the name of each part
Fig. 2 Light quantity (PPFD) value of the LED light source according to the distance from the LED light source
The flowering situation according to distance from LED light source (relation with minimum number of days)
The flowering situation (relation with flowering crystal leaves) according to distance from Figure 4 LED light source
Figure 5 Chrysanthemum flowering situation of the result of cultivation of chrysanthemum inhibition after LED pulse lighting 110 days
Fig. 6 Chrysanthemum flowering status of chrysanthemum flowering control cultivation results after LED pulse lighting 110 days
종래, 절화국화 등의 식물에 있어서 개화억제를 위한 전조방법으로는 일장연장 조명, 암중단 조명, 간헐조명의 방법이 이용되었다. 그러나, 이 방법은 광원을 점등하는 동안 전원을 계속하여 공급하여야하므로, 전력소모가 많고 또한 백열광원 등이 안정적이지 못하다는 결점이 있었다. Conventionally, as a precursor method for suppressing flowering in plants such as cut flowers of chrysanthemum, a method of extended lighting, dark interrupting lighting and intermittent lighting has been used. However, this method has a drawback in that power must be continuously supplied while the light source is turned on, and power consumption is high and incandescent light source is not stable.
한편 최근 LED 광원의 기술적 발전과 보급화와 함께 전력소비를 감소시키기 위하여 LED 광원을 이용한 전등조명방법에 대한 접근이 이루어지고 있다. On the other hand, in order to reduce the power consumption with the technical development and widespread use of LED light source, the approach to the lamp lighting method using the LED light source has been made.
그러나 LED 광원을 사용하여 식물 생장상을 제어하더라도 기존의 시스템 및 제어방법은 일정 시간 동안 광원을 점등하여야 함에 따라 LED 광원이 기존광원에 비해 갖는 전력절감 효과 이상의 효과는 얻을 수 없다. However, even if the plant growth is controlled using the LED light source, the existing system and control method need to turn on the light source for a certain time, so that the effect of the LED light source can not be more than the power saving effect compared to the existing light source.
본 발명은 식물재배용 LED 펄스전등조명시스템에 있어서, 복수의 LED가 일정 간격으로 배열되는 있는 LED램프; 전등조명시간 설정용 24시간 타이머; 펄스조명이 가능하도록 ON/OFF시간을 각각 설정할 수 있는 펄스전등조명 컨트롤러; 전등조명 시간을 설정하기 위한 설정조작부; 및 LED 전원공급용 AC-DC트랜스를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배용 LED 펄스전등조명시스템에 관한 것이다.The present invention is a plant cultivation LED pulse lighting system, LED lamps having a plurality of LEDs are arranged at regular intervals; 24-hour timer for setting the lighting time; A pulse lamp lighting controller which can set ON / OFF time to enable pulse lighting; A setting operation unit for setting a light illumination time; And it relates to a plant-cultivated LED pulse light lighting system comprising an AC-DC transformer for LED power supply.
또한 본 발명은 전등조명 시간을 설정하기 위한 설정조작부에는 전조시간 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배용 LED 펄스전등조명시스템에 관한 것이고, 펄스전등조명 컨트롤러는 LED 펄스조명의 ON, OFF 시간을 각각 0.1~99.9초까지 0.1초 단위로 설정 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 식물재배용 LED 펄스전등조명시스템에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a plant cultivation LED pulse light lighting system, characterized in that the setting operation unit for setting the light lighting time further comprises a lighting time display unit, the pulse light lighting controller is the ON, OFF time of the LED pulse lighting It relates to a plant cultivation LED pulse light lighting system, characterized in that each can be set in 0.1 seconds by 0.1 ~ 99.9 seconds.
본 발명은 식물재배용 LED 펄스전등조명 시스템을 이용한 식물재배방법에 있어서, 복수의 LED가 일정 간격으로 배열되는 있는 LED램프의 전등조명시간 설정용 24시간 타이머를 설정하는 단계; 펄스조명이 가능하도록 ON/OFF시간의 설정이 가능한 펄스전등조명 컨트롤러를 설정하는 단계; 및 LED 전원공급용 AC-DC트랜스에 전원을 입력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배용 LED 펄스전등조명시스템을 이용한 식물재배방법에 관한 것으로 상세하게는 펄스전등조명 컨트롤러의 제어는 ON, OFF 시간을 각각 0.1~99.9초의 범위에서 설정하여 설정시간 단위로 전등의 ON/OFF를 반복하도록 하는 것을 특징으로 하는 식물재배용 LED 펄스전등조명시스템을 이용한 식물재배방법에 관한 것이다.The present invention is a plant cultivation method using the LED pulse lamp lighting system for plant cultivation, comprising the steps of: setting a 24-hour timer for setting a light illumination time of an LED lamp having a plurality of LEDs arranged at regular intervals; Setting a pulse light lighting controller capable of setting an ON / OFF time to enable pulse lighting; And a method for plant cultivation using the LED pulse light lighting system for plant cultivation, comprising: inputting power to an AC-DC transformer for supplying LED power. It relates to a plant cultivation method using the LED pulse lamp lighting system for plant cultivation, characterized in that the time is set in the range of 0.1 ~ 99.9 seconds to repeat the ON / OFF of the light in the set time unit.
본 발명은 기존 전등조명용으로 사용되는 전등은 백열등이나 형광등으로서 펄스조명을 실시할 경우, 전등의 수명이 급격하게 단축되어 개발되지 못하였던 간헐조명의 일종인 펄스조명방법을 최근 개발되어 이용되고 있는 LED 램프를 이용하여 현실화 시켰다. According to the present invention, a conventionally used lamp for lighting is an incandescent lamp or a fluorescent lamp, and when a pulsed light is applied, a pulsed lighting method, which is a type of intermittent lighting that has not been developed due to a sudden shortening of the life of the lamp, has been recently developed and used. Realized using a lamp.
또한 LED 전등을 이용한 펄스전등조명 장치를 개발하여 농작물의 생장조절용으로 이용함으로서 농업분야 전조용 전력소비를 획기적으로 감소시킬 수 있는 시스템을 개발하였다. In addition, by developing a pulsed light lighting device using LED lamps to use for the growth control of crops, a system that can drastically reduce the power consumption for the agricultural field.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the specific content for the practice of the present invention will be described.
먼저, 도1은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 펄스조명 시스템의 구성도 및 각 부분의 명칭을 보여주는 도면이다. First, Figure 1 is a view showing the configuration of the LED pulse lighting system according to an embodiment of the present invention and the name of each part.
도시된 바와 같이, 본 발명은 전체적으로 LED 펄스조명을 가능하게 하는 0.1초에서 99.9초까지 ON/OFF시간의 설정이 가능한 펄스전등조명 컨트롤러, 하루 중 전등조명시간 설정용 24시간 타이머, 전조시간 표시부, 각 전등조명 시간을 설정하기 위한 설정조작버튼, LED 전원공급용 AC-DC트랜스와 LED를 그 구성요소로 하는 LED 펄스전등조명시스템으로 구성되어있다.As shown, the present invention is a pulsed light controller that can be set ON / OFF time from 0.1 seconds to 99.9 seconds to enable LED pulse lighting as a whole, 24 hours timer for setting the lighting time of the day, headlight display, It consists of setting operation button for setting each lamp lighting time, AC-DC transformer for LED power supply, and LED pulse lamp lighting system whose LED is a component.
도2는 LED광원으로부터 거리에 따른 LED의 광량(PPFD)값을 나타낸다. 도시된 결과에 따르면, 펄스조명 시스템으로부터 방사된 LED 광원의 거리별 도달 광량을 측정한 값은 광원으로부터 50m에서 60 umol 이하 값을 나타내고, 100m에서는 20umol 이하 값의 광량을 나타냄으로서 LED 광원의 광조사범위는 100cm 이내의 범위에서 유효한 값을 나타내고 있다는 것을 알 수 있다.Figure 2 shows the light quantity (PPFD) value of the LED according to the distance from the LED light source. According to the results shown, the measured value of the amount of light attained for each distance of the LED light source emitted from the pulsed light system indicates a value of 60 umol or less at 50m from the light source, and a light amount of 20umol or less at 100m, indicating light irradiation of the LED light source. It can be seen that the range represents a valid value within the range of 100 cm.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 펄스전등조명시스템의 작동과정을 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the operation of the pulsed light lighting system according to an embodiment of the present invention.
먼저 빛의 파장대별 식물에 대한 작용기작으로는 발아억제와 관련하여 730nm의 파장대가 유효하고, 광합성 작용 최대점과 관련한 파장은 675nm가 유효하며, 발아촉진과 개화억제에 대한 파장범위는 660nm가 유효하며, 식물의 신장생장 억제와 관련한 파장은 400nm에서 유효한 것으로 보고되고 있다. First, 730 nm wavelength is effective for germination suppression, 675 nm wavelength is maximum for photosynthetic action, and 660 nm is effective for germination and flowering inhibition. In addition, the wavelength associated with the renal growth inhibition of plants is reported to be effective at 400nm.
이는 이용목적에 부합하는 광 파장을 발광하는 LED와 LED의 조명을 제어할 수 있는 펄스조명 제어시스템을 이용하여 식물재배포장에 설치하여 재배과정에 이용한다. LED의 설치는 조명목적에 따라 광파장, 광량(PPFD), 펄스주기, 펄스조명기간을 결정하여 일몰이후 암기에 조명하여 줌으로써 식물의 생장을 조절할 수 있다는 것을 의미한다. This is used in the cultivation process by installing in the plant cultivation site using the LED and the pulse lighting control system that can control the illumination of the LED that emits light wavelength according to the purpose of use. The installation of LED means that the growth of plants can be controlled by determining the light wavelength, amount of light (PPFD), pulse period, and pulse lighting period according to the lighting purpose and illuminating it after sunset.
따라서 본 발명의 실시예에서는 발아촉진과 개화억제에 대한 파장범위는 660nm를 갖는 LED 광원을 이용한 펄스전등조명에 대해서 살펴본다. 실시방법은 다음과 같다. Therefore, in the embodiment of the present invention looks at the pulsed light illumination using the LED light source having a wavelength range of 660nm for germination promotion and flowering inhibition. The implementation method is as follows.
펄스전등조명시스템은 전원을 입력하고 펄스전등조명 컨트롤러를 사용하여 전등방법으로 0.1초단위로 99.9초까지 전등의 ON/OFF를 설정시간 내에서 반복하도록 설정한다. 또한 설정된 펄스전원의 운용지속시간을 24시간 단위로 반복 설정할 수 있다. 예를 들어 전원을 펄스전등을 ON 1초, OFF 9초로 설정하면 1초간 점등 되고 9초간 소등되는 주기가 반복되게 된다. The pulsed light lighting system is configured to repeat the ON / OFF of the lamp within the set time up to 99.9 seconds in 0.1 second units by the light method using the pulsed light controller. In addition, the operation duration of the set pulse power source can be set repeatedly in units of 24 hours. For example, if you set the pulse lamp to ON for 1 second and OFF for 9 seconds, the cycle of lighting for 1 second and turning off for 9 seconds is repeated.
따라서 점등시간펄스를 ON 1초, OFF 9초로 설정한 경우를 계산하면 전등의 ON시간이 1초 OFF시간이 10초로 되어 1분간 54초 분량의 전력을 절약할 수 있으며, 이를 24시간 운용한 경우 19.6시간분의 전력을 절약할 수 있게 된다. Therefore, if the lighting time pulse is set to
또한 주간에는 태양광에 의한 생장조절이 가능하며, 특히 식물재배시 태양광이 조사되지 않는 야간 시간대에 있어서, 식물 생장조절을 위하여 0.1초 단위로 99.9초까지 전등의 ON/OFF를 설정시간 내에서 반복하는 LED 펄스조명에 의한 식물재배 방법을 사용함으로서, LED 전등조명에 의한 전력절감 및 재배방법의 효율성을 극대화할 수 있다. In addition, it is possible to control the growth by sunlight during the day, especially during the night time when the sunlight is not irradiated during plant cultivation. By using the plant cultivation method by repeated LED pulse lighting, it is possible to maximize the efficiency of power saving and cultivation method by LED lamp lighting.
이러한 방법이 가능한 것은 LED가 가지고 있는 장점 중에서 초 단위 이하의 시간으로 펄스조명을 하더라도 전등의 수명에 큰 영향을 미치지 않는다는 점, 기동전력이 필요하지 않는다는 점, 펄스조명을 하면 발광소자의 온도 상승이 되지 않아 발광효율이 높아지는 장점으로 인해 설정된 시간 내에서 0.1~ 99.9초 까지 ON/OFF 시간을 설정하여 반복하여 조명하는 LED 펄스조명제어시스템의 활용이 가능한 것이다. This is possible because of the advantages of LEDs, even if pulsed lighting is performed for less than a second, it does not affect the life of the lamp. It does not require starting power. Because of the advantage that the luminous efficiency is not high, it is possible to use the LED pulse lighting control system that repeatedly illuminates by setting the ON / OFF time from 0.1 to 99.9 seconds within the set time.
도3 과 4는 LED 펄스조명 결과 LED 펄스조명 110일 후의 LED로부터의 거리별 개화상황을 나타낸다. 상기 결과는 거리별 광량 값이 도 2에서 나타내는 값으로 분포한 경우를 나타낸다. 상기 실험에서 LED 광의 펄스 주기는 ON 0.1초, OFF 0.9초 조건으로 설정하였다. 도3 과 4에 의하면 거리별 개화 억제효과는 광원으로부터 거리 1.6m까지는 개화결정 엽수가 70으로 나타난 반면 2m 이상의 거리에서는 절반 정도인 35범위에 분포하고 있는 것을 알 수 있다. 이로부터 광원으로부터의 거리에 따른 개화 엽수는 광원의 펄스조명에 의해서도 식물 생장상 조절이 가능한 것을 알 수 있다. 따라서 광원이 켜짐 시간과 꺼짐 시간의 비율을 증대시킨다 하더라도 LED 전등조명 효과가 동일하게 나타나는 펄스조명의 방법을 식물별, 이용목적별로 적용한다면 전력사용을 획기적으로 절감할 수 있게 되는 것이다.3 and 4 show the flowering situation by distance from the LED 110 days after the LED pulse lighting result. The result shows a case where the light amount value for each distance is distributed to the value shown in FIG. 2. In the above experiment, the pulse period of the LED light was set to ON 0.1 seconds, OFF 0.9 seconds conditions. 3 and 4 shows that the flowering inhibition effect by distance is distributed in the range of 35, which is about half the distance from the light source to 70m, while the number of flowering crystal leaves is 70. From this, it can be seen that the flowering leaves according to the distance from the light source can be adjusted to plant growth even by pulsed light of the light source. Therefore, even if the light source increases the ratio of the on time and the off time, if the pulse lighting method that shows the same effect of LED lamp lighting is applied by plant and purpose of use, the power usage can be drastically reduced.
도 5와 6은 LED 펄스조명을 이용한 국화개화억제 재배 결과를 나타낸 사진이다. 동 사진에 의하면 광원의 조사방향에 따른 펄스조명을 조사한 경우의 개화억제효과가 광원으로부터 1.6m 및 그 이후를 비교하면 상이한 결과를 나타냄으로서 펄스 전원 공급에 따른 개화억제 효과가 나타난 것을 볼 수 있다. 5 and 6 are photographs showing the results of cultivation of chrysanthemum flowering using LED pulse lighting. According to the same picture, the effect of suppressing the flowering when the pulsed light is irradiated according to the irradiation direction of the light source is 1.6m from the light source.
이상의 결과로부터 펄스조명을 조사함에 따라 광원에 의한 식물성장 효과 등을 유지하면서 기존 LED를 이용한 조명시스템에 비하여 전력소비를 획기적으로 절감할 수 있다. As a result of irradiating the pulsed light from the above results, it is possible to drastically reduce the power consumption compared to the conventional LED lighting system while maintaining the effect of plant growth by the light source.
특히 본 발명에 의한 시스템은 일장을 조절하여 생장조절을 하여야 하는 식물의 재배시 예를 들면 국화, 들깨, 딸기 등과 같이 단일식물의 개화억제를 위한 일장조절용 전등조명, 카네이션, 장미등과 같은 장일식물의 생육촉진을 목적으로 하는 전등조명에 적용할 수 있다. In particular, the system according to the present invention, when cultivation of plants that must be controlled by adjusting the length of the plant for example, such as chrysanthemum, perilla, strawberries, etc. It can be applied to light fixtures aimed at promoting the growth of plants.
또한, 부수적으로는 LED는 설정시간 내에서 계속 켜두면 발광다이오드의 온도상승에 의한 발광효율 저하현상이 생기는 단점이 있었으나 펄스조명을 하게 되면 발광다이오드의 온도상승을 막아 발광효율을 지속적으로 유지할 수 있고 광원의 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.Incidentally, if the LED is continuously turned on within the set time, there is a disadvantage in that the luminous efficiency decreases due to the temperature rise of the light emitting diode. However, the pulsed light prevents the temperature of the light emitting diode from rising and thus continuously maintains the luminous efficiency. There is an advantage to extend the life of the.
본 발명은 LED를 활용한 식물 생장조절용 기구로서 식물의 종류 및 생장단계에 따라서 LED 펄스조명시스템을 활용하게 되면 사용전력을 절감하면서 식물재배자가 목적하는 방향으로 식물 생장조절이 가능하게 되어 농산물의 부가가치를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.The present invention is a device for controlling the growth of plants using LED, and when using the LED pulse lighting system according to the type and growth stage of the plant, it is possible to control the growth of the plant in the direction of the plant grower while reducing the power consumption, the added value of agricultural products It is expected to be able to improve.
1 : 24시간 타이머
2 : 펄스전등조명 컨트롤러
3 : 전조시간 표시부
4 : 설정조작버튼
5 : AC-DC트랜스
6 : LED1: 24 hour timer
2: pulse light lighting controller
3: Rolling time display part
4: Setting operation button
5: AC-DC transformer
6: LED
Claims (5)
복수의 LED가 일정 간격으로 배열되는 있는 LED램프;
전등조명시간 설정용 24시간 타이머;
펄스조명이 가능하도록 ON/OFF시간을 각각 설정할 수 있는 펄스전등조명 컨트롤러;
전등조명 시간을 설정하기 위한 설정조작부; 및
LED 전원공급용 AC-DC트랜스를 포함하고,
전등조명 시간을 설정하기 위한 설정조작부에는 전조시간 표시부를 더 포함하며,
펄스전등조명 컨트롤러는 LED 펄스조명의 ON, OFF 시간을 각각 0.1~99.9초까지 0.1초 단위로 설정 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 식물재배용 LED 펄스전등조명시스템.
In the plant pulse LED pulse light lighting system,
LED lamp in which a plurality of LEDs are arranged at regular intervals;
24-hour timer for setting the lighting time;
A pulse lamp lighting controller which can set ON / OFF time to enable pulse lighting;
A setting operation unit for setting a light illumination time; And
AC-DC transformer for LED power supply,
The setting control unit for setting the lighting time further includes a lighting time display unit,
Pulse light lighting controller for plant cultivation LED pulse light lighting system, characterized in that it is possible to set the ON, OFF time of the LED pulse lighting from 0.1 to 99.9 seconds in 0.1 second increments.
복수의 LED가 일정 간격으로 배열되는 있는 LED램프의 전등조명시간 설정용 24시간 타이머를 설정하는 단계;
펄스조명이 가능하도록 ON/OFF시간의 설정이 가능한 펄스전등조명 컨트롤러를 설정하는 단계; 및
LED 전원공급용 AC-DC트랜스에 전원을 입력하는 단계를 포함하고,
펄스전등조명 컨트롤러의 제어는 ON, OFF 시간을 각각 0.1~99.9초의 범위에서 설정하여 설정시간 단위로 전등의 ON/OFF를 반복하도록 하는 것을 특징으로 하는 식물재배용 LED 펄스전등조명시스템을 이용한 식물재배방법.In the plant cultivation method using LED pulse lamp lighting system for plant cultivation,
Setting a 24 hour timer for setting a light illumination time of the LED lamp having a plurality of LEDs arranged at regular intervals;
Setting a pulse light lighting controller capable of setting an ON / OFF time to enable pulse lighting; And
Inputting power to an AC-DC transformer for powering an LED;
The control method of the pulse lamp lighting controller is a plant cultivation method using the LED pulse lamp lighting system for plant cultivation, characterized in that the ON and OFF times are set in the range of 0.1 to 99.9 seconds, respectively, so that the lights are turned on and off in units of set time. .
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