KR101414473B1 - 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배방법 및 장치 - Google Patents
상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배방법 및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 잎 또는 줄기와, 뿌리에 각기 다른 성질의 성장 촉진광을 조사함으로써 다양한 작물을 효과적으로 재배할 수 있는 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배방법은 줄기가 작물고정판에 고정된 식물의 상부 부분인 잎과 줄기에는 상부 성장 촉진램프를 조사하고, 줄기가 작물고정판에 고정되어 양액에 담겨진 식물의 뿌리 부분에는 하부 성장 촉진램프를 조사하여 식물을 재배하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배방법은 줄기가 작물고정판에 고정된 식물의 상부 부분인 잎과 줄기에는 상부 성장 촉진램프를 조사하고, 줄기가 작물고정판에 고정되어 양액에 담겨진 식물의 뿌리 부분에는 하부 성장 촉진램프를 조사하여 식물을 재배하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 잎 또는 줄기와, 뿌리에 각기 다른 성질의 성장 촉진컬러광을 조사함으로써 다양한 작물을 효과적으로 재배할 수 있는 상,하부 성장 촉진컬러램프를 이용한 식물 재배장치에 관한 것이다.
지구 온난화의 영향으로 세계적으로 기상이변이 속출하고 사계절이 뚜렸하게 구분되는 자연환경에서는 매우 다양한 조건의 환경변화가 일어날 수 있고, 이와 같은 자연환경 상태에서는 식물이 자라나는데 부적절한 환경이 형성될 수도 있으며 특히, 겨울철과 같은 혹한기에는 대부분의 식물이 성장을 중지하거나 전혀 자라날 수 없게 된다.
이와 같은 자연환경을 임의로 변화시켜 식물이 원활하게 성장할 수 있는 환경을 제공하기 위한 장치로 비닐이나 유리 등에 의해 외부환경과 격리되도록 한 온실을 설치하여 다양한 식물들을 외부 환경과 무관하게 재배하고 있다.
상기의 온실재배는 외부의 기온변화와 관계없이 지속적으로 자연 태양광을 식물에 공급하여 재배함으로써 장기간에 걸친 안정된 수확이 가능할 뿐만 아니라, 제어된 환경하의 재배로 병충해 방제를 위한 농약 사용을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
근래에는 상기와 같이 자연의 태양광 뿐만 아니라 인공적으로 형광등, LED 등을 통해 빛을 조사함으로써 식물을 더욱 빠르게 성장시키고 있다.
상기와 같이 형광등 또는 LED등을 통해 식물에게 빛을 조사함으로써 식물의 성장을 더욱 촉진시키고 태풍, 가뭄 또는 홍수와 같은 기상재해로부터 식물이 안정적으로 성장하도록 하고 있다.
그러나, 이러한 방법은 상추, 깻잎 등과 같이 잎을 수확하는 채소와, 당근, 인삼, 감초, 양파 등과 같이 뿌리를 수확하는 근채류에 모두 동일하게 적용하고 있기 때문에, 작물을 더욱 효과적으로 재배하기 위한 각 작물별 차별화된 인공재배방법이 절실하게 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 각 작물 종류별로 효과적으로 재배할 수 있도록 식물의 잎과 줄기 및 뿌리에 각각 별도의 조명설비를 구성함으로써 효율적으로 작물을 재배할 수 있는 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배방법 및 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배방법은 줄기가 작물고정판에 고정된 식물의 상부 부분인 잎과 줄기에는 상부 성장 촉진램프를 조사하고, 줄기가 작물고정판에 고정되어 양액에 담겨진 식물의 뿌리 부분에는 하부 성장 촉진램프를 조사하여 식물을 재배하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 작물고정판은 상부 성장 촉진램프의 빛과 하부 성장 촉진램프의 빛이 혼광되지 않도록 불투명 재질로 성형된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상,하부 성장 촉진램프는 적어도 하나 이상의 색을 발광할 수 있는 LED패키지로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 LED패키지에는 적외선 LED 및 자외선 LED를 더 포함하여 구성되고, Red, Blue, Green 즉, 가시광선 RGBD색을 조합할 수 있고 그 밝기를 조절할 수 있으며 색상의 농도를 조절가능하게 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 의한 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배장치는 다단으로 형성된 수평프레임; 상기 프레임 사이에 형성되어 줄기를 삽입,고정하는 작물고정판; 상기 작물고정판의 하부에 형성되어 식물의 뿌리가 담기도록 양액이 충전된 투명재질의 수조; 상기 수평프레임의 하부에 설치되어 작물의 잎과 줄기에 빛을 조사하는 상부 성장 촉진램프; 상기 수평프레임의 상부에 설치되어 작물의 뿌리에 빛을 조사하는 하부 성장 촉진램프;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 작물고정판은 불투명 또는 반투명한 재질로 성형된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상,하부 성장 촉진램프는 적어도 하나 이상의 색을 발광할 수 있는 LED패키지로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 LED패키지에는 적외선 LED 및 자외선 LED를 더 포함하여 구성되고, Red, Blue, Green 즉, 가시광선 RGBD색을 조합할 수 있고 그 밝기를 조절할 수 있으며 색상의 농도를 조절가능하게 하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 작물의 잎과 줄기를 성장시키기 위한 상부 성장 촉진램프와 작물의 뿌리를 성장시키기 위한 하부 성장 촉진램프를 별도로 구성함으로써 각 작물의 특징에 맞추어 색상의 조절과 색광의 밝기를 조절하여 작물을 빠르고 우수한 품질로 생산할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 식물 재배장치를 도시한 도면.
이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배방법은 도 1에 도시한 바와 같이 작물의 잎과 뿌리에 각각 다른 파장의 빛을 조사함으로써 작물 특성에 맞도록 식물의 성장을 동시에 촉진시키도록 구성한 것이다.
그리고 본 발명에 의한 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배장치는 도 1에 도시한 바와 같이 다단으로 프레임(101)이 형성되고, 상기 각 프레임(101)의 상부에는 하부 성장 촉진램프(103)가 설치되며, 상기 각 프레임(101)의 하부에는 상부 성장 촉진램프(102)가 설치된다.
이때, 상기 프레임(101)의 최상단 프레임(101)과 최하단 프레임(101)에는 각각 하부 성장 촉진램프(103)와 상부 성장 촉진램프(102)만이 설치된다.
프레임(101)은 상기와 같이 상,하부에 각각 하부 성장 촉진램프(103)와 상부 성장 촉진램프(102)를 설치할 뿐 아니라 식물 재배장치(100)를 지지하는 몸체 역할을 한다.
상기 상부 성장 촉진램프(102)와 하부 성장 촉진램프(103)는 컨트롤러(미도시)를 구비하여 전구, 형광등, 나트륨 등과 같이 여러 형태의 성장 촉진램프(102)(103)의 밝기를 조절할 수 있도록 구성한다.
그리고, 상기 성장 촉진램프(102)(103)는 LED(Light Emitting Diode)를 사용하는 것이 바람직하다.
LED는 소비전력이 작으면서도 LED패키지를 이용하여 다양한 색상(파장)의 빛을 발광시킬 수 있으므로 광원으로 LED를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 LED패키지는 빛의 삼원색인 빨강, 파랑, 녹색의 각 광원이 하나의 패키지를 구성하고 컨트롤러(미도시)를 통해 상기 각 광원의 광량을 조절함으로써 다양한 색상(파장)의 빛을 발광할 수 있고, 성장 촉진램프(102)의 밝기를 조절할 수 있다.
또한, 상기 상,하부 성장 촉진램프(102)(103)에는 적외선 및 자외선을 발광할 수 있는 LED를 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.
일반적으로 빛은 그 파장별로 식물에 작용하는 기능이 다르다.
구체적으로 그 파장별 역할을 살펴보면 광합성 효과는 640~690nm 사이의 적색광의 효과가 가장크고, 잎의 정상적인 형태 형성에는 430~490nm 사이의 청색광이 더 효과적이다.
또한, 광합성은 식물 종류나 생장 단계에 따라 다르고, 그에 따라 적색광과 청색광의 배합하여 조사하는 것이 효과적이다. 예를 들면 적색광/청색광 비가 5일 때 가장 광합성 속도가 빠르다고 알려져 있다.
또한, 식물재배에 있어서 생육 상태의 시기에 따라 일례로서 엽수가 1~3의 사이에 430~490nm 사이의 청색광 및 700~780nm 사이의 근적외선(IR) 만을 조사하면 효과적으로 꽃눈 형성이 촉진된다.
또한, 근자외선의경우 근자외선과 적색광은 병해 방제에 효과적이고 근자외선의 특정파장은 충해 방제와 번식 억제나 기피의 효과가 있다.
상기와 같이 식물의 성장단계에 따라 빛의 종류와 파장을 조절하여 조사함으로써 더욱 효과적으로 식물을 재배할 수 있다.
상기와 같이 상,하부 성장 촉진램프(102)(103)가 설치된 프레임(101)과 프레임(101) 사이에 식물을 고정하는 작물고정판(104)을 설치하고, 상기 작물고정판(104)의 하부에는 양액(106)이 충전된 수조(105)를 설치한다.
상기 작물고정판(104)은 작물고정판(104) 상부에 위치한 상부 성장 촉진램프(102)에서 조사되는 빛과 작물고정판(104) 하부에 위치한 하부 성장 촉진램프(103)에서 조사되는 빛이 서로 혼광되지 않도록 스티로폼과 같은 불투명 재질로 성형하되, 식물을 삽입,고정시킬 수 있도록 다수의 천공된 구멍을 형성하여 그 구멍에 식물을 삽입 고정시킨다. 이때, 상기 작물고정판(104)은 반투명한 재질로도 성형할 수도 있다.
그리고, 상기 작물고정판(104)에 삽입된 식물의 뿌리가 양액(106)이 충전된 수조(105)에 담기도록 함으로써 식물성장에 필요한 여러 가지 영양분을 공급할 수 있도록 한다.
상기 양액(106)은 식물의 생육에 꼭 필요한 무기양분을 각각의 흡수량의 비율에 맞추어 물에 용해시킨 것이다. 식물 생육에 꼭 필요한 원소 중 필수 원소는 16개인데 이 가운데 물과 공기로부터 공급받는 C,H,O는 제외하고 13개의 무기양분이 포함된 것이다.
그리고 상기 양액(106)이 담겨지는 수조(105)는 프레임(101) 상부에 설치된 하부 성장 촉진램프(103)로부터 조사되는 빛이 식물의 뿌리에 도달할 수 있도록 아크릴 또는 유리와 같이 투명한 재질로 성형한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 작물고정판(104)을 중심으로 잎과 줄기가 위치하는 상부와, 뿌리가 위치하는 하부에 서로 다른 파장의 빛을 조사함으로써 작물의 종류와 특징에 맞추어 상,하부에 서로 다른 빛을 조사함으로써 작물별로 효과적으로 재배할 수 있다.
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| 파란색 빛을 조사하여 재배한 경우 | 초록색 빛을 조사하여 재배한 경우 |
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| 오렌지색 빛을 조사하여 재배한 경우 | 핑크색 빛을 조사하여 재배한 경우 |
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| 보라색 빛을 조사하여 재배한 경우 | 빨간색 빛을 조사하여 재배한 경우 |
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| 백색 빛을 조사하여 재배한 경우 | 노란색 빛을 조사하여 재배한 경우 |
양파에 서로 각기 다른 파장의 빛인 파란색, 초록색, 오렌지색, 핑크색, 보라색, 빨간색, 백색 및 노란색을 5일 동안 조사한 후에 양파의 성장상태를 표 1에 나타내었다.
상기 표 1과 같이 양파에 파란색, 보라색 및 노란색 파장의 빛을 조사하여 성장시킨 경우에는 줄기의 생육이 거의 이루어지지 않고 뿌리만 크게 성장하였고, 양파에 오렌지색, 빨간색 파장의 빛을 조사하여 성장시킨 경우에는 뿌리의 생육이 부진한 반면에 줄기가 크게 성장하였다.
또한, 양파에 초록색, 핑크색, 백색 파장의 빛을 조사하여 성장시킨 경우에는 줄기와 뿌리가 고르게 성장하였다.
상기와 같이 서로 다른 파장의 빛에 의해 줄기와 뿌리의 생육이 서로 상이한 결과를 나타내었다. 즉, 잎 또는 줄기가 잘 성장할 수 있는 파장의 빛을 잎과 줄기에 조사하고, 뿌리가 잘 성장할 수 있는 파장의 빛을 뿌리에 조사함으로써 식물을 효과적으로 재배, 수확할 수 있다.
RGB 색상의 조합으로 가시광선 무지개색을 자유롭게 구성할 수 있으며 여기에 적외선과 자외선을 포함하면 자연광인 태양광에 가장 근접한 색광을 구성할 수 있으며 재배하고자 하는 식물의 종류에 따라 색상의 종류와 빛의 강도를 조절하여 해당 식물이 요구하는 최적의 색상과 빛 그리고 주파수를 실현할 수 있다.
이상, 본 발명에 의한 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배방법 및 장치에 대해 설명하였다.
상기 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 식물 재배장치
101 : 프레임
102 : 하부 성장 촉진램프
103 : 상부 성장 촉진램프
104 : 작물고정판
105 : 수조
106 : 양액
101 : 프레임
102 : 하부 성장 촉진램프
103 : 상부 성장 촉진램프
104 : 작물고정판
105 : 수조
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Claims (9)
- 줄기가 작물고정판에 고정된 식물의 상부 부분인 잎과 줄기에는 상부 성장 촉진램프를 조사하고,
줄기가 작물고정판에 고정되어 양액에 담겨진 식물의 뿌리 부분에는 하부 성장 촉진램프를 조사하며,
상기 작물고정판은 상부 성장 촉진램프의 빛과 하부 성장 촉진램프의 빛이 혼광되지 않도록 불투명 또는 반투명 재질로 성형하여 식물을 재배하는 것을 특징으로 하는 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 상,하부 성장 촉진램프는 적어도 하나 이상의 색을 발광할 수 있는 LED패키지로 구성된 것을 특징으로 하는 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배방법.
- 제3항에 있어서,
상기 LED패키지에는 적외선 LED 및 자외선 LED를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배방법.
- 다단으로 형성된 수평프레임;
상기 프레임 사이에 형성되어 줄기를 삽입,고정하는 불투명한 재질로 성형된 작물고정판;
상기 작물고정판의 하부에 형성되어 식물의 뿌리가 담기도록 양액이 충전된 투명재질의 수조;
상기 수평프레임의 하부에 설치되어 작물의 잎과 줄기에 빛을 조사하는 상부 성장 촉진램프;
상기 수평프레임의 상부에 설치되어 작물의 뿌리에 빛을 조사하는 하부 성장 촉진램프;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배장치.
- 삭제
- 제5항에 있어서,
상기 상,하부 성장 촉진램프는 적어도 하나 이상의 색을 발광할 수 있는 LED패키지로 구성된 것을 특징으로 하는 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배장치.
- 제7항에 있어서,
상기 LED패키지에는 적외선 LED 및 자외선 LED를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배장치.
- 제5항에 있어서,
상기 성장 촉진램프는 밝기를 조절할 수 있는 컨트롤러를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020110106872A KR101414473B1 (ko) | 2011-10-19 | 2011-10-19 | 상,하부 성장 촉진램프를 이용한 식물 재배방법 및 장치 |
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|---|---|
| KR (1) | KR101414473B1 (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190071166A (ko) | 2017-12-14 | 2019-06-24 | (주)씨온플러스 | 식물 상태 감지 장치 및 사용자 단말 |
| KR102330075B1 (ko) * | 2021-04-27 | 2021-11-23 | 주식회사 네이처텍 | 버섯의 비타민d 함량 증대 장치 및 이를 이용한 버섯의 제조방법 |
| KR102415386B1 (ko) | 2022-02-17 | 2022-06-30 | 정홍범 | 식물 성장 촉진용 led 등기구 |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2010088425A (ja) | 2008-09-11 | 2010-04-22 | Japan Greenfarm Co Ltd | 植物栽培システムおよび植物栽培プラント |
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-
2011
- 2011-10-19 KR KR1020110106872A patent/KR101414473B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2010088425A (ja) | 2008-09-11 | 2010-04-22 | Japan Greenfarm Co Ltd | 植物栽培システムおよび植物栽培プラント |
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