KR101497931B1 - Plant Growing Apparatus and Process - Google Patents

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KR101497931B1
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류봉조
양윤영
정순배
김태진
옥영종
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한밭대학교 산학협력단
(주)스마텍
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Abstract

A plant growing apparatus using artificial lighting employs a method of promoting the growth of plants by applying a light having a wavelength necessary for plant photosynthesis. The cultivation by the above method has advantages in that the cultivation is not affected by weather or the amount of sunshine and cultivation without agricultural chemicals can be easily performed for a closed type structure. However, an artificial lighting device (500) is turned on regardless of the sunshine amount of natural lighting applied to the plant growing apparatus, thereby causing unnecessary power consumption. The present invention relates to a plant growing apparatus (100) which cultivates plants using solar light and artificial lighting. When the measured illumination of the solar light satisfies the amount of light effective in the plant growth, multiple plant cultivation trays (300) are configured in a terraced form through sliding control, thereby maximizing the light irradiation efficiency and increasing the usability of space. Alternatively, when the amount of light is not satisfied, the plants are cultivated using the artificial lighting.

Description

식물 생산 장치 및 방법{Plant Growing Apparatus and Process}[0001] Plant Growing Apparatus and Process [0002]

본 발명은 태양광과 인공조명을 이용하는 식물 생산 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광의 조도를 측정한 후, 식물 성장에 유효한 광량을 충족할 시 다수개의 식물 재배선반에 태양광을 조사하여 태양광의 광 조사 효율을 극대화하고, 광량을 충족하지 못할 시 인공조명을 조사하여 식물을 재배하는 식물생산 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plant production apparatus using sunlight and artificial light, and more particularly, to a plant production apparatus using sunlight and artificial light, And more particularly, to a plant production apparatus for maximizing the light irradiation efficiency of light and cultivating plants by irradiating artificial light when light quantity can not be met.

온실 내에서 식물을 재배하는 장치로 비닐하우스를 많이 이용하여 왔다. 비닐하우스는 태양광을 이용하여 식물을 재배하기 때문에 흐린 날이나 우천 시와 같은 날씨의 영향을 많이 받아 식물 성장에 충분한 광량을 조사하지 못했다. 이를 보안하기 위해 백열등, 형광등, LED(발광 다이오드) 등 인공조명을 설치하여 식물 성장에 필요한 파장을 조사하여 태양광의 부족한 광량을 보충하는데 이용하고 있다. 종래의 인공조명을 이용한 식물 생산 장치는 식물의 광합성에 필요한 빛의 파장을 가하는 것으로 식물의 성장을 촉진시키는 방법을 이용하고 있다.I have been using a lot of greenhouses as a plant for cultivating plants in greenhouses. Since the greenhouse grows plants using sunlight, it is affected by the weather, such as cloudy days and rainy days, and has not been able to investigate sufficient amount of light for plant growth. In order to secure this, artificial light such as incandescent lamp, fluorescent light, LED (light emitting diode) is installed and it is used to supplement the light amount of solar light by examining the wavelength required for plant growth. Conventional plant production apparatuses using artificial lighting use a method of promoting the growth of plants by applying a wavelength of light necessary for photosynthesis of plants.

또한, 아침과 점심, 저녁에 따라 태양광의 조사량과 조사각도가 달라지기 때문에 종래에는 인공조명을 지속적으로 이용하여 전력 소모가 불필요하게 많아진다는 문제점이 있다. 한국등록특허 제 10-0928007호 ("태양광의 보광 도메인 영역 제어를 통한 LED형 식물재배등용 조사각도 자동조절장치 및 방법", 2009.11.16., 이하 선행기술 1)은 이러한 문제점을 보안하기 위해 조명등의 조사각도를 자동조절장치를 이용하여 식물 성장에 이용하고 있다. 또한, 상기 식물 재배 장치는 다수개의 식물 재배선반이 온실 내 전체에 걸쳐 바닥에 대해 수평 방향으로 고르게 분포되어 있고, 그 식물 재배 선반의 상부에 인공조명을 설치하여 태양광과 인공조명을 동시에 이용하고, 태양광의 광량이 부족할 경우 인공조명을 조사하여 식물 성장에 이용하고 있다. 하지만 바닥 전체에 식물 재배 선반들이 분포하기 때문에 공간 활용도가 낮다는 문제점이 있다.
In addition, since the irradiation amount of the sunlight and the angle of irradiation vary depending on the morning, the lunch, and the evening, there is a problem that the power consumption is unnecessarily increased by continuously using the artificial light. Korean Patent No. 10-0928007 ("Apparatus and Method for Automatic Irradiation Angle Control for LED-type Plant Growing Lights by Controlling the Shading Domain Zone of Solar Light," 2009.11.16., Prior Art 1) Is used for plant growth by using an automatic control device. In addition, the plant cultivation apparatus has a plurality of plant cultivating shelves uniformly distributed in the horizontal direction over the whole of the greenhouses, and artificial light is installed on the plant cultivating shelves to simultaneously use sunlight and artificial light , And when the amount of sunlight is insufficient, artificial light is irradiated and used for plant growth. However, there is a problem that the space utilization is low because the plant growing shelves are distributed on the whole floor.

한국 등록특허 10-0928007호 (등록일 : 2009.11.16)Korean Patent No. 10-0928007 (Registered on November 16, 2009)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 태양광의 조도를 측정한 후, 식물 성장에 유효한 광량을 충족할 시 온실 내에 설치되어 있는 광 산란 장치를 이용하여 태양광을 균일하게 조사하여 식물 성장에 이용하고, 태양광량이 충족하지 못할 시 인공조명을 조사하여 식물을 재배하는 식물 생산 장치에 관한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a light scattering apparatus provided in a greenhouse for uniformly irradiating sunlight when measuring the illuminance of sunlight, And the plant production apparatus for cultivating a plant by irradiating artificial light when the amount of sunlight can not be met.

본 발명의 목적은 다수개의 식물 재배 선반을 높이 방향으로 설치하여 태양광을 이용할 경우 식물 재배선반이 슬라이딩 제어를 통해 계단식 형태로 구성되어 공간 활용도를 높이고 광 조사율을 극대화하는 식물 생산 장치를 제공함에 있다.
An object of the present invention is to provide a plant production apparatus in which a plant cultivation shelf is configured in a stepwise manner by using a solar control when a plurality of plant cultivation shelves are installed in a height direction and solar control is used to increase space utilization and maximize light irradiation rate have.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 식물 생산 장치(100)는, 온실 내에 태양광과 인공조명을 동시에 사용하는 식물 생산 장치(100)에 있어서, 다수개가 높이 방향으로 적층 배치되는 식물 재배 선반(300); 각각의 상기 식물 재배 선반(300)의 측면에 회전 가능하게 연결되는 회전지지대(310); 상기 회전지지대(310)와 회전가능하게 연결되고 바닥에 고정되는 고정지지대(320); 및 상기 회전지지대(310) 일변과 연결되어, 상기 회전지지대(310)를 기울여 상기 식물 재배 선반(300)들을 슬라이딩 이동시키는 액츄에이터(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a plant production apparatus (100) of the present invention is a plant production apparatus (100) using sunlight and artificial light in a greenhouse at the same time, (300); A rotation support 310 rotatably connected to a side of each of the plant cultivation shelves 300; A fixed support 320 rotatably connected to the rotary support 310 and fixed to the floor; And an actuator 400 connected to one side of the rotation support 310 to tilt the rotation support 310 to slidably move the plant cultivation shelves 300.

또한, 상기 식물 생산 장치(100)는 상기 식물 생산 장치(100)의 상부에 위치하며, 태양광을 추적하고 반사하여 온실 내부로 조사하는 태양광 추적 반사 장치(120)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 식물 생산 장치(100)의 상부에 위치하며, 상기 태양광 추적 반사 장치(120)에서 반사된 태양광을 상기 식물 생산 장치(100)의 온실 내부 전체로 균일하게 분산하여 조사하는 광 산란 장치(130)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 식물 생산 장치(100)의 상부에 위치하며, 태양광의 광량을 측정하는 옥외 조도 측정 장치(210)를 포함하는 것을 특징으로 한다. The plant production apparatus 100 is characterized by including a solar tracking reflection apparatus 120 located on the plant production apparatus 100 and tracking the sunlight, reflecting the sunlight, and irradiating the sunlight inside the greenhouse . A light scattering apparatus (100) disposed above the plant production apparatus (100) for uniformly dispersing and irradiating the sunlight reflected by the sunlight tracking reflector (120) 130). The outdoor lighting intensity measuring apparatus according to the present invention includes an outdoor illuminance measuring device 210 located above the plant producing apparatus 100 and measuring the amount of sunlight.

또한, 상기 식물 생산 장치(100)는 각각의 상기 식물 재배 선반(300)에 구비되며, 각 상기 식물 재배 선반(300)에 들어오는 광량을 측정하는 실내 조도 측정 장치(220)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 식물 재배 선반(300) 각 층 상부에 구비되며, 상기 실내 조도 측정 장치(220)의 측정값에 따라 온/오프 제어를 통해 밝기 제어가 가능한 LED를 포함하는 인공조명(500)을 포함하는 것을 특징으로 한다. The plant producing apparatus 100 includes an indoor illuminance measuring apparatus 220 provided in each of the plant growing shelves 300 and measuring the amount of light entering each of the plant growing shelves 300 do. The system includes an artificial light (500) provided on each layer of the plant cultivation shelf (300) and including an LED capable of brightness control through on / off control according to the measured value of the indoor illuminance measurement device .

또한, 태양광과 인공조명을 동시에 사용하는 식물 생산 장치(100)에 있어서,상기 식물 생산 장치(100)는 옥외 조도 측정 장치(210)가 옥외 상부에 구비되며, 태양광의 광량을 측정하는 단계; 상기 옥외 조도 측정 장치(210)에서 측정된 광량을 계산하는 단계; 계산된 광량에 따라 인공조명(500)과 액츄에이터(400)를 작동하는 단계; 및 상기 액츄에이터(400)의 작동으로 회전지지대(310)가 회전하는 단계를 포함하는 식물 생산 방법을 특징으로 한다. In addition, in the plant production apparatus 100 using sunlight and artificial light simultaneously, the plant production apparatus 100 may include a step of measuring an amount of solar light, Calculating an amount of light measured by the outdoor illuminance measurement device (210); Operating the artificial light (500) and the actuator (400) according to the calculated amount of light; And rotating the rotation support (310) by the operation of the actuator (400).

또한, 상기 계산된 광량에 따라 인공조명(500)과 액츄에이터(400)를 작동하는 단계는 계산된 광량을 분석하여 식물 성장에 충족한 광량일 경우, 인공조명(500)을 오프(off)하고, 액츄에이터(400)를 온(on)하는 단계; 및 계산된 광량을 분석하여 식물 성장에 충족한 광량이 아닐 경우, 인공조명(500)을 온(on)하고, 액츄에이터(400)를 오프(off)하는 단계를 포함하는 식물 생산 방법을 특징으로 한다.
The step of operating the artificial light 500 and the actuator 400 according to the calculated amount of light may include analyzing the calculated light amount and turning off the artificial light 500 when the amount of light satisfies the plant growth, Turning on the actuator (400); And a step of analyzing the calculated light amount to turn on the artificial light 500 and turn off the actuator 400 when the amount of light is not sufficient to meet the growth of the plant .

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 식물 재배 장치는 태양광을 추적하여 온실 내에 균일하게 조사하고 부족한 광량을 인공조명으로 조사하여 식물 재배에 이용함으로써 안정적인 식물생산 및 불필요한 전력소비를 줄이는 효과가 있다. The plant cultivating apparatus of the present invention having the above-described structure has the effect of uniformly irradiating sunlight to the greenhouse and irradiating the insufficient amount of light with artificial light for use in plant cultivation, thereby reducing the production of stable plants and unnecessary power consumption.

또한, 식물 재배 선반을 슬라이딩 제어를 통해 계단식 구성으로 함으로써 광 조사 효율을 극대화하고 공간 활용도를 높이는 효과가 있다. In addition, by arranging the plant cultivation shelf in a stepwise manner through the sliding control, it is possible to maximize the light irradiation efficiency and increase the space utilization.

또한, 상기 재배 방법으로 재배를 할 경우에 기후나 일조량의 영향을 받지 않고, 폐쇄형 구조로 구축할 시 무농약 재배에 용이한 이점이 있다.
In addition, when cultivated by the above-mentioned cultivation method, it is not affected by the climate or the amount of sunshine, and when it is constructed in a closed structure, it is advantageous for cultivation without pesticide.

도 1은 종래의 발명에 따른 식물 생산 장치를 도시한 단면도
도 2은 본 발명에 따른 식물 생산 장치를 도시한 사시도
도 3는 본 발명에 따른 식물 생산 장치의 전개상태를 도시한 단면도
도 4는 본 발명에 따른 식물 생산 장치의 비전개상태를 도시한 단면도
도 5는 본 발명에 따른 식물 생산 장치의 사용 방법을 도시한 블록도BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a sectional view showing a plant production apparatus according to a conventional invention
2 is a perspective view showing a plant production apparatus according to the present invention.
Fig. 3 is a sectional view showing the developed state of the plant production apparatus according to the present invention
4 is a cross-sectional view showing a non-opened state of the plant producing apparatus according to the present invention
5 is a block diagram illustrating a method of using the plant production apparatus according to the present invention

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 식물 생산 장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a plant production apparatus according to the present invention having the above-described structure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 발명으로, 비닐하우스와 같은 온실 내에 태양광이 투명한 유리창으로 통해 들어오거나 태양광이 들어오는 통로가 구비되어 태양광을 비춰주는 장치(1)로 구성되어 있고, 비춰주는 태양광의 부족한 광량을 보충하기 위한 인공조명 장치(2)로 구성 되어 있다. 그리고 바닥에는 식물이 성장 하는 공간으로 형성되어 있는 종래 기술의 태양광과 인공조명을 이용하는 식물 생산 장치(3)이다.
FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional apparatus according to the present invention. In FIG. 1, a greenhouse, such as a vinyl house, is provided with a device 1 for illuminating the sunlight with a sunlight- And an artificial lighting device 2 for supplementing the light amount. And a plant production apparatus (3) using solar light and artificial light of the prior art formed at the bottom as a space where plants grow.

도 2는 본 발명의 식물 생산 장치(100)이다. 간략히 요약하자면 태양광과 인공조명을 이용한 식물 생산 장치(100)로서, 태양광의 부족한 광량을 인공조명으로 조사하여 식물을 생산하는 장치이다. 또한, 본 발명의 식물 생산 장치는 외부환경과 격리되어 식물재배에 적합한 환경을 조성 및 관리하기 용이한 구조로 이루어지고, 온실 내에 설치되어 작은 공간에서 많은 식물은 재배하기 위한 공간 활용도와 식물이 성장하는데 필요한 광량을 충족하고 태양광의 조사 효율을 높이기 위해 다수개의 식물 재배 선반(300)을 높이 방향으로 적층 배치하고 슬라이드 이동을 통해 계단식 형태로 구성하여 형성한다. 2 is a plant production apparatus 100 of the present invention. Briefly summarized, it is a plant production apparatus (100) using sunlight and artificial light, which produces plants by irradiating the insufficient amount of sunlight with artificial light. In addition, the plant production apparatus of the present invention is structured so as to be easy to constitute and manage an environment suitable for plant cultivation by being isolated from the external environment, and has a space utilization for cultivating many plants in a small space, A plurality of plant cultivating shelves 300 are stacked in a height direction and are formed in a stepwise manner by sliding movement in order to increase the irradiation efficiency of sunlight.

상기 식물 재배 선반(300)은 측면에 회전이 가능한 회전지지대(310)가 다수개 연결 형성되고, 상기 회전지지대(310)는 각 상기 식물 재배선반(300)과 연결 형성된다. 또한 상기 회전지지대(310)는 바닥에 고정되어 있는 고정지지대(320)와 회전 가능하게 연결 형성된다. 또한, 상기 회전지지대(310)는 일변에 액츄에이터(400)가 연결되어 상기 회전지지대(310)를 기울어지게 한다. 상기 회전지지대(310)는 액츄에이터(400)에 의해 기울어지지만 상기 회전지지대(310)와 연결되어 있는 상기 식물 재배 선반(300)은 복수개의 상기 회전지지대(310)와 연결되어 있어 수평을 이루고 계단식으로 펼쳐진다. The plant cultivation shelf 300 includes a plurality of rotatable support rods 310 connected to the plant cultivation shelves 300. The rotatable support rods 310 are connected to the plant cultivation shelves 300. The rotary support 310 is rotatably connected to a fixed support 320 fixed to the floor. In addition, the rotary support 310 is connected to the actuator 400 at one side thereof to tilt the rotary support 310. The planting lathe 300 is inclined by the actuator 400 but connected to the rotation support 310. The planting lathe 300 is connected to a plurality of the rotation supports 310, It unfolds.

상기 고정지지대(320)는 바닥에 고정되어 있고, 상기 회전지지대(310) 일변과 연결되고 상기 회전지지대(310)가 회전 가능하게 형성된다. 상기 고정지지대(320)와 연결된 상기 회전지지대(310)는 일변에 액츄에이터(400)가 연결되어 있다. 상기 액츄에이터(400)는 공압 실린더, 유압 실린더, 전기 모터 등으로 구성 될수 있고, 상기 액츄에이터(400)가 작동하면 상기 액츄에이터(400)와 연결되어 있는 상기 회전지지대(310)가 기울어진다. 이때 상기 회전지지대(310)와 연결되어 있는 상기 식물 재배선반(300)은 수평을 이루고 계단식 형태로 구성된다.
The fixed support 320 is fixed to the floor, and is connected to one side of the rotation support 310 and the rotation support 310 is rotatably formed. An actuator 400 is connected to one side of the rotation support 310 connected to the fixed support 320. The actuator 400 may be a pneumatic cylinder, a hydraulic cylinder, an electric motor, or the like. When the actuator 400 operates, the rotation support 310 connected to the actuator 400 is inclined. At this time, the plant cultivation shelf 300 connected to the rotation support 310 is formed in a horizontal and stepped shape.

다음으로 상기 식물 생산 장치(100)에 사용되는 조명장치에 대해 설명한다. 상기 조명장치는 태양광 조명장치와 인공조명 장치(500)가 있다. Next, a lighting apparatus used in the plant producing apparatus 100 will be described. The illumination device includes a solar light illumination device and an artificial illumination device 500.

도 3은 태양광을 이용하기 위한 본 발명의 상기 식물 생산 장치(100) 단면도로서, 상기 식물 재배 선반(300)들이 태양광을 효율적으로 이용하기 위해 계단식 형태로 전개된 상태이다. 상기 태양광 조명장치는 상기 식물 생산 장치(100) 옥외 상부에 위치하며, 태양광을 추적하고 반사하는 태양광 반사 추적 장치, 상기 태양광 반사 추적 장치에서 반사된 태양광을 상기 식물 재배 장치 실내로 반사하여 조사하는 반사경(110) 및 태양광의 조도를 측정하는 옥외 조도 측정 장치(210)로 구성된다. FIG. 3 is a cross-sectional view of the plant production apparatus 100 of the present invention for using solar light, and the plant cultivation shelves 300 are developed in a stepwise manner in order to utilize the sunlight effectively. The solar light illumination apparatus includes a sunlight reflection tracking device which is located at an outdoor upper portion of the plant production apparatus 100 and which tracks and reflects sunlight, a sunlight reflected from the sunlight reflection tracking device, A reflector 110 for reflecting and irradiating light, and an outdoor illuminance measuring device 210 for measuring the illuminance of sunlight.

또한 상기 식물 생산 장치(100)의 실내 상부에 위치하며, 상기 반사경에서 반사된 태양광을 상기 식물 생산 장치(100) 실내로 균일하게 조사하는 광 산란 장치(130)가 구성되어 형성된다. Also, a light scattering device 130, which is located above the indoor space of the plant production apparatus 100 and uniformly irradiates the sunlight reflected by the reflector to the inside of the plant producing apparatus 100, is formed.

상기 태양광 추적 반사 장치(120)는 시간에 따라 이동하는 태양을 추적하고 태양광을 모아 상기 반사경(110)으로 반사한다. 상기 반사경(110)에 도달하며 반사된 태양광은 상기 식물 생산 장치(100) 실내에 부착되어 있는 상기 광 산란 장치(130)로 반사된다. 상기 광 산란 장치(130)는 상기 식물 생산 장치(100) 실내로 태양광을 균일하게 조사한다. The solar tracking reflector 120 tracks the moving sun over time and collects sunlight and reflects it to the reflector 110. The reflected sunlight reaching the reflector 110 is reflected to the light scattering device 130 attached to the inside of the plant producing apparatus 100. The light scattering device 130 uniformly irradiates sunlight to the inside of the plant producing apparatus 100.

또한, 상기 옥외 조도 측정 장치(210)는 상기 식물 생산 장치(100)의 옥외 상부에 위치하며 태양광 조도를 측정한다. 측적된 조도값이 식물 성장에 알맞은 광량보다 높을 때 상기 식물 생산 장치(100)가 태양광을 이용하기 위해 구동되고, 식물 성장에 알맞은 광량보다 낮을 때 상기 식물 생산 장치(100)는 인공조명 장치(500)를 이용하기 위해 구동된다. In addition, the outdoor illuminance measurement device 210 is located at the outdoor upper part of the plant production apparatus 100 and measures solar light intensity. When the irradiated light intensity value is higher than the light intensity suitable for plant growth, the plant production apparatus 100 is driven to use sunlight and is lower than the light intensity suitable for plant growth, 500).

도 4는 인공조명을 이용하기 위해 상기 식물 재배 선반(300)들이 비전개된 상태이다. 상기 인공조명 장치(500)는 실내에서 식물 성장에 필요한 광량을 조사하기 위해 LED 와 같은 인공조명(500)을 포함하고, 각 상기 식물 재배 선반(300)에 위치하며 실내 조도를 측정하는 실내 조도 측정 장치(220)로 구성되어 있다. 상기 인공조명(500)은 각 상기 식물 재배 선반(300) 상단의 하면에 위치하거나, 각 상기 식물 재배 선반(300)의 상부에 인공조명(500)가 설치된 장치가 구비된다. 그리고 상기 인공조명(500)은 식물에 성장에 알맞은 광량을 조사한다. 또한, 최상단의 상기 식물 재배 선반(300)은 상단의 상기 식물 재배 선반(300)이 없기 때문에 상기 인공조명(500)를 최상단의 상기 식물 재배선반(300) 상부에 구성하고 조사하게 한다. 이때, 상기 실내 조도 측정 장치(220)가 상기 식물 생산 장치(100) 실내의 조도를 측정한다. 실내에 들어오는 광량이 식물 성장에 알맞은 광량보다 높을 때 태양광을 이용하기 위해 상기 액츄에이터(400)를 작동시킨다. 작동되는 상기 액츄에이터(400)는 상기 회전지지대(310)를 비스듬히 기울이고 상기 식물 재배 선반(300)들을 계단식으로 형성하여 태양광을 균일하게 조사 받게 한다. 또한, 실내에 들어오는 광량이 식물 성장에 알맞은 광량보다 낮을 때 상기 인공조명(500)를 이용하기 위해 상기 식물 생산 장치(100)가 구동된다. 이때, 상기 액츄에이터(400)가 작동을 멈추고, 상기 회전지지대(310)는 바닥으로부터 수직이 된다. 상기 회전지지대(310)가 바닥으로부터 수직이 되면, 상기 식물 재배 선반(300)들이 높이 방향으로 적층 되게 형성 된다. 그리고 각 상기 식물 재배 선반(300) 상단의 하면에 구비되어 있는 LED를 포함한 상기 인공조명(500)이 작동되어 식물에 알맞은 광량을 조사한다.
FIG. 4 shows that the plant cultivation shelves 300 are not in use to utilize artificial light. The artificial lighting apparatus 500 includes an artificial light 500 such as an LED for illuminating an amount of light required for growing a plant in an indoor environment. The indoor lighting system 500 is located in each plant cultivation shelf 300, And a device 220. The artificial light 500 is disposed on the lower surface of the upper end of each plant cultivation shelf 300 or includes an apparatus in which artificial light 500 is installed on each plant cultivation shelf 300. The artificial light 500 irradiates the plant with a light quantity suitable for growth. Since the plant cultivation shelf 300 at the uppermost stage does not have the plant cultivation shelf 300 at the upper end, the artificial light 500 is constructed and irradiated on the plant cultivation shelf 300 at the uppermost stage. At this time, the indoor illuminance measurement device 220 measures the illuminance of the interior of the plant production apparatus 100. The actuator 400 is operated to use solar light when the amount of light entering the room is higher than the amount of light suitable for plant growth. The actuator 400, which is operated, tilts the rotation support 310 at an angle and forms the plant cultivation shelves 300 in a stepwise manner to uniformly illuminate the sunlight. Also, when the amount of light entering the room is lower than the amount of light suitable for plant growth, the plant producing apparatus 100 is driven to use the artificial light 500. At this time, the actuator 400 stops operating, and the rotation support 310 is vertical from the bottom. When the rotary support 310 is vertical from the bottom, the plant cultivation shelves 300 are stacked in the height direction. Then, the artificial light 500 including the LED provided on the lower surface of the top of each plant cultivation shelf 300 is operated to irradiate an appropriate amount of light to the plant.

도 5는 상기 식물 생산 장치(100)를 이용하여 식물을 재배하는 방법에 관한 블록도이다. 상기 식물 생산 장치(100)에 있어서, 태양광을 이용하여 식물을 재배하는 방법과 인공조명을 이용하여 식물을 재배하는 방법에 대하여 설명한다. FIG. 5 is a block diagram of a method for cultivating a plant using the plant producing apparatus 100. In the plant producing apparatus 100, a method of cultivating a plant using sunlight and a method of cultivating a plant using artificial light will be described.

상기 식물 생산 장치(100)는 옥외 조도 측정 장치(210)가 옥외 상부에 구비되며, 태양광의 광량을 측정하는 단계; 상기 옥외 조도 측정 장치(210)에서 측정된 광량을 계산하는 단계; 계산된 광량에 따라 인공조명(500)과 액츄에이터(400)를 작동하는 단계; 및 상기 액츄에이터(400)의 작동으로 회전지지대(310)가 회전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 생산 방법이다. The plant producing apparatus 100 may include an outdoor illuminance measuring device 210, which is provided at an outdoor upper part of the outdoor illuminance measuring device 210, and measures the amount of sunlight; Calculating an amount of light measured by the outdoor illuminance measurement device (210); Operating the artificial light (500) and the actuator (400) according to the calculated amount of light; And rotating the rotation support (310) by the operation of the actuator (400).

상기 계산된 광량에 따라 인공조명(500)과 액츄에이터(400)를 작동하는 단계는 계산된 광량을 분석하여 식물 성장에 충족한 광량일 경우, 인공조명(500)을 오프(off)하고, 액츄에이터(400)를 온(on)하는 단계; 및 계산된 광량을 분석하여 식물 성장에 충족한 광량이 아닐 경우, 인공조명(500)을 온(on)하고, 액츄에이터(400)를 오프(off)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 생산 방법이다. In the step of operating the artificial light 500 and the actuator 400 according to the calculated light amount, the calculated light amount is analyzed to turn off the artificial light 500 when the amount of light satisfies the plant growth, 400), < / RTI > And a step of analyzing the calculated light amount to turn on the artificial light 500 and turn off the actuator 400 when the amount of light is not sufficient to meet the growth of the plant to be.

상기 식물 생산 장치(100)에 있어서, 상기 옥외 조도 측정 장치(210)는 태양광을 측정하여 광량을 계산한다. 측정된 광량이 식물 성장에 충족되는 광량이 되면 상기 식물 생산 장치(100) 상부에 위치하고 있는 상기 태양광 추적 반사 장치(120)가 태양을 추적하여 태양광을 모아서 상기 반사경(110)으로 태양광을 반사시킨다. 반사된 태양광은 상기 광 산란 장치(130)로 반사되어 상기 식물 생산 장치(100) 실내로 균일하게 조사된다. 이하 액츄에이터(400)를 공압 실린더로 이용하는 실시예를 설명한다. 상기 공압 실린더는 에어 컴프레셔에서 공기를 주입 받아 작동된다. 상기 공압 실린더가 작동되면 상기 회전지지대(310)가 기울어지고 상기 식물 재배 선반(300)들이 계단식으로 되므로 균일한 태양광을 조사 받게 된다. In the plant producing apparatus 100, the outdoor illuminance measuring device 210 measures sunlight to calculate the amount of light. When the measured amount of light reaches the amount of light sufficient for plant growth, the solar-ray tracing reflector 120 located above the plant producing apparatus 100 traces the sun to collect solar light, Reflection. The reflected sunlight is reflected by the light scattering device 130 and uniformly irradiated to the inside of the plant producing apparatus 100. Hereinafter, an embodiment in which the actuator 400 is used as a pneumatic cylinder will be described. The pneumatic cylinder is operated by receiving air from an air compressor. When the pneumatic cylinder is operated, the rotary support 310 is tilted and the plant cultivation shelves 300 are stepped so that uniform sunlight is irradiated.

상기 옥외 조도 측정 장치(210)에서 측정된 태양광이 구름이 많거나 우천시, 악천후, 또는 밤이 되어 어두울 때는 태양광을 이용하기 어렵기 때문에 상기 실내 조도 측정 장치(220)가 실내의 광량을 측정한다. 측정된 광량이 식물 성장에 필요한 광량에 충족 되지 않으면, 상기 인공조명(500)이 켜지고 부족한 광량을 식물에 조사하게 된다. 이때, 실내에서 측정된 광량에 따라 상기 인공조명(500)의 광량을 조절하여 식물에 조사하게 된다. 낮에는 구름이 많거나 우천시, 악천후 일 경우 일부 태양광이 실내로 들어오기 때문에 상기 인공조명(500)의 광량을 조절하여 전력 사용을 줄일 수 있고, 식물 생장에 필요한 최적의 광량을 조사 할 수 있다. 또한, 상기 에어 컴프레셔가 작동을 멈춰 상기 공압 실린더로부터 공기가 다 빠져나가면 상기 회전지지대(310)는 바닥으로부터 수직방향으로 형성되고 상기 식물 재배선반(300)들이 높이 방향으로 적층되어진다.
Since the sunlight measured by the outdoor illuminance measurement device 210 is cloudy, or it is difficult to use sunlight when it is rainy, bad weather, bad weather, or nighttime, the indoor illuminance measurement device 220 measures do. If the measured light amount is not satisfied with the amount of light required for growing the plant, the artificial light 500 is turned on and the insufficient amount of light is irradiated to the plant. At this time, the light amount of the artificial light 500 is controlled according to the amount of light measured in the room, and the light is irradiated to the plant. In the case of a lot of clouds during the day, in the case of rainy weather or bad weather, some sunlight enters into the room, so the amount of power of the artificial light 500 can be controlled to reduce the power consumption and the optimum amount of light necessary for plant growth can be investigated . Further, when the air compressor stops operating and air is exhausted from the pneumatic cylinder, the rotation support 310 is formed in a vertical direction from the floor, and the plant cultivation shelves 300 are stacked in the height direction.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
The technical idea should not be construed as being limited to the above-described embodiment of the present invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, such modifications and changes are within the scope of protection of the present invention as long as it is obvious to those skilled in the art.

100 : 식물 생산 장치
110 : 반사경
120 : 태양광 추적 반사 장치
130 : 광 산란 장치
210 : 옥외 조도 측정 장치
220 : 실내 조도 측정 장치
300 : 식물 재배 선반
310 : 회전지지대
320 : 고정지지대
400 : 액츄에이터
500 : 인공조명100: Plant production equipment
110: reflector
120: Solar Tracking Reflector
130: light scattering device
210: Outdoor illuminance measuring device
220: Indoor illuminance measuring device
300: Plant cultivation shelf
310:
320: Fixed support
400: Actuator
500: Artificial lighting

Claims (8)

태양광과 인공조명을 동시에 사용하는 식물 생산 장치(100)에 있어서,
다수개가 높이 방향으로 적층 배치되는 식물 재배 선반(300);
각각의 상기 식물 재배 선반(300)의 측면에 회전가능하게 연결되는 회전지지대(310);
상기 회전지지대(310)와 회전 가능하게 연결되고 바닥에 고정되는 고정지지대(320); 및
상기 회전지지대(310) 일변과 연결되어 상기 회전지지대(310)를 기울여 상기 식물 재배 선반(300)들을 슬라이딩 이동시키는 액츄에이터(400);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 생산 장치.
1. A plant production apparatus (100) using sunlight and artificial light at the same time,
A plant cultivation shelf 300 in which a plurality of the plant cultivation shelves 300 are stacked in a height direction;
A rotation support 310 rotatably connected to a side of each of the plant cultivation shelves 300;
A fixed support 320 rotatably connected to the rotary support 310 and fixed to the floor; And
An actuator 400 coupled to one side of the rotation support 310 to tilt the rotation support 310 to slide the plant cultivation shelves 300;
And a plant production device.
제 1항에 있어서,
상기 식물 생산 장치(100)는
상기 식물 생산 장치(100)의 상부에 위치하며,
태양광을 추적하고 반사하여 온실 내부로 조사하는 태양광 추적 반사 장치(120);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 생산 장치.
The method according to claim 1,
The plant production apparatus 100 includes:
And is located above the plant production apparatus 100,
A solar tracking reflection device 120 for tracking and reflecting sunlight and irradiating the interior of the greenhouse;
And a plant production device.
제 2항에 있어서,
상기 식물 생산 장치(100)는
상기 식물 생산 장치(100)의 상부에 위치하며,
상기 태양광 추적 반사 장치(120)에서 반사된 태양광을 상기 식물 생산 장치(100)의 온실 내부 전체로 균일하게 분산하여 조사하는 광 산란 장치(130);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 생산 장치.
3. The method of claim 2,
The plant production apparatus 100 includes:
And is located above the plant production apparatus 100,
A light scattering device 130 for uniformly dispersing and irradiating the sunlight reflected by the sunlight tracking reflector 120 to the entire interior of the greenhouse of the plant production apparatus 100;
And a plant production device.
제 1항에 있어서,
상기 식물 생산 장치(100)는
상기 식물 생산 장치(100)의 상부에 위치하며,
태양광의 광량을 측정하는 옥외 조도 측정 장치(210);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 생산 장치.
The method according to claim 1,
The plant production apparatus 100 includes:
And is located above the plant production apparatus 100,
An outdoor illuminance measurement device (210) for measuring a light intensity of sunlight;
And a plant production device.
제 1항에 있어서,
상기 식물 생산 장치(100)는
각각의 상기 식물 재배 선반(300)에 구비되며,
각 상기 식물 재배 선반(300)에 들어오는 광량을 측정하는 실내 조도 측정 장치(220);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 생산 장치.
The method according to claim 1,
The plant production apparatus 100 includes:
And is provided in each of the plant cultivation shelves 300,
An indoor illuminance measurement device 220 for measuring the amount of light entering each of the plant cultivation shelves 300;
And a plant production device.
제5항에 있어서,
상기 식물 생산 장치(100)는
상기 식물 재배 선반(300) 각 층 상부에 구비되며,
상기 실내 조도 측정 장치(220)의 측정값에 따라 온/오프 제어를 통해 밝기 제어가 가능한 LED를 포함하는 인공조명(500);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 생산 장치.
6. The method of claim 5,
The plant production apparatus 100 includes:
The plant cultivation shelf 300 is provided on each layer,
An artificial light (500) including an LED capable of controlling brightness through on / off control according to a measured value of the indoor illuminance measurement device (220);
Wherein the plant production apparatus comprises:
태양광과 인공조명을 동시에 사용하는 식물 생산 장치(100)에 있어서,
상기 식물 생산 장치(100)는
옥외 조도 측정 장치(210)가 옥외 상부에 구비되며, 태양광의 광량을 측정하는 단계;
상기 옥외 조도 측정 장치(210)에서 측정된 광량을 계산하는 단계;
계산된 광량에 따라 인공조명(500)과 액츄에이터(400)를 작동하는 단계; 및
상기 액츄에이터(400)의 작동으로 회전지지대(310)가 회전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 생산 방법.
1. A plant production apparatus (100) using sunlight and artificial light at the same time,
The plant production apparatus 100 includes:
Measuring an amount of solar light provided on the outdoor top of the outdoor illuminance measuring device (210);
Calculating an amount of light measured by the outdoor illuminance measurement device (210);
Operating the artificial light (500) and the actuator (400) according to the calculated amount of light; And
And rotating the rotation support (310) by the operation of the actuator (400).
제 7항에 있어서,
상기 계산된 광량에 따라 인공조명(500)과 액츄에이터(400)를 작동하는 단계는
계산된 광량을 분석하여 식물 성장에 충족한 광량일 경우, 인공조명(500)을 오프(off)하고, 액츄에이터(400)를 온(on)하는 단계; 및
계산된 광량을 분석하여 식물 성장에 충족한 광량이 아닐 경우, 인공조명(500)을 온(on)하고, 액츄에이터(400)를 오프(off)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 생산 방법.8. The method of claim 7,
The step of operating the artificial light 500 and the actuator 400 according to the calculated amount of light
Analyzing the calculated light amount to turn off the artificial light 500 and turn on the actuator 400 when the light amount is sufficient for the plant growth; And
And analyzing the calculated light amount to turn on the artificial light 500 and turn off the actuator 400 when the amount of light is not sufficient to meet the growth of the plant.
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