KR101277053B1 - 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구 - Google Patents

소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구 Download PDF

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KR101277053B1
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Abstract

본 발명은 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구에 관한 것으로 특히, 사각 함체의 형상을 갖고 그 내부에는 축전지를 포함한 제어회로부가 내장되고, 상면에는 시간을 포함하여 각종 정보 및 상태가 표시되는 디스플레이부와 각종 데이터의 입력 및 선택할 수 있도록 하는 키 신호 입력부 및 광량 조절부가 설치된 형태를 갖는 본체와; 상기 본체의 상면 후방부 또는 배면에 일단부가 고정되는 형태로 설치되는 수개의 플렉시블한 전선안내 및 지지용 파이프와; 수개의 적색과 청색, 녹색 및 백색의 발광다이오드를 구비하고 상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프 중 어느 하나의 단부에 각도 조절이 자유롭게 고정 설치되어 식물의 재배에 필요한 조명을 방출하는 발광다이오드형 조명등과; 상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프 중 어느 하나의 단부에 각도 조절이 자유롭게 고정 설치되어 태양에서 조사되는 빛 에너지를 전기에너지로 변환시켜 주는 태양 전지 모듈;로 구성한 것을 특징으로 한다.
따라서, 가정 등지에서 화분 등을 이용하여 소규모로 재배하고자 하는 각종 식물의 생장 시기와 수종에 따라 광합성 촉진, 형태 형성 촉진, 꽃눈분화 제어, 병충해 예방 및 당도 향상 등의 역할을 하나의 발광다이오드형 조명기구로 모두 구현할 수 있고, 가정 등지에서도 태양의 위치에 대응하여 태양전지 모듈의 각도를 손쉽게 조절하며 축전지를 충전시켜 사용할 수 있으므로 불필요한 전력 사용료의 지불을 완전히 배제할 수 있으며, 각종 상태정보를 시각 및 청각을 통해 쉽게 할 수 있고, 발광다이오드형 조명등을 감성조명등으로 작동시켜 실내조명 분위기를 보다 미려하게 표현할 수 있는 것이다.

Description

소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구{LED type lighting apparatus for samll scale plant cultivantions}
본 발명은 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구에 관한 것으로 더욱 상세하게는 축전지의 충,방전회로, 타이머, 조명시간 조절기능, 식물의 광합성과 염록소 작용 및 해충 유인 작용 등을 하는 적색과 청색에 대한 조사량 조절 기능 및 식물의 잎을 두껍게 해주고 색소의 발색 촉진 및 해충 유인작용 등을 하는 자외선과 식물에 특별한 신장 효과를 촉진시켜 주는 적외선 조사량 조절기능을 갖는 본체에 수개의 플렉시블한 전선안내 및 지지용 파이프들을 설치하되, 상기 전선안내 및 지지용 파이프들의 단부에는 적색과 청색, 녹색 및 백색의 발광다이오드(LED)형 조명등과 광량센서, 태양전지 모듈 및 습기검출센서 등을 설치하여 식물의 생장시기(예를 들어 육묘기, 꽃눈분화기, 착과기 및 결실기 등) 별로 최적화된 파장대의 광을 혼합 조사할 수 있도록 하는 방식을 통해 화분 등을 이용하여 소규모로 재배하는 식물의 생장 시기와 수종에 따라 광합성 촉진, 형태 형성 촉진, 꽃눈분화 제어, 병충해 예방 및 당도 향상 등의 역할을 하나의 발광다이오드형 조명기구로 모두 구현할 수 있도록 발명한 것이다.
일반적으로, 각종 식물 재배시 인공 광원을 이용하는 기술은 근래에 식물공장 시스템 기술로서 응용되는 등 널리 연구되고 있다.
그런데, 식물은 통상 엽록체가 햇빛의 힘으로 탄산가스와 물로부터 전분 등의 탄수화물을 합성하는 작용을 통해 성장하며, 이렇게 빛에너지를 화학에너지로 바꾸는 광합성은 식물 생장에 있어 가장 중요한 부분이다.
그런데 지금까지의 연구에 의하면, 식물의 광합성 작용 및 그에 따른 생장율은 모든 파장의 광에 대해서 무차별적으로 이루어지는 것이 아니라 특정 파장대에서 특히 더 효율적으로 이루어지는 것으로 알려져 있다.
다시 말해서 식물재배에 있어서 특정대역의 광파장이 영향을 미친다는 것은 익히 알려진 사실이다.
예를 들어 청색광(500nm)의 경우는 줄기와 뿌리를 생장시켜 굵게 하며 특히 뿌리를 굵게 하고 측근(잔뿌리)을 늘리는 효과가 있고, 적색광(660nm)의 잎과 줄기의 생장을 촉진해 엽록소를 만들고 광합성에 작용하며, 또 황색이나 원적외 색의 경우는 병충에 효과가 있다고 알려져 있는데, 특히 태양광의 분광 방사 에너지의 분포와 식물육성에 유효한 파장역에 대한 연구에 의하면 하기의 <표1>에 나열한 내용으로 요약된다.
파장(nm) 작용

적외선
IR-A
 1400
1000		 식물에 대해 영향은 없음, 열만 발산.
780 식물에 특별한 신장 효과


가시
광선
 적색
황색
녹색
청색
자색		 700 엽록소의 흡수가 최대, 발아 억제(730nm)., 광합성 작용이 최대(675nm), 발아촉진(660nm)이나 잎의 전개, 꽃눈의 형성.
610 광합성에 기여하지 않음
510 황색 색소에 의한 흡수가 일어나 엽록소 흡수 피크가 있음, 굴광성(청색빛)

자외선
 UV-A 400
315		 일반적으로 식물의 길이를 억제함, 잎이 두꺼워지는 작용.발색 색소의 발색 촉진 작용이 있음.
UV-B 280 강하면 해가 있지만, 많은 합성 프로세스에 중요한 작용이 있음.
UV-C 100 식물의 생장에 해가 됨(말라 죽음)
그런데 종래에는 대부분 부족한 광량을 보충하거나 개화조절, 착색 등을 위한 적당한 생육조건을 제공하기 위해 백열등, 형광등, 나트륨등 등을 이용하고 있으나, 이러한 조명기구는 가시광선 이외의 적외선, 자외선 등 모든 파장 대역의 광이 섞여 있으며 특정대역의 파장이 필요한 경우 불필요한 파장까지 같이 조사하게 된다.
한편, 종래에도 일부에서는 모든 파장대의 광을 조사하는 백열등, 형광등 등과 같은 조명기구를 사용하지 않고, 예컨대 광합성을 촉진시키는 특정 파장대의 광을 집중적으로 조사할 수 있는 발광다이오드(LED, light emitt diode) 광원을 사용하여 식물 재배에 이용하려는 기술들이 제안되어 왔다.
이러한 종래의 LED 광원을 가진 조명장치는, 예컨대 (주)카스트엔지니어링의 대한민국 특허등록번호 10-0902071호의 "LED 램프를 이용한 식물 촉성 재배 방법 및 장치"와, (주)세노코의 특허공개번호 10-2004-0010426호 "엘이디 광원을 이용한 색소 식물공장 및 그 장치", 장우인 외 1인의 특허등록번호 10-0879711호 "LED를 갖는 식물재배용 조명장치" 및 안은기 외 1인의 공개특허공보 10-2009-0124155호 "발광다이오드를 이용한 식물재배 등기구 및 지능형 광환경제어 시스템" 등에 기재되어 있다.
그런데, 이와 같이 LED를 광원으로 이용하고 있는 종래 대부분의 식물 재배용 조명장치들은, 청색 광과 적색 광을 고정된 비율로 혼합하고, 광합성 속도가 최대로 되는 펄스 주기를 가지면서 점등 및 소등을 반복하도록 구성되어 있다.
그러나 식물의 수종에 따라서 또는 육묘, 분화, 착과, 결실 등의 다양한 식물의 생장시기에 따라서는 광합성을 촉진하는 것뿐만 아니라, 형태 형성이나 꽃눈 분화를 촉진시키는 등 다양한 방식으로 광원의 파장대를 조절하는 것이 바람직하다.
이렇게 식물 생장 시기별로 필요한 파장대가 다르기 때문에, 전술한 종래의 고정된 혼합비를 가지는 조명장치만으로는 최적의 식물 재배를 성취할 수 없다는 문제가 있었다.
그러므로 효과적인 식물 재배를 위하여 서로 구별되는 파장대의 광원을 혼합 구비하는 조명장치를 구성함에 있어서, 식물의 육묘기, 꽃눈분화기, 착과기 및 결실기 등으로 구분되는 생장 시기별로 최적화된 파장대의 광을 혼합 조사할 수 있도록 제어하게 되면 광합성 촉진뿐만이 아니라, 형태 형성 촉진, 꽃눈분화 제어, 병충해 예방 및 당도 향상 등의 역할을 하나의 조명장치로 모두 구현할 수 있을 것이다.
한편, 상기와 같이 LED를 광원으로 이용한 종래 대부분의 식물 재배용 조명장치들은 하우스 등을 포함하여 비교적 면적이 큰 식물재배지에 설치하여 사용할 수 있도록 구성된 것일 뿐만 아니라, 대부분 상용전원을 직류전압으로 정류시켜 구동시킬 수 있도록 구성되어 있어 가정 등지에 화분 등을 이용하여 소규모로 식물을 재배할 경우 사용할 수 없을 뿐만 아니라 비록 전력 사용량이 적은 LED를 사용한다 하더라도 전력 사용료를 지불해야 하는 문제점이 있으며, 특히 조도의 방향이나 광원의 파장을 사용자가 자유롭게 조절할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 축전지의 충,방전기능과 타이머 기능, 조명시간 조절기능, 식물의 광합성과 염록소 작용 및 해충 유인 작용 등을 하는 적색과 청색 광에 대한 조사량 조절 기능 및 식물의 잎을 두껍게 해주고 색소의 발색 촉진 및 해충 유인작용 등을 하는 자외선과 식물에 특별한 신장 효과를 촉진시켜 주는 적외선 조사량 조절기능을 구비한 소형 본체에 수개의 플렉시블한 전선안내 및 지지용 파이프를 설치하되, 상기 전선안내 및 지지용 파이프들의 단부에는 적색과 청색, 녹색 및 백색의 발광다이오드(LED)형 조명등과 광량센서, 태양전지 모듈 및 습기검출센서 등을 설치하여 식물의 생장시기 즉, 육묘기와 꽃눈분화기, 착과기 및 결실기 등별로 최적화된 파장대의 광을 혼합하여 조사시킬 수 있도록 함으로써 가정 등지에서 화분 등을 이용하여 소규모로 재배하고자 하는 각종 식물의 생장 시기와 수종에 따라 광합성 촉진, 형태 형성 촉진, 꽃눈분화 제어, 병충해 예방 및 당도 향상 등의 역할을 하나의 발광다이오드형 조명기구로 모두 구현할 수 있을 뿐만 아니라 가정 등지에서도 태양의 위치에 대응하여 태양전지 모듈의 각도를 손쉽게 조절하며 축전지를 충전시켜 사용할 수 있으므로 불필요한 전력 사용료의 지불을 완전히 배제할 수 있으며, 또한 필요에 따라서는 감성조명기능을 부가시켜 실내조명 분위기를 미려하게 표현할 수 있는 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 사각 함체의 형상을 갖고 그 내부에는 축전지를 포함한 제어회로부가 내장되고, 상면에는 시간을 포함하여 각종 정보 및 상태가 표시되는 디스플레이부와 각종 데이터의 입력 및 선택할 수 있도록 하는 키 신호 입력부 및 광량 조절부가 설치된 형태를 갖는 본체와; 상기 본체의 상면 후방부 또는 배면에 일단부가 고정되는 형태로 설치되는 수개의 플렉시블한 전선안내 및 지지용 파이프와; 수개의 적색과 청색, 녹색 및 백색의 발광다이오드를 구비하고 상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프 중 어느 하나의 단부에 각도 조절이 자유롭게 고정 설치되어 식물의 재배에 필요한 조명을 방출하는 발광다이오드형 조명등과; 상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프 중 어느 하나의 단부에 각도 조절이 자유롭게 고정 설치되어 태양에서 조사되는 빛 에너지를 전기에너지로 변환시켜 주는 태양 전지 모듈;로 구성한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제어회로부는 사용자에 의해 조작되는 키 신호 입력부와 광량 조절부로부터 입력되는 각종 데이터를 포함하여 적색과 청색 및 녹색 발광다이오드들에 대한 광량 조절신호를 마이컴에 전달하는 입력신호 전달부와; 과충전 및 과방전 방전회로를 구비하고 마이컴의 제어를 받으며 일출시 태양 전지 모듈로부터 출력되는 전압을 이용하여 축전지를 충전시켜 주고, 축전지에 충전된 전압을 발광다이오드형 조명등을 포함하여 각부에 구동전압으로 방전시켜 주는 축전지 충방전 회로부와; 마이컴으로부터 출력되는 각종 정보를 디스플레이부에 표시해 주는 디스플레이부 구동부와; 마이컴에서 출력되는 구동신호에 부응하여 발광다이오드형 조명등에 설치되어 있는 적색과 청색, 녹색 및 백색의 발광다이오드들의 구동을 제어하는 발광다이오드형 조명등 구동부와; 식물 종류들에 대한 적정한 파장 데이터가 기 입력되어 있음과 동시에 자체 내에 기 입력된 제어프로그램의 수행을 통해 축전지의 충방전 기능과 각부 전원공급 기능, 일몰/일출의 검출과 데이터 연산 및 저장기능, 과충전 및 과방전 방지기능, 디스플레이부 및 발광다이오드형 조명등을 포함하는 각 부하들의 구동제어기능, 각종 데이터의 저장과 입출력 데이터의 비교 및 연산기능, 각부의 고장판단 기능, 일일 발전 및 방전 량 검출기능과 같은 전반적인 제어기능을 수행하는 마이컴;으로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프 중 어느 하나의 단부에 각도 조절이 자유롭게 고정 설치되어 일출(낮) 동안에 햇빛을 받아 적색과 청색 및 녹색을 파장 별로 일사 광량을 검출하는 칼라센서를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 마이컴에서는 칼라센서로부터 실시간으로 검출되는 일사 광량들과 기 입력되어 있는 식물 종류에 따른 적정한 파장을 상호 비교하여 부족한 부분에 대한 파장 대의 광량을 검출한 다음 그 파장에 해당되는 발광다이오드들을 적절히 구동시켜 해당 식물이 생장에 필요한 파장의 불빛이 조사되게 제어하도록 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 마이컴의 출력단자에는 특정부위에서 고장이 발생되었을 시 마이컴의 제어를 받아 해당 부위가 고장이 났음을 음향신호로 알려주는 스피커를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
뿐만 아니라, 상기 마이컴에서는 칼라센서를 통해서는 일출로 인해 햇빛의 적색과 청색 및 녹색 파장의 일사 광량이 일정레벨 이상 검출되고 있는데도 불구하고 태양 전지 모듈에서는 출력전압이 발생되지 않으면 태양 전지 모듈이 고장난 것으로 판단하고, 이와 반대로 태양 전지 모듈에서는 일출로 인해 일정 전압이상의 출력전압이 발생되고 있는데도 불구하고 상기 칼라센서에서는 아무런 광량 검출신호가 입력되지 않을 경우 칼라센서가 고장난 것으로 판단하여 이들을 디스플레이부 또는 스피커를 통해 사용자에게 알려주도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프 중 또 다른 어느 하나의 단부에는 비 도전성 구조체에 +/- 도전성 침 봉을 1-5㎝ 간격을 두고 설치된 형태를 갖고 식물이 재배되고 있는 토양에 꽂아지는 형태로 설치되어 침 봉간의 저항값 변화를 통해 물주기 시기를 검출하여 마이컴으로 전달하는 습기검출센서를 더 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 마이컴에서는 습기검출센서의 저항값 변화를 통해 식물 재배용 토양의 습기 정도를 검출하되, 제 1 정해진 값 이내일 경우에는 토양에 습기가 원하는 값 이내를 유지하는 것으로 판단하고 제 2 정해진 값 이하이면 건조상태로 판단하여 디스플레이부 또는 스피커를 통해 건조 경보 문자 또는 경보음을 발생하며, 상기 습기검출센서의 저항값이 "0"Ω일 경우에는 전선 또는 침 봉들이 단락된 것으로 판단하고, "0"Ω보다는 높고 제 2 정해진 값보다는 낮은 제 3 정해진 값 이상일 경우에는 단선으로 판단하고 습기검출센서가 고장상태임을 디스플레이부 또는 스피커를 통해 사용자에게 알려주도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 키 신호 입력부에는 설정된 식물 확인키와 식물 선택 업/다운 키, 발광다이오드형 조명등 전원 온/오프 스위치, 타이머 작동 "시" 및 "분" 설정키, 일일 발전 및 방전량 확인키 및 R.G.B LED 구동 상태 확인키가 구비된 것을 특징으로 한다.
또 상기 광량 조절부는 적색과 청색 및 녹색 발광다이오드에 대한 광량을 각각 자동 및 수동모드에서 조절할 수 있도록 하는 적색 광량 조절기와 청색 광량 조절기, 녹색 광량 조절기 및 자동/수동 모드 선택 스위치가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체의 일측부에 감성조명 칼라 선택 조절기와 감성조명 전원 온/오프 스위치를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 마이컴에서는 사용자가 식물의 성장에 거의 영향을 주지 않는 야간에 상기 감성조명 전원 온/오프 스위치시키고 감성조명 칼라 선택 조절기를 적절히 조절하면 그 값에 대응하여 발광다이오드형 조명등에 설치되어 있는 적색과 청색, 녹색 및 백색의 발광다이오드 중 백색과 녹색의 빛을 혼합 또는 각각 별도로 발광시켜 발광다이오드형 조명등 자체가 감성 조명등으로 작동되게 제어하도록 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 디스플레이부에는 시간 이외에도 식물의 명칭과 식물의 적색과 청색, 녹색 불빛 제어에 따른 조사랑 설정 데이터, 습도 데이터, 감성 조명 작동 시간, 과충전/과방전/충전중/방전중, 태양 전지 모듈 및 축전지 고장, 발광다이오드형 조명등 고장, 건조 경고문, 센서들의 고장이 표시되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구에 의하면, 축전지의 충,방전기능과 타이머 기능, 조명시간 조절기능, 식물의 광합성과 염록소 작용 및 해충 유인 작용 등을 하는 적색과 청색 광에 대한 조사량 조절 기능 및 식물의 잎을 두껍게 해주고 색소의 발색 촉진 및 해충 유인작용 등을 하는 자외선과 식물에 특별한 신장 효과를 촉진시켜 주는 적외선 조사량 조절기능을 구비한 소형 본체에 수개의 플렉시블한 전선안내 및 지지용 파이프를 설치하되, 상기 전선안내 및 지지용 파이프들의 단부에는 적색과 청색, 녹색 및 백색의 발광다이오드형 조명등과 광량센서, 태양전지 모듈 및 습기검출센서 등을 설치하여 식물의 생장시기 즉, 육묘기와 꽃눈분화기, 착과기 및 결실기 등별로 최적화된 파장대의 광을 혼합하여 조사시킬 수 있도록 함으로써 첫째 가정 등지에서 화분 등을 이용하여 소규모로 재배하고자 하는 각종 식물의 생장 시기와 수종에 따라 광합성 촉진, 형태 형성 촉진, 꽃눈분화 제어, 병충해 예방 및 당도 향상 등의 역할을 하나의 발광다이오드형 조명기구로 모두 구현할 수 있고, 둘째 가정 등지에서도 태양의 위치에 대응하여 태양전지 모듈의 각도를 손쉽게 조절하며 축전지를 충전시켜 사용할 수 있으므로 불필요한 전력 사용료의 지불을 완전히 배제할 수 있으며, 셋째 각종 상태정보를 시각 및 청각을 통해 쉽게 할 수 있고, 넷째 발광다이오드형 조명등을 감성조명등으로 작동시켜 실내조명 분위기를 보다 미려하게 표현할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구의 사시도.
도 2는 본 발명의 블록 구성도.
도 3은 본 발명 중 본체의 상면에 설치된 각 구성품의 상세한 평면도.
도 4는 식물에 영향을 미치는 각 조명기구 별 광합성 방사선 밀도 및 광합성 광 양자 밀도에 대한 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구의 사시도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 블록 구성도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명 중 본체의 상면에 설치된 각 구성품의 상세한 평면도를 나타낸 것이고, 도 4는 식물에 영향을 미치는 각 조명기구 별 광합성 방사선 밀도 및 광합성 광 양자 밀도에 대한 그래프를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명은,
사각 함체의 형상을 갖고 그 내부에는 축전지(1)를 포함한 제어회로부(2)가 내장되고, 상면에는 시간을 포함하여 각종 정보 및 상태가 표시되는 디스플레이부(3)와 각종 데이터의 입력 및 선택할 수 있도록 하는 키 신호 입력부(4) 및 광량 조절부(5)가 설치된 형태를 갖는 본체(100)와;
상기 본체(100)의 상면 후방부 또는 배면에 일단부가 고정되는 형태로 설치되는 수개의 플렉시블한 전선안내 및 지지용 파이프(200)와;
수개의 적색과 청색, 녹색 및 백색의 발광다이오드를 구비하고 상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프(200) 중 어느 하나의 단부에 각도 조절이 자유롭게 고정 설치되어 식물의 재배에 필요한 조명 빛을 방출하는 발광다이오드형 조명등(300)과;
상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프(200) 중 어느 하나의 단부에 각도 조절이 자유롭게 고정 설치되어 태양에서 조사되는 빛 에너지를 전기에너지로 변환시켜 주는 태양 전지 모듈(400);로 구성한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제어회로부(2)는 사용자에 의해 조작되는 키 신호 입력부(4)와 광량 조절부(5)로부터 입력되는 각종 데이터를 포함하여 적색과 청색 및 녹색 발광다이오드들에 대한 광량 조절신호를 마이컴(25)에 전달하는 입력신호 전달부(21)와;
과충전 및 과방전 방전회로를 구비하고 마이컴(25)의 제어를 받으며 일출시 태양 전지 모듈(400)로부터 출력되는 전압을 이용하여 축전지(1)를 충전시켜 주고, 축전지(1)에 충전된 전압을 발광다이오드형 조명등(300)을 포함하여 각부에 구동전압으로 방전시켜 주는 축전지 충방전 회로부(22)와;
마이컴(25)으로부터 출력되는 각종 정보를 디스플레이부(3)에 표시해 주는 디스플레이부 구동부(23)와;
마이컴(25)에서 출력되는 구동신호에 부응하여 발광다이오드형 조명등(300)에 설치되어 있는 적색과 청색, 녹색 및 백색의 발광다이오드들의 구동을 제어하는 발광다이오드형 조명등 구동부(24)와;
식물 종류들에 대한 적정한 파장 데이터가 기 입력되어 있음과 동시에 자체 내에 기 입력된 제어프로그램의 수행을 통해 축전지(1)의 충방전 기능과 각부 전원공급 기능, 일몰/일출의 검출과 데이터 연산 및 저장기능, 과충전 및 과방전 방지기능, 디스플레이부(3) 및 발광다이오드형 조명등(300)을 포함하는 각 부하들의 구동제어기능, 각종 데이터의 저장과 입출력 데이터의 비교 및 연산기능, 각부의 고장판단 기능, 일일 발전 및 방전 량 검출기능과 같은 전반적인 제어기능을 수행하는 마이컴(25);으로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프(200) 중 어느 하나의 단부에 각도 조절이 자유롭게 고정 설치되어 일출(낮) 동안에 햇빛을 받아 적색과 청색 및 녹색을 파장 별로 일사 광량을 검출하는 칼라센서(6)를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 마이컴(25)에서는 칼라센서(6)로부터 실시간으로 검출되는 일사 광량들과 기 입력되어 있는 식물 종류에 따른 적정한 파장을 상호 비교하여 부족한 부분에 대한 파장 대의 광량을 검출한 다음 그 파장에 해당되는 발광다이오드들을 적절히 구동시켜 해당 식물이 생장에 필요한 파장의 불빛이 조사되게 제어하도록 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 마이컴(25)의 출력단자에는 특정부위에서 고장이 발생되었을 시 마이컴(25)의 제어를 받아 해당 부위가 고장이 났음을 음향신호로 알려주는 스피커(7)를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
뿐만 아니라, 상기 마이컴(25)에서는 칼라센서(6)를 통해서는 일출로 인해 햇빛의 적색과 청색 및 녹색 파장의 일사 광량이 일정레벨 이상 검출되고 있는데도 불구하고 태양 전지 모듈(400)에서는 출력전압이 발생되지 않으면 태양 전지 모듈(400)이 고장난 것으로 판단하고, 이와 반대로 태양 전지 모듈(400)에서는 일출로 인해 일정 전압이상의 출력전압이 발생되고 있는데도 불구하고 상기 칼라센서(6)에서는 아무런 광량 검출신호가 입력되지 않을 경우 칼라센서(6)가 고장난 것으로 판단하여 이들을 디스플레이부(3) 또는 스피커(7)를 통해 사용자에게 알려주도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프(200) 중 또 다른 어느 하나의 단부에는 비 도전성 구조체(81)에 +/- 도전성 침 봉(82)을 1-5㎝ 간격을 두고 설치된 형태를 갖고 식물이 재배되고 있는 토양에 꽂아지는 형태로 설치되어 침 봉(82)간의 저항값 변화를 통해 물주기 시기를 검출하여 마이컴(25)으로 전달하는 습기검출센서(8)를 더 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 마이컴(25)에서는 습기검출센서(8)의 저항값 변화를 통해 식물 재배용 토양의 습기 정도를 검출하되, 제 1 정해진 값(예를 들어 2-10MΩ) 이내일 경우에는 토양에 습기가 원하는 값 이내를 유지하는 것으로 판단하고 제 2 정해진 값(예를 들어 20-25KΩ) 이하이면 건조상태로 판단하여 디스플레이부(3) 또는 스피커(7)를 통해 건조 경보 문자 또는 경보음을 발생하며, 상기 습기검출센서(8)의 저항값이 "0"Ω일 경우에는 전선 또는 침 봉(82)들이 단락된 것으로 판단하고, "0"Ω보다는 높고 제 2 정해진 값보다는 낮은 제 3 정해진 값(예를 들어 8-12MΩ) 이상일 경우에는 단선으로 판단하고 습기검출센서(8)가 고장상태임을 디스플레이부(3) 또는 스피커(7)를 통해 사용자에게 알려주도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 키 신호 입력부(4)에는 설정된 식물 확인키(41)와 식물 선택 업/다운 키(42)(43), 발광다이오드형 조명등 전원 온/오프 스위치(44), 타이머 작동 "시" 및 "분" 설정키(45)(46), 일일 발전 및 방전량 확인키(47) 및 R.G.B LED 구동 상태 확인키(48)가 구비된 것을 특징으로 한다.
또 상기 광량 조절부(5)는 적색과 청색 및 녹색 발광다이오드에 대한 광량을 각각 자동 및 수동모드에서 조절할 수 있도록 하는 적색 광량 조절기(51)와 청색 광량 조절기(52), 녹색 광량 조절기(53) 및 자동/수동 모드 선택 스위치(54)가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체(100)의 일측부에 감성조명 칼라 선택 조절기(9)와 감성조명 전원 온/오프 스위치(10)를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 마이컴(25)에서는 사용자가 식물의 성장에 거의 영향을 주지 않는 야간에 상기 감성조명 전원 온/오프 스위치(10)시키고 감성조명 칼라 선택 조절기(9)를 적절히 조절하면 그 값에 대응하여 발광다이오드형 조명등(300)에 설치되어 있는 적색과 청색, 녹색 및 백색의 발광다이오드 중 백색과 녹색의 빛을 혼합 또는 각각 별도로 발광시켜 발광다이오드형 조명등(300) 자체가 감성 조명등으로 작동되게 제어하도록 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 디스플레이부(3)에는 시간 이외에도 식물의 명칭과 식물의 적색과 청색, 녹색 불빛 제어에 따른 조사랑 설정 데이터, 습도 데이터, 감성 조명 작동 시간, 과충전/과방전/충전중/방전중, 태양 전지 모듈 및 축전지 고장, 발광다이오드형 조명등 고장, 건조 경고문, 센서들의 고장이 표시되는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구는 크게 본체(100)와 수개의 플렉시블한 전선안내 및 지지용 파이프(200), 발광다이오드형 조명등(300) 및 태양 전지 모듈(400)로 이루어진 것을 기본적인 주요기술 구성요소로 한다.
이때, 상기 본체(100)는 소형의 직사각 함체의 형상을 갖도록 제작하여, 기본적으로 그 내부에는 축전지(1)를 포함한 제어회로부(2)가 내장되고, 상면에는 시간을 포함하여 각종 데이터 및 상태 정보 등이 표시되는 디스플레이부(3)와 각종 데이터를 입력하거나 선택할 수 있는 키 신호 입력부(4) 및 광량 조절부(5)가 설치된 형태를 갖는다.
상기에 있어서, 키 신호 입력부(4)에는 설정된 식물 확인키(41)와 식물 선택 업/다운 키(42)(43), 발광다이오드형 조명등 전원 온/오프 스위치(44), 타이머 작동 "시" 및 "분" 설정키(45)(46), 일일 발전 및 방전량 확인키(47) 및 R.G.B LED 구동 상태 확인키(48)가 구비되어 있고, 또 상기 광량 조절부(5)는 적색과 청색 및 녹색 발광다이오드에 대한 광량을 각각 자동 및 수동모드에서 조절할 수 있도록 하는 적색 광량 조절기(51)와 청색 광량 조절기(52), 녹색 광량 조절기(53) 및 자동/수동 모드 선택 스위치(54)가 구비된 형태를 갖는다.
물론, 상기 본체(100)에는 이 밖에도 후술하는 감성조명 칼라 선택 조절기(9)와 감성조명 전원 온/오프 스위치(10)를 더 구비한 형태를 가질 수도 있다.
또, 상기 전선안내 및 지지용 파이프(200)는 후술하는 발광다이오드형 조명등(300)을 포함하여 태양 전지 모듈(400), 칼라센서(6) 및 습기검출센서(8) 등을 설치하고, 이들의 위치 및 각도를 자유롭게 변화시킬 수 있도록 수개의 플렉시블한 급속 파이프 형태로 제작하여 상기 본체(100)의 상면 후방부 또는 배면에 그 일단부가 고정되고 타단부인 자유단부에는 상기한 구성품들을 각각 고정 설치할 수 있도록 한 것이다.
또한, 상기 발광다이오드형 조명등(300)은 수개의 적색과 청색, 녹색 및 백색의 발광다이오드들을 정해진 순서(예를 들어 적색 > 청색 > 녹색 = 백색 순)의 광량을 갖도록 혼합 배치한 구성을 갖고 상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프(200) 중 어느 하나의 단부에 각도 조절이 자유롭게 고정 설치되어 식물의 재배에 필요한 조명 빛을 방출하는 기능을 갖는다.
여기서 참고로 식물 재배 조명은 적색과 청색의 광량 배치 혼합비율이 70% : 30% 내지 90% : 10%가 되도록 제어하는 것이 주를 이루나, 일부에서는 청색 광량이 10-30% 중에서 5-15% 정도를 녹색 파장의 빛으로 대체하여 3색으로 발광되게 제어하는 경우도 있다.
한편, 각종 식물에 적합한 조명의 밝기는 하기한 <표2>와 같다.
재배 식물 광 포화 점Lx(PPFD) 광 보상 점Lx(PPFD)
토마토 70,000 Lx (847) 3,000 Lx (36)
오이 55,000 Lx (665) 2,000 Lx (24)
완두콩 40,000 Lx (484) 2,000 Lx (24)
양상추 25,000 Lx (302) 1,500 Lx (18)
포도 40,000 Lx (484) 400 Lx (5)
큘 40,000 Lx (484) 200 Lx (2.5)
복숭아 40,000 Lx (484) 400 Lx (5)
무화과 40,000 Lx (484) 1,000 Lx (12)
난류(蘭類) 10,000 Lx (121) 300 Lx (3.6)
인삼 12,000 Lx (847) 500 Lx (6)
단, 여기서 PPFD(Photosynthetic Photon Flux Density)는 광합성 광 양자 밀도를 말한다.
또한, 도 4는 식물에 영향을 미치는 각 조명기구 별 광합성 방사선 밀도 및 광합성 광 양자 밀도에 대한 그래프를 나타낸 것이다.
또, 상기 태양 전지 모듈(400)은 상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프(200) 중 어느 하나의 단부에 각도 조절이 자유롭게 고정 설치하여 일출시 태양에서 조사되는 빛 에너지를 전기에너지로 변환시켜 본체(100)에 내설된 축전지(1)를 태양 에너지로 충전시켜 주었다가 일몰 후 통상시 각부의 구동전압으로 공급시켜 줄 수 있도록 한 것이다.
한편, 상기 제어회로부(2)는 기본적으로 입력신호 전달부(21)와 축전지 충방전 회로부(22), 디스플레이부 구동부(23), 발광다이오드형 조명등 구동부(24) 및 마이컴(25)을 구비한 것을 주요기술 구성요소로 한다.
이때, 상기 입력신호 전달부(21)는 사용자에 의해 조작되는 키 신호 입력부(4)와 광량 조절부(5)로부터 입력되는 각종 데이터 및 적색과 청색 및 녹색 발광다이오드들에 대한 광량 조절신호를 포함하여 후술하는 칼라센서(6) 및 습기검출센서(8) 등의 검출신호 내에 포함되어 있는 각종 잡음신호를 제거한 후 마이컴(25)에 전달하는 기능을 수행하게 된다.
또, 상기 축전지 충방전 회로부(22)는 과충전 및 과방전 방전회로를 구비하고 마이컴(25)의 제어를 받으며 일출시 태양 전지 모듈(400)로부터 출력되는 전압을 이용하여 축전지(1)를 충전시켜 줌은 물론 통상시 또는 일몰 후 축전지(1)에 충전되어 있는 전압을 발광다이오드형 조명등(300)을 포함하여 각부에 구동전압으로 방전시켜 주는 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 디스플레이부 구동부(23)는 마이컴(25)으로부터 출력되는 각종 정보를 디스플레이부(3)에 표시해 주는 기능을 수행하게 되며, 또 상기 발광다이오드형 조명등 구동부(24)는 마이컴(25)에서 출력되는 구동신호에 부응하여 발광다이오드형 조명등(300)에 설치되어 있는 적색과 청색, 녹색 및 백색의 발광다이오드들의 구동을 제어하여 사용자가 원하는 색상의 광량들을 직접적으로 제어하는 기능을 수행하게 된다.
한편, 상기 마이컴(25)은 식물 종류별 적정한 파장 데이터가 기 입력되어 있음과 동시에 자체 내에 기 입력되어 있는 제어프로그램의 수행을 통해 축전지(1)의 충방전 기능과 각부 전원공급 기능, 일몰/일출의 검출과 데이터 연산 및 저장기능, 과충전 및 과방전 방지기능, 디스플레이부(3) 및 발광다이오드형 조명등(300)을 포함하는 각 부하들의 구동제어기능, 각종 데이터의 저장과 입출력 데이터의 비교 및 연산기능, 각부의 고장판단 기능, 일일 발전 및 방전 량 검출기능과 같은 전반적인 제어기능을 수행하게 된다.
또한, 본 발명에서는 상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프(200) 중 어느 하나의 단부에 각도 조절이 자유롭게 칼라센서(6)를 더 고정 설치하여, 일출(낮) 동안에 햇빛을 받아 적색과 청색 및 녹색을 파장 별로 일사 광량을 검출하여 마이컴(25)에 전달하도록 하였다.
뿐만 아니라, 상기 마이컴(25)에는 칼라센서(6)로부터 실시간으로 검출되는 일사 광량들과 기 입력되어 있는 식물 종류에 따른 적정한 파장을 상호 비교하여 부족한 부분에 대한 파장 대의 광량을 검출한 다음 그 파장에 해당되는 발광다이오드들을 적절히 구동시켜 해당 식물이 생장에 필요한 파장의 불빛이 조사되게 제어할 수 있도록 하는 기능을 부가시켜 주었다.
또, 본 발명에서는 상기 마이컴(25)의 출력단자에 스피커(7)를 필요에 따라 부가 설치하여, 특정부위에서 고장이 발생되었을 시 마이컴(25)의 제어를 받아 해당 부위가 고장이 났음을 음향신호로 알려줄 수 있도록 함으로써 사용자가 상기한 디스플레이부(3)를 통해서는 시각적으로 각종 상태정보를 인식할 수 있고, 스피커(7)를 통해서는 청각적으로 각종 상태정보를 인식하고 필요한 조치를 빠른시간 내에 취할 수 있게 된다.
또한, 상기 마이컴(25)에서는 전술한 기능 이외에도 상기 칼라센서(6) 또는 태양 전지 모듈(400)의 고장 여부도 판단하여 이를 사용자에게 즉시 알려주는 기능도 구비시켰는데, 예를 들어 상기 칼라센서(6)를 통해서는 일출로 인해 햇빛의 적색과 청색 및 녹색 파장의 일사 광량이 일정레벨 이상 검출되고 있는데도 불구하고 태양 전지 모듈(400)에서는 출력전압이 발생되지 않으면 태양 전지 모듈(400)이 고장난 것으로 판단하고, 이와 반대로 태양 전지 모듈(400)에서는 일출로 인해 일정 전압이상의 출력전압이 발생되고 있는데도 불구하고 상기 칼라센서(6)에서는 아무런 광량 검출신호가 입력되지 않을 경우 칼라센서(6)가 고장난 것으로 판단하여 이들을 디스플레이부(3) 또는 스피커(7)를 통해 사용자에게 알려주는 기능도 구비하고 있다.
한편, 본 발명에서는 필요에 따라 상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프(200) 중 또 다른 어느 하나의 단부에 습기검출센서(8)를 부가 설치하였는데, 본 발명에서 사용된 상기 습기검출센서(8)는 비 도전성 구조체(81)에 +/- 도전성 침 봉(82)을 1-5㎝ 간격을 두고 설치한 형태를 갖고 식물이 재배되고 있는 토양에 꽂아지는 형태로 설치되어 침 봉(82)간의 저항값 변화를 통해 물주기 시기를 검출하여 마이컴(25)으로 전달하는 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 마이컴(25)에서는 통상시 전술한 습기검출센서(8)의 저항값 변화를 계속 입력받아 식물 재배용 토양의 습기 정도를 계속 검출하되, 상기 습기검출센서(8)를 통해 검출되는 저항값이 자체 내에 기 입력되어 있는 제 1 정해진 값(예를 들어 2-10MΩ) 이내일 경우에는 토양 내에 습기가 해당 식물이 자라는데 적정한 값 이내인 것으로 판단하게 되나, 만약 그 값이 제 2 정해진 값(예를 들어 20-25KΩ) 이하이면 건조상태로 판단하여 디스플레이부(3) 또는 스피커(7)를 통해 건조 경보 문자 또는 경보음을 발생하게 되며, 또 상기 습기검출센서(8)의 저항값이 "0"Ω일 경우에는 전선 또는 침 봉(82)들이 단락된 것으로 판단하고, "0"Ω보다는 높고 제 2 정해진 값보다는 낮은 제 3 정해진 값(예를 들어 8-12MΩ) 이상일 경우에는 단선으로 판단하고 습기검출센서(8)가 고장상태임을 디스플레이부(3) 또는 스피커(7)를 통해 사용자에게 알려주는 기능을 수행하게 된다.
또, 본 발명에서는 상기 본체(100)의 일측부에 감성조명 칼라 선택 조절기(9)와 감성조명 전원 온/오프 스위치(10)를 부가 설치하고, 상기 마이컴(25)에는 사용자가 식물의 성장에 거의 영향을 주지 않는 야간에 상기 감성조명 전원 온/오프 스위치(10)시키고 감성조명 칼라 선택 조절기(9)를 적절히 조절하면 그 값에 대응하여 발광다이오드형 조명등(300)에 설치되어 있는 적색과 청색, 녹색 및 백색의 발광다이오드 중 백색과 녹색의 빛을 혼합 또는 각각 별도로 발광시켜 발광다이오드형 조명등(300) 자체가 감성 조명등으로 작동되게 제어하는 기능을 부가시켜 줌으로써 사용자가 발광다이오드형 조명등 자체를 감성조명등으로 작동시켜 실내조명 분위기를 보다 미려하게 표현할 수도 있다.
물론, 상기 마이컴(25)은 키 신호 입력부(4)에 설치되어 있는 발광다이오드형 조명등 전원 온/오프 스위치(44)와 상기 감성조명 전원 온/오프 스위치(10)가 동시에 "온"될 경우 발광다이오드형 조명등 전원 온/오프 스위치(44)의 "온"신호를 우선으로 처리하여 상기 발광다이오드형 조명등(300) 자체가 감성조명등으로 작동되지 않고 식물의 재배에 필요한 각종 칼라의 광량의 빛이 조사되도록 하는 발광다이오드형 조명등(300)으로 작동되게 한다.
또한, 상기 디스플레이부(3)에는 시간 이외에도 식물의 명칭과 식물의 적색과 청색, 녹색 불빛 제어에 따른 조사랑 설정 데이터, 습도 데이터, 감성 조명 작동 시간, 축전지에 대한 과충전/과방전/충전중/방전중 정보, 태양 전지 모듈 및 축전지 고장정보, 발광다이오드형 조명등 고장정보, 건조 경고문 및 센서들의 고장정보 등이 표시됨으로써 사용자가 상기 디스플레이부(3)에 표시되는 각종 상태 정보를 보고 각종 상태를 인식한 다음 그에 따른 필요 조치를 조속히 취할 수 있게 된다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 발광다이오드형 조명기구는 소규모로 재배되는 식물 재배지 또는 화분 등의 일측부에 간단히 설치되어 식물의 생장시기 즉, 육묘기와 꽃눈분화기, 착과기 및 결실기 등별로 최적화된 파장대의 광을 사용자가 임의로 조절 및 혼합하여 조사시킬 수 있으므로 가정 등지에서 화분 등을 이용하여 소규모로 재배하고자 하는 각종 식물의 생장 시기와 수종에 따라 광합성 촉진, 형태 형성 촉진, 꽃눈분화 제어, 병충해 예방 및 당도 향상 등의 역할을 하나의 발광다이오드형 조명기구로 모두 구현할 수 있고, 또 가정 등지에서도 태양의 위치에 대응하여 태양전지 모듈의 각도를 손쉽게 조절하며 축전지를 충전시켜 사용할 수 있으므로 불필요한 전력 사용료의 지불을 완전히 배제할 수 있으며, 또한 각종 상태정보를 시각 및 청각을 통해 쉽게 할 수 있을 뿐만 아니라 발광다이오드형 조명등을 감성조명등으로 작동시켜 실내조명 분위기를 보다 미려하게 표현할 수 있는 등의 효과가 있다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
1 : 축전지
2 : 제어회로부 21 : 입력신호 전달부
22 : 축전지 충방전 회로부 23 : 디스플레이부 구동부
24 : 발광다이오드형 조명등 구동부 25 : 마이컴
3 : 디스플레이부
4 : 키 신호 입력부 41 : 설정된 식물 확인키
42, 43 : 식물 선택 업/다운 키
44 : 발광다이오드형 조명등 전원 온/오프 스위치
45, 46 : 타이머 작동 "시" 및 "분" 설정키
47 : 일일 발전 및 방전량 확인키 48 : R.G.B LED 구동 상태 확인키
5 : 광량 조절부 51 : 적색 광량 조절기
52 : 청색 광량 조절기 53 : 녹색 광량 조절기
54 : 자동/수동 모드 선택 스위치
6 : 칼라센서
7 : 스피커
8 : 습기검출센서 81 : 비 도전성 구조체
82 : 침 봉
9 : 감성조명 칼라 선택 조절기
10 : 감성조명 전원 온/오프 스위치
100 : 본체
200 : 전선안내 및 지지용 파이프
300 : 발광다이오드형 조명등
400 : 태양 전지 모듈

Claims (12)

  1. 사각 함체의 형상을 갖고 그 내부에는 축전지 및 마이컴을 포함한 제어회로부가 내장되고, 상면에는 시간을 포함하여 각종 정보 및 상태가 표시되는 디스플레이부와 각종 데이터의 입력 및 선택할 수 있도록 하는 키 신호 입력부 및 광량 조절부가 설치된 형태를 갖는 본체와;
    상기 본체의 상면 후방부 또는 배면에 일단부가 고정되는 형태로 설치되는 수개의 플렉시블한 전선안내 및 지지용 파이프와;
    수개의 적색과 청색, 녹색 및 백색의 발광다이오드를 구비하고 상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프 중 어느 하나의 단부에 각도 조절이 자유롭게 고정 설치되어 식물의 재배에 필요한 조명을 방출하는 발광다이오드형 조명등과;
    상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프 중 어느 하나의 단부에 각도 조절이 자유롭게 고정 설치되어 태양에서 조사되는 빛 에너지를 전기에너지로 변환시켜 주는 태양 전지 모듈;로 구성하되,
    상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프 중 또 다른 어느 하나의 단부에는 비 도전성 구조체에 +/- 도전성 침 봉을 1-5㎝ 간격을 두고 설치된 형태를 갖고 식물이 재배되고 있는 토양에 꽂아지는 형태로 설치되어 침 봉간의 저항값 변화를 통해 물주기 시기를 검출하여 제어회로부 내의 마이컴으로 전달하는 습기검출센서를 더 설치한 것을 특징으로 하는 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어회로부는,
    사용자에 의해 조작되는 키 신호 입력부와 광량 조절부로부터 입력되는 각종 데이터를 포함하여 적색과 청색 및 녹색 발광다이오드들에 대한 광량 조절신호를 마이컴에 전달하는 입력신호 전달부와;
    과충전 및 과방전 방전회로를 구비하고 마이컴의 제어를 받으며 일출시 태양 전지 모듈로부터 출력되는 전압을 이용하여 축전지를 충전시켜 주고, 축전지에 충전된 전압을 발광다이오드형 조명등을 포함하여 각부에 구동전압으로 방전시켜 주는 축전지 충방전 회로부와;
    마이컴으로부터 출력되는 각종 정보를 디스플레이부에 표시해 주는 디스플레이부 구동부와;
    마이컴에서 출력되는 구동신호에 부응하여 발광다이오드형 조명등에 설치되어 있는 적색과 청색, 녹색 및 백색의 발광다이오드들의 구동을 제어하는 발광다이오드형 조명등 구동부와;
    식물 종류들에 대한 적정한 파장 데이터가 기 입력되어 있음과 동시에 자체 내에 기 입력된 제어프로그램의 수행을 통해 축전지의 충방전 기능과 각부 전원공급 기능, 일몰/일출의 검출과 데이터 연산 및 저장기능, 과충전 및 과방전 방지기능, 디스플레이부 및 발광다이오드형 조명등을 포함하는 각 부하들의 구동제어기능, 각종 데이터의 저장과 입출력 데이터의 비교 및 연산기능, 각부의 고장판단 기능, 일일 발전 및 방전 량 검출기능과 같은 전반적인 제어기능을 수행하는 마이컴;으로 구성한 것을 특징으로 하는 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프 중 어느 하나의 단부에 각도 조절이 자유롭게 고정 설치되어 일출(낮) 동안에 햇빛을 받아 적색과 청색 및 녹색을 파장 별로 일사 광량을 검출하여 제어회로부 내의 마이컴에 전달하는 칼라센서를 부가 설치한 것을 특징으로 하는 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 마이컴에서는 칼라센서로부터 실시간으로 검출되는 일사 광량들과 기 입력되어 있는 식물 종류에 따른 적정한 파장을 상호 비교하여 부족한 부분에 대한 파장 대의 광량을 검출한 다음 그 파장에 해당되는 발광다이오드들을 구동시켜 해당 식물이 생장에 필요한 파장의 불빛이 조사되게 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 마이컴의 출력단자에는 특정부위에서 고장이 발생되었을 시 마이컴의 제어를 받아 해당 부위가 고장이 났음을 음향신호로 알려주는 스피커를 부가 설치한 것을 특징으로 하는 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구.
  6. 청구항 3 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 마이컴에서는 칼라센서를 통해서는 일출로 인해 햇빛의 적색과 청색 및 녹색 파장의 일사 광량이 일정레벨 이상 검출되고 있는데도 불구하고 태양 전지 모듈에서는 출력전압이 발생되지 않으면 태양 전지 모듈이 고장난 것으로 판단하고, 이와 반대로 태양 전지 모듈에서는 일출로 인해 일정 전압이상의 출력전압이 발생되고 있는데도 불구하고 상기 칼라센서에서는 아무런 광량 검출신호가 입력되지 않을 경우 칼라센서가 고장난 것으로 판단하여 이들을 디스플레이부 또는 스피커를 통해 사용자에게 알려주도록 한 것을 특징으로 하는 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 마이컴에서는 습기검출센서의 저항값 변화를 통해 식물 재배용 토양의 습기 정도를 검출하되, 제 1 정해진 값 이내일 경우에는 토양에 습기가 원하는 값 이내를 유지하는 것으로 판단하고 제 2 정해진 값 이하이면 건조상태로 판단하여 디스플레이부 또는 스피커를 통해 건조 경보 문자 또는 경보음을 발생하며, 상기 습기검출센서의 저항값이 "0"Ω일 경우에는 전선 또는 침 봉들이 단락된 것으로 판단하고, "0"Ω보다는 높고 제 2 정해진 값보다는 낮은 제 3 정해진 값 이상일 경우에는 습기검출센서가 단선되었음으로 판단하고 디스플레이부 또는 스피커를 통해 사용자에게 알려주도록 제어하는 것을 특징으로 하는 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 키 신호 입력부에는, 설정된 식물 확인키와 식물 선택 업/다운 키, 발광다이오드형 조명등 전원 온/오프 스위치, 타이머 작동 "시" 및 "분" 설정키, 일일 발전 및 방전량 확인키 및 R.G.B LED 구동 상태 확인키가 구비된 것을 특징으로 하는 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 광량 조절부는, 적색과 청색 및 녹색 발광다이오드에 대한 광량을 각각 자동 및 수동모드에서 조절할 수 있도록 하는 적색 광량 조절기와 청색 광량 조절기, 녹색 광량 조절기 및 자동/수동 모드 선택 스위치가 구비된 것을 특징으로 하는 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체의 일측부에 감성조명 칼라 선택 조절기와 감성조명 전원 온/오프 스위치를 부가 설치하고, 상기 제어회로부 내 마이컴에서는 사용자가 식물의 성장에 거의 영향을 주지 않는 야간에 상기 감성조명 전원 온/오프 스위치시키고 감성조명 칼라 선택 조절기를 적절히 조절하면 그 값에 대응하여 발광다이오드형 조명등에 설치되어 있는 적색과 청색, 녹색 및 백색의 발광다이오드 중 백색과 녹색의 빛을 혼합 또는 각각 별도로 발광시켜 발광다이오드형 조명등 자체가 감성 조명등으로 작동되게 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스플레이부에는 시간 이외에도 식물의 명칭과 식물의 적색과 청색, 녹색 불빛 제어에 따른 조사랑 설정 데이터, 습도 데이터, 감성 조명 작동 시간, 과충전/과방전/충전중/방전중, 태양 전지 모듈 및 축전지 고장, 발광다이오드 조명등 고장, 건조 경고문, 센서들의 고장이 표시되는 것을 특징으로 하는 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구.
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