KR101820093B1 - 자동관개시스템 - Google Patents

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KR101820093B1
KR101820093B1 KR1020160093184A KR20160093184A KR101820093B1 KR 101820093 B1 KR101820093 B1 KR 101820093B1 KR 1020160093184 A KR1020160093184 A KR 1020160093184A KR 20160093184 A KR20160093184 A KR 20160093184A KR 101820093 B1 KR101820093 B1 KR 101820093B1
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irrigation
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water
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KR1020160093184A
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김민영
서명철
최용훈
전종길
김승희
김영진
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대한민국
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    • G01W1/02—Instruments for indicating weather conditions by measuring two or more variables, e.g. humidity, pressure, temperature, cloud cover or wind speed
    • G01W1/06—Instruments for indicating weather conditions by measuring two or more variables, e.g. humidity, pressure, temperature, cloud cover or wind speed giving a combined indication of weather conditions

Abstract

자동관개시스템이 제공된다. 상기 자동관개시스템은 기상 데이터, 토양 데이터, 수질 데이터, 작물 데이터 및 영농 데이터를 수집하는 데이터 수집부, 상기 기상 데이터로부터 미계측된 일사량 및 증발산량을 산출하는 제1 연산, 상기 데이터 수집부로부터 수집된 상기 데이터들을 이용하여 수분함유량을 산출하는 제2 연산 및 상기 수분함유량 및 상기 작물 데이터로부터 필요관개량을 산출하는 제3 연산을 수행하는 데이터 연산부, 상기 데이터 연산부로부터 산출된 상기 필요관개량의 값에 따라 관개 설비를 제어하는 데이터 처리부, 상기 데이터 수집부, 상기 데이터 연산부 및 상기 데이터 처리부로부터 제공된 정보들을 표기하는 디스플레이부 및 상기 데이터 수집부, 상기 데이터 연산부, 상기 데이터 처리부 및 상기 디스플레이부 간의 데이터를 전송하는 통신부를 포함함으로써, 정밀도 및 신뢰성이 향상되어 농업생산력을 향상시키는 자동관개시스템이 제공될 수 있다.

Description

자동관개시스템 {AUTOMATIC IRRIGATION SYSTEM}
본 발명은 자동관개시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 농업 용수를 자동으로 밭에 공급하는 자동관개시스템에 관한 것이다.
밭농사 작물은 작물과 토양의 특성을 파악하여 재배하는 것이 생산성 향상에 주요 요소로 작용한다. 예를 들어, 작물 별로 적정량의 토양 수분을 유지시켜줌에 따라 생산력이 크게 좌우된다. 따라서, 작물에 적정량의 토양 수분을 공급하기 위해서는 현재 토양의 수분을 판단하는 단계가 선행되어야 한다.
이에 토양의 수분을 측정하는 종래 방법에는 실험실에서 측정하는 건조 중량법, 포장에서의 텐시오메타를 이용한 토양수분 포장포텐셜 측정법 또는 중성자나 전자기파로 용적수분함량을 측정하는 방법 등이 있다.
종래의 다양한 기술 중 토양수분함량 및 장력센서를 이용한 토양수분측정 방법의 경우, 센서 자체의 가격이 고가이며, 측정지점에서만의 토양수분상태를 나타내기 때문에 밭포장 전면의 대푯값을 나타내기에는 부족한 단점이 있다.
이를 개선코자 대한민국 특허 등록 10-1613054 (출원번호 10-2013-019696, 출원인 아이에스테크놀로지 주식회사) 에서는 관개조직을 노드(Node)와 링크(Link)로 구분하여 모델링 한 후, 과거의 기상자료와 미래의 기상예측 자료 및 수원공의 규모와 포장면적 자료를 통한 물수지 분석을 수행하여 예정 관개량을 산정하고, 관개 조직내 노드(Node)와 링크(Link)에서 각각 연속방정식과 운동량 방정식을 이용하여 관개상황을 모의조작하며, 지리정보시스템(GIS) 데이터를 이용하여 관개조직을 관리하는 것을 특징으로 하는 지능형 농업용수 관리시스템이 개시되어 있다.
그러나, 종래의 상기 지능형 농업용수 관리시스템은 물수지 분석 시 상층부의 토양이 건조할 경우 하층부의 토양수가 역으로 상승하는 수분상승량을 고려하지 않으며, 제공되는 기상 데이터 중 누락된 미계측자료를 보완하는 툴이 제공되지 않아 관리시스템 모델의 정확도가 저하된다.
대한민국 특허 등록 10-1613054
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 실시간 자동화가 가능한 자동관개시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 저비용의 자동관개시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 고정밀한 자동관개시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 고신뢰성의 자동관개시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 작물별 맞춤형 자동관개시스템을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 자동관개시스템을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 자동관개시스템은, 데이터 수집부, 데이터 연산부, 데이터 처리부, 디스플레이부 및 통신부를 포함한다. 상기 데이터 수집부는 기상 데이터, 토양 데이터, 수질 데이터, 작물 데이터 및 영농 데이터를 수집한다. 상기 데이터 연산부의 경우, 제1 연산, 제2 연산 및 제3 연산을 포함한다. 상기 제1 연산은 상기 기상 데이터로부터 미계측된 일사량 및 증발산량을 산출한다. 상기 제2 연산은 상기 데이터 수집부로부터 수집된 상기 데이터들을 이용하여 수분함유량을 산출한다. 상기 제3 연산은 상기 수분함유량 및 상기 작물 데이터로부터 필요관개량을 산출한다. 상기 데이터 처리부는 상기 데이터 연산부로부터 산출된 상기 필요관개량의 값에 따라, 관개 설비를 제어한다. 상기 디스플레이부는 상기 데이터 수집부, 상기 데이터 연산부 및 상기 데이터 처리부로부터 제공된 정보들을 표기한다. 상기 통신부는 상기 데이터 수집부, 상기 데이터 연산부, 상기 데이터 처리부 및 상기 디스플레이부 간의 데이터를 전송한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 자동관개시스템의 상기 제1 연산은 제1 산출 과정 및 제2 산출 과정을 포함할 수 있다. 상기 제1 산출 과정은 상기 기상 데이터인 일조시간과 일사지수를 곱하여 미계측된 상기 일사량을 산출하는 과정일 수 있다. 상기 제2 산출 과정은 상기 일사량을 반영하여 상기 증발산량을 산출하는 과정일 수 있다. 또한, 상기 제2 연산은 제3 산출 과정 및 제4 산출 과정을 포함할 수 있다. 상기 제3 산출 과정은 토양 내 유효수분량을 산출하는 과정일 수 있다. 상기 제4 산출 과정은 상기 유효수분량, 강우량 및 관개량 중 적어도 어느 하나를 포함하는 수분증가요소로부터, 상기 증발산량, 토양침투량 및 유출량 중 적어도 어느 하나를 포함하는 수분감소요소를 차감하여 상기 수분함유량을 산출하는 과정일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 자동관개시스템의 상기 유효수분량은 상기 토양의 수분 장력이 10kPa 이상 150kPa 이하일 경우, 상기 토양 내에 발생되는 수분상승분일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 자동관개시스템의 상기 데이터 연산부는, 상기 데이터 수집부로부터 수집된 상기 데이터들을 이용하여 필요질소수지량을 산출하는 제4 연산을 더 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 자동관개시스템의 상기 제4 연산은, 상기 강우량, 상기 관개량, 비료 및 퇴비 중 적어도 어느 하나를 합한 값으로부터 작물의 질소수지 흡수량, 휘산, 탈질, 상기 토양침투량 및 상기 유출량 중 적어도 어느 하나를 차감하여 상기 필요질소수지량을 산출할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 자동관개시스템의 상기 제3 연산에서의 상기 작물 데이터는 작물별 적정 관개설정량일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 자동관개시스템의 상기 관개 설비는 관개용수를 수용하는 수용부, 상기 관개용수를 상기 수용부로부터 상기 토양에 전달하는 펌프부, 상기 관개용수의 흐름을 제어하는 밸브부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 자동관개시스템의 상기 수용부는 수위 센서를 포함하되, 상기 수위센서는 상기 수용부 내벽 또는 외벽 중 적어도 어느 한 곳에 위치하고, 상기 수용부 내에 수용된 상기 관개용수의 가용량을 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 자동관개시스템의 상기 데이터 처리부는 상기 필요관개량 및 상기 관개용수의 가용량을 비교함으로써 상기 수용부의 내부에 상기 관개용수를 확보하는 제1 제어 과정을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 자동관개시스템의 상기 데이터 처리부는 상기 제3 연산으로부터 산출된 상기 필요관개량의 값이 양의 정수일 경우, 상기 펌프부를 작동하고, 상기 밸브부를 개방시켜 상기 필요관개량의 크기만큼 상기 토양에 상기 관개용수가 공급하는 제2 제어 과정을 수행할 수 있으며, 상기 관개용수를 토양에 공급하는 도중에 상기 기상 데이터로부터 강우 발생 정보가 입력될 경우, 상기 펌프부의 작동을 멈추고, 상기 밸브부를 폐쇄시켜 관개를 종료시키는 제3 제어 과정을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 자동관개시스템의 상기 데이터 처리부는 상기 제3 연산으로부터 산출된 상기 필요관개량의 값이 음의 정수일 경우, 상기 펌프부 및 상기 밸브부는 비작동시켜 상기 토양에 상기 관개용수를 비공급하는 제4 제어 과정을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 자동관개시스템의 상기 통신부는 TCP/IP 서버, API 서버 및 DB서버 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 자동관개시스템은 고가의 토양수분센서를 사용하지 않으므로 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동관개시스템은 실시간 기상 및 기상 예보 데이터를 활용하여 이상기후에 적절하게 대응할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동관개시스템은 필요관개량을 산정함으로써 관개용수가 절약될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동관개시스템은 미계측된 상기 기상 데이터를 통해 일사량을 산출 및 증발산량 도출 시 적용함으로써 고정밀한 필요관개량을 도출할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동관개시스템은 유효수분량을 반영함으로써 고정밀한 작동이 가능할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동관개시스템은 기상 데이터, 토양 데이터, 수질 데이터, 작물 데이터 및 영농 데이터를 반영함으로써, 최적의 작물 재배 환경을 조성하여 농업생산력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동관개시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자동관개시스템의 데이터 수집부의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실험 예에 따른 상기 자동관개시스템의 유효수분량을 설명하기 위한 일별 수분함유량 측정 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자동관개시스템의 관개 설비를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 데이터 처리부의 관개 설비 제어를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자동관개시스템의 디스플레이부를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 과장하여 도시한 것일 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, A와 B가 '연결된다', '결합된다' 라는 의미는 A와 B가 직접적으로 연결되거나 결합하는 것 이외에 다른 구성요소 C가 A와 B 사이에 포함되어 A와 B가 연결되거나 결합되는 것을 포함하는 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동관개시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 상기 자동관개시스템은 데이터 수집부(1000), 데이터 연산부(2000), 데이터 처리부(3000), 디스플레이부(4000) 및 통신부(미도시)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 데이터 수집부의 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 데이터 수집부(1000)는 상기 관개용수의 작물별 필요관개량을 산정하기 위한 데이터들을 수집할 수 있다. 이때, 상기 필요관개량은 작물이 성장하기 위해 추가적으로 필요한 최적의 관개용수의 양으로 정의할 수 있다. 상기 데이터들은 기상 데이터(1100), 토양 데이터(1300), 수질 데이터(1500), 작물 데이터(1700) 및 영농 데이터(1900)일 수 있다.
상기 기상 데이터(1100)는 실시간 기상 정보 및 기상 예보 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기상 데이터(1100)는 강수량, 상대습도, 평균풍속, 일조시간 및 일사량 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
상기 기상 데이터(1100)는 기상청 또는 지역기상대로부터 제공되거나, 센서에 의한 센싱에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 우적 센서의 센싱에 의해 실시간 강우 정보가 제공될 경우, 예보되지 않은 급작스런 폭우에 대해 대비할 수 있다.
상기 기상 데이터(1100)는 후술될 상기 통신부에 의해 외부로부터 전달받을 수 있다.
상기 기상 데이터(1100)는 후술될 상기 데이터 연산부(2000)에서 상기 필요관개량 산출을 위한 요소로 활용될 수 있다. 또한, 상기 기상 데이터(1100)는 후술될 상기 데이터 처리부(3000)에서 관개 설비의 제어를 위한 비교 데이터로도 활용될 수 있다.
상기 토양 데이터(1300)는 상기 관개용수를 제공받을 토양의 상태 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 토양 데이터(1300)는 토성, 토양통, 토양이화학성 또는 지형적 조건 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 수질 데이터(1500)는 상기 관개용수의 정보일 수 있다. 예를 들어, 상기 수질 데이터(1500)는 상기 관개용수의 종류, 상기 관개용수의 수질 등급 또는 상기 관개용수의 성분 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 작물 데이터(1700)는 상기 토양에 재배할 상기 작물의 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 작물 데이터(1700)는 상기 작물의 품종, 상기 작물의 재배 방법, 상기 작물의 재배 시기, 상기 작물의 사용량, 작물의 휘산 정도, 또는 상기 작물의 적정 관개설정량 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이때, 상기 작물의 적정 관개설정량은 상기 작물별 최적의 성장을 위해 요구되는 관개용수의 양으로 정의될 수 있다. 상기 관개설정량은 후술될 상기 데이터 처리부(3000)에서 수분함유량과 함께 상기 필요관개량을 도출하기 위한 요소로 활용될 수 있다. 상기 관개설정량은 후술될 상기 데이터 처리부(3000)에서 보다 상세하게 설명하겠다.
상기 영농 데이터(1900)는 작물 재배를 위한 관련 농업 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 영농 데이터(1900)는 퇴비 및 비료 종류, 시용량, 시용 시기, 시용 방법, 관개 시기, 관개량, 파종시기, 이앙시기, 수확량 또는 탈진 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 데이터들(1100, 1300, 1500, 1700, 1900)은 사용자로부터 입력 받거나, 또는 후술될 상기 통신부(미도시)을 기반으로 기타 매체들로부터 수신 받음으로써 상기 데이터 수집부(1000)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 상기 기상 데이터(1100)는 API 형태로 상기 데이터 수집부(1000)에 전송될 수 있다.
상기 데이터들(1100, 1300, 1500, 1700, 1900)은 후술될 상기 데이터 연산부(2000)에서 연산을 위한 요소로 활용될 수 있다. 또한, 상기 데이터들(1100, 1300, 1500, 1700, 1900)은 후술될 상기 데이터 처리부(3000)에서 상기 관개 설비의 제어를 위한 비교 데이터로 활용될 수 있으며, 앞서 상술된 바와 같이, 후술될 상기 통신부(미도시)에 의해 상기 디스플레이부(4000)에 전송되어 사용자에게 제공될 수 있다.
상기 상술된 데이터들(1100, 1300, 1500, 1700, 1900)의 종류는 기재된 예시에 국한되지 않고, 상기 자동관개시스템을 운영하기 위해 필요한 모든 데이터를 적용대상으로 할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 데이터 연산부(2000)는 상기 데이터 수집부(1000)로부터 수집된 상기 데이터들(1100, 1300, 1500, 1700, 1900)을 연산하여, 새로운 데이터로 가공할 수 있다.
상기 데이터 연산부(2000)는 상기 필요관개량을 산출하기 위해 상기 데이터 수집부(1000)로부터 수집된 상기 데이터들(1100, 1300, 1500, 1700, 1900)을 수식을 통해 가공할 수 있다. 상기 데이터 연산부(2000)는 제1 연산, 제2 연산, 제3 연산 및 제4 연산을 포함할 수 있다.
상기 제1 연산은 토양 내 수분 증발산량을 구하기 위한 연산으로, 제1 산출 과정 및 제2 산출 과정을 포함할 수 있다. 상기 제1 산출 과정에서는 일사량을 산출할 수 있다. 이때, 상기 일사량은 상기 기상 데이터(1100)로부터 미계측된 요소일 수 있다. 일반적으로, 종래에 기상청 또는 지역기상대에서 제공되는 상기 기상 데이터(1100)의 경우에는 상기 일사량이 누락된 채 제공되는 경우가 발생한다. 이에 따라, 후술될 상기 수분함유량을 추정하는 종래의 상기 자동관개시스템의 경우, 상기 제1 산출 과정을 거치지 않으므로, 상기 필요관개량 측정 데이터의 신뢰성이 저하될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자동관개시스템은 상기 기상 데이터(1100) 요소를 바탕으로 상기 일사량 추정식을 제공하는 상기 제1 산출 과정을 포함함으로써, 보다 정밀하고 신뢰성 높은 상기 수분함유량을 제공할 수 있다.
상기 제1 산출 과정은 일조 시간(S) 및 일사지수(a, b) 데이터로부터 상기 일사량을 산출하는 것으로 진행될 수 있다. 다시 말하면, 상기 일사량은 제2 일사지수(b)와 상기 일조 시간(S)을 곱한 값에 제1 일사지수(a)를 합함으로써 산출(하기 수식 1. 내지 수식 8. 참조)될 수 있다. 이때, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 일조 시간(H)은 상기 기상 데이터(1100)로부터 계측되는 요소일 수 있다.
Figure 112016071326370-pat00001
------------------------------------ 수식 1.
H/H0 : 일사량 (H ; 지면일사량, H0 ; 대기외 일사량)
S/S0 : 일조 시간 (S ; 일조시수, S0 ; 가조시수)
a, b: 일사지수
상기 일사지수(a, b)는 하기 수식 2. 및 수식 3.에 의해 도출될 수 있다.
Figure 112016071326370-pat00002
--------------------------------- 수식 2.
Figure 112016071326370-pat00003
-------------------------- 수식 3.
yi : 일사율
xi : 일조율
n : 일수(매년 1월 1일을 기준으로 카운트)
상기 대기외 일사량(H0)은 다시 하기의 수식 4. 내지 수식 7.로부터 도출될 수 있다.
Figure 112016071326370-pat00004
------ 수식 4.
Figure 112016071326370-pat00005
----------------------------------- 수식 5.
Figure 112016071326370-pat00006
-------------------------------- 수식 6.
Figure 112016071326370-pat00007
-------------------------------- 수식 7.
Igs : 태양상수(1,367 W/㎡)
f : 외곡교정인수
λ : 위도
δ : 일적위
Ws : 일출시간각
n : 일수(매년 1월 1일을 기준으로 카운트)
상기 가조시수(S0)는 하기 수식 8.로부터 도출될 수 있다.
Figure 112016071326370-pat00008
------------------------------------------- 수식 8.
Ws : 일출시간각
상기 제1 산출 과정을 통해 상기 기상 데이터(1100)로부터 산출된 상기 일사량은 상기 증발산량을 산출 시 상기 제2 산출 과정의 요소로 반영될 수 있다. 다시 말해서, 상기 제2 산출 과정에서는 상기 제1 산출 과정에 의해 산출된 상기 일사량을 대입함으로써, 상기 증발산량이 산출될 수 있다. 이때, 상기 제2 산출 과정의 수식은 당업자에게 자명함으로 생략하기로 한다.
상기 제1 산출 과정에서 설명한 바와 같이, 상기 제2 산출 과정에서 요구되는 데이터들 또한 상기 데이터 수집부(1000) 내에 포함될 수 있다. 상기 제2 산출 과정으로부터 산출된 상기 증발산량은 후술될 상기 제2 연산에 의한 수분함유량 산출 시 적용될 수 있다.
상기 제2 연산은 상기 토양의 상기 수분함유량을 산출하는 수식을 제공할 수 있다. 상기 제2 연산은 제3 산출 과정 및 제4 산출 과정을 포함할 수 있다.
상기 제3 산출 과정은 상기 토양 내 유효수분량을 산출하기 위한 과정일 수 있다. 상기 유효수분량은 상기 토양의 수분 장력이 10kPa 이상 150kPa 이하일 경우, 상기 토양 내에서 발생되는 수분상승분으로 정의될 수 있다. 보다 구체적으로 상술하면, 상기 토양의 상층부에서는 상기 토양의 수분 장력이 10kPa 미만인 습윤 상태일 경우, 상기 토양 하층부로 수분이 이동하는 수분 침투현상이 발생할 수 있다. 또한, 상기 토양 상층부의 상기 수분장력이 10kPa 이상 150kPa 이하인 약건조 상태일 경우, 상기 토양 상층부는 수분 축적을 위해 상기 토양의 하층부로부터 일정량의 수분을 충당 받을 수 있다. 예를 들어, 상기 수분 충당은 모세관 현상에 의해 일어날 수 있다. 반면, 상기 토양 상층부의 상기 수분 장력이 150kPa을 초과한 극건조 상태일 경우, 상기 토양의 하부층에서도 극건조한 상태가 유지됨으로써, 상기 수분 침투현상 및 상기 수분 충당현상이 발생하지 않을 수 있다.
일반적으로, 상기 토양의 상층부는 10kPa 이상에서부터 150kPa 이하 범위의 상기 수분 장력을 유지하고 있으므로, 상기 토양의 하층부로부터 상기 수분충당현상이 발생된다.
상기 수분충단현상에 의해 발생하는 상기 수분상승분인 상기 유효수분량은 후술될 상기 수분함유량의 산출 시 수분증가요소로 적용될 수 있다. 그러나, 상기 수분함유량을 추정하는 종래의 자동관개시스템에서는 상기 유효수분량의 수치를 미반영하고 있다. 이에, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자동관개시스템에서는 후술될 상기 수분함유량 산출 시 상기 유효수분량을 반영함으로써, 상기 토양의 적정 수분유지에 따른 상기 작물의 생산력 향상 및 상기 토양의 효과적인 개량을 기대할 수 있다.
상기 제4 산출 과정은 상기 수분함유량을 산출하기 위한 과정일 수 있다. 상기 수분함유량은 관개를 시작하기 전 상기 토양 내 함유된 수분의 양으로 정의될 수 있다.
상기 수분함유량을 측정하기 위한 종래의 기술로는 토양수분측정센서를 활용하는 기술이 있다. 그러나 상기 토양수분측정센서는 비용이 고가이며, 측정 지점에서의 상기 수분함유량만 반영됨으로써, 관개 대상인 상기 토양 전면의 대표값을 나타내기 어렵다. 이에 비해, 상기 제2 연산 과정에 의한 상기 수분함유량 산출법의 경우, 상기 데이터 수집부(1000)로부터 제공되는 각각의 상기 데이터가 재배 면적에 대한 일정 범위의 평균산출값이기 때문에 신뢰성 높은 상기 수분함유량의 측정이 가능할 수 있다. 예를 들어, 상기 일정 범위는 상기 토양의 표층으로부터 300mm까지의 영역일 수 있다.
상기 제4 산출 과정은 제4 산출 과정A 및 제4 산출 과정B를 포함할 수 있다.
상기 제4 산출 과정A는 상기 수분함유량을 산출하기 위한 과정일 수 있다. 또한, 상기 제4 산출 과정B는 상기 제4 산출 과정A을 통해 산출된 상기 수분함유량의 일별 산출값을 바탕으로 상기 토양의 수분변화량을 산출하는 과정일 수 있다.
다시 말하면, 상기 자동관개시스템은 상기 제4 산출 과정A 및 상기 제4 산출 과정B 을 통해 일별 상기 수분함유량 및 상기 수분변화량을 산출함으로써, 상기 토양의 일별, 주별, 월별, 분기별 및 연도별 수분 함유량을 분석할 수 있다.
보다 구체적으로, 일 실시 예에 따르면, 일별 상기 수분함유량을 측정하기 위한 상기 제4 산출 과정A는 상기 수분증가요소의 값으로부터 수분감소요소의 값을 차감(하기 수식 9. 참조)하여 진행될 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 상기 토양의 상기 수분변화량을 측정하기 위한 상기 제4 산출 과정B는 전일 상기 수분함유량 및 상기 수분증가요소 값의 합에 상기 수분감소요소 값을 차감(하기 수식 10. 참조)하여 진행될 수 있다.
수분함유량(Qt) -= 수분증가요소값(Qp) - 수분감소요소값(Qm) ---- 수식 9.
수분변화량(Qt +1) = 전일 수분함유량(Qt) + 수분증가요소값(Qp) - 수분감소요소값(Qm) --------------------------------------------------------- 수식 10.
이때, 상기 수분증가요소는 상기 데이터 수집부(1000)로부터 제공되는 상기 강우량, 상기 관개량 또는 유효수분량 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상기 수분감소요소는 상기 제3 산출 과정에 의해 산출된 상기 증발산량 및 상기 데이터 수집부(1000)로부터 제공되는 상기 토양침투량 또는 상기 유출량 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실험 예에 따른 상기 자동관개시스템의 유효수분량을 설명하기 위한 일별 수분함유량 측정 그래프이다. 보다 구체적으로 상술하면, 상기 그래프의 Line A는 토양수분측정센서에 의한 특정 지점의 상기 수분함유량 측정선이며, Line B는 상기 유효수분량을 반영하여 산출한 상기 수분함유량 추이선이며, Line C는 상기 유효수분량을 미반영하여 산출한 상기 수분함유량 추이선이다.
도 3을 참조하면, 실측 데이터인 상기 Line A를 기준으로, 상기 추정 데이터인 상기 Line B 및 상기 Line C를 비교한 결과, 상기 Line B가 상기 Line A와 대등한 유형 패턴을 나타낸다. 특정일(D)에 측정한 상기 Line A 내지 상기 Line C의 수분함유량(%) 데이터를 살펴보면, 상기 Line A의 수분함유량은 약 25.65% 이고, 상기 Line B의 수분함유량은 약 26.25% 이며, 상기 Line C의 수분함유량은 22.50%로 측정된다. 따라서, 상기 유효수분량을 반영한 상기 Line B의 데이터가 실측 데이터인 상기 Line A와 오차값 0.6%의 근소한 차이를 보임을 알 수 있다. 상기 Line A 및 상기 Line B의 그래프　패턴의　회기분석　설명력을　산출하면， R2（Ｒ Ｓquare）=　0.87로 유사함을 확인할　수　있다.
작물별 적정 관개시점
작물 오이 배추 무 고추 참깨 땅콩 상추 토마 토 당근 방울토 마토 콩 옥수수 밭벼 수수 들깨
봄 가을
관개시점 15 20 20~
30		 30 30
~
50		 70 50 30 30 40 30 50 60 60 60 50
※ 출처 : ‘02년 결과활용자료집(농촌진흥청, 농업과학기술원)
다시 도 1을 참조하면, 상기 제3 연산은 상기 필요관개량을 산출하기 위한 수식을 제공할 수 있다. 상기 필요관개량은 상기 제3 산출 과정으로부터 산출된 상기 수분함유량, 작물별 적정 관개시점(상기 표 1. 참조) 및 상기 토양의 상기 수분장력 중 적어도 어느 하나의 데이터를 활용한 연산에 의해 산출될 수 있다. 이때, 상기 작물의 적정 관개설정량은 앞서 상술된 바와 같이 상기 작물별 최적의 성장을 위해 요구되는 관개용수의 양으로 정의될 수 있다.
상기 제3 연산에 사용되는 요소들은 상기 데이터 수집부(1000)로부터 수집된 요소들일 수 있다.
상기 제4 연산은 필요질소수지량을 산출하기 위한 수식을 제공할 수 있다. 상기　제４　연산은　제４　연산Ａ　및　제４　연산Ｂ를　포함할　수　있다．
상기 제4 연산Ａ에서는　상기　토양　내　질소수지량이　산출될　수　있다．　　보다 구체적으로 상술하면, 상기　제４　연산Ａ는 상기 강우량, 상기 관개량, 비료 및 퇴비 중 적어도 어느 하나를 합한 값으로부터 작물의 질소수지 흡수량, 휘산, 탈질, 상기 토양침투량 및 상기 유출량 중 적어도 어느 하나를 차감한 수식으로 제공될 수 있다
상기　제４　연산Ｂ는　상기　필요질소수지량을　산출하기　위한　연산　과정일　수　있다．　　상기　제４　연산　Ｂ는　상기　제４　연산Ａ를　토대로　산출된　상기　토양　내　질소수지량을　작물별　적정　질소수지량으로부터　차감함으로써，　상기　필요질소수지량을　산출할　수　있다．
상기　질소수지는　작물의　성장에　필요한　요소이다．　일반적으로，　상기　질소수지는　상기　관개용수에　용해시키는　방법으로　상기　작물에　공급할　수　있다．　본　발명의　실시　예에　따른　상기　자동관개시스템은　상기　제４　연산으로부터　상기　필요질소수지량을　산출하여，작물별　적정　질소수지　공급이　가능함으로써，　농업생산성　향상을　기대할　수　있다．
앞서 상술된 바와 같이, 상기 제4 연산 과정에서 요구되는 요소들 또한 상기 데이터 수집부(1000)로부터 제공될 수 있다.
상기 데이터 처리부(3000)는 상기 데이터 연산부(2000)로부터 산출된 상기 필요관개량에 따라 관개 설비를 제어할 수 있다. 다시 말하면, 상기 데이터 처리부(3000)는 상기 데이터 연산부(2000)로부터 산출된 상기 수분함유량 및 상기 작물별 관개설정량의 비교 값에 따라, 상기 관개 설비를 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자동관개시스템의 관개 설비를 설명하기 위한 개념도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 관개 설비(3100)는 수용부(3110), 펌프부(3130) 및 밸브부(3150)를 포함할 수 있다. 상기 수용부(3110)는 상기 관개용수를 수용할 수 있다. 예를 들어, 상기 수용부(3110)는 탱크일 수 있다.
상기 수용부(3110)의 내벽 또는 외벽에는 수위 센서(3115)가 부착될 수 있다. 상기 수위 센서(3115)는 상기 수용부(3110) 내에 수용된 상기 관개용수의 가용량을 확인하기 위한 구성일 수 있다.
상기 펌프부(3130)는 상기 관개용수를 상기 토양에 전달하는 동력을 제공할 수 있다. 다시 말하면, 상기 펌프부(3130)의 동력에 의해, 상기 관개용수가 관개 대상인 상기 토양으로 신속하게 분출될 수 있다.
상기 밸브부(3150)는 상기 수용부(3110)의 일단에 연결되어, 상기 관개용수의 흐름을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로 상술하면, 일 실시 예에 따라 상기 밸브부(3150)가 개방될 경우, 상기 수용부(3110) 내에 저장된 상기 관개용수들이 상기 토양으로 분출될 수 있다.
다른 실시 예에 따라 상기 밸브부(3150)가 폐쇄될 경우, 상기 관개용수들은 상기 수용부(3110) 내에 계속해서 저장될 수 있다. 다시 말하면, 상기 밸브부(3150)가 폐쇄될 경우, 상기 관개용수들은 상기 수용부(3110)로부터 상기 토양으로 분출될 수 없다. 예를 들어, 상기 밸브부(3150)는 농수관로용 전자밸브일 수 있다.
도 5은 본 발명의 실시 예에 따른 상기 데이터 처리부의 관개 설비 제어를 설명하기 위한 순서도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 데이터 처리부(3000)는 상기 필요관개량에 따라 상기 관개 설비(3100)를 제어할 수 있다.
상기 데이터 처리부(3000)는 제1 제어 과정, 상기 제2 제어 과정, 상기 제3 제어 과정 및 상기 제4 제어 과정을 포함할 수 있다. 상기 제1 제어 과정은 상기 수위 센서(3115)에 의해 측정된 상기 관개용수의 가용량 및 상기 필요관개량을 비교함으로써, 상기 수용부(3110)의 내부에 상기 관개용수를 확보하는 과정(S110)일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 가용량이 상기 필요관개량보다 작을 경우, 수원(Water Supply)으로부터 상기 수용부(3110)로 상기 관개용수가 추가로 확보될 수 있다. 추가로 확보된 상기 관개용수가 상기 수용부(3110)의 A지점까지 도달할 경우, 추가적인 상기 관개용수의 확보가 중단될 수 있다. 다시 말하면, 상기 수용부(3110) 내에 상기 관개용수의 수면이 상기 수위 센서(3115)가 위치된 A지점까지 도달할 경우, 상기 관개용수 공급이 중단될 수 있다. 이후, 상기 데이터 처리부(3000)는 후술될 상기 제2 제어 과정 또는 상기 제4 제어 과정 중 적어도 어느 하나의 과정을 진행할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 상기 가용량이 상기 필요관개량보다 클 경우, 상기 데이터 처리부(3000)는 별도의 추가 과정을 거치지 않고 후술될 상기 제2 제어 과정 또는 상기 제4 제어 과정 중 적어도 어느 하나의 단계를 진행할 수 있다.
상기 관개 설비(3100) 내 상기 수위 센서(3115)는 상술된 실시 예들에 국한되지 않고, 수량 및 센싱 메커니즘이 다양하게 적용될 수 있다.
상기 제1 제어 과정으로부터 상기 관개용수가 확보된 후, 상기 데이터 처리부(3000)는 상기 필요관개량의 값에 따라 상기 관개 설비의 동작 여부를 결정할 수 있다(S120).
상기 필요관개량이 양의 정수일 경우, 상기 데이터 처리부(3000)는 상기 관개 설비(3100)를 작동시키는 제2 제어 과정(S130)을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 필요관개량의 값이 양의 정수일 때, 상기 제2 제어 과정에서는 상기 밸브부(3130)가 개방되고, 상기 펌프부(3150)가 작동될 수 있다. 이에 따라, 상기 수용부(3110) 내의 상기 관개용수는 상기 필요관개량 만큼 상기 토양에 공급될 수 있다. 이때, 상기 테이터 수집부(1000)의 상기 기상 데이터(1100)로부터 강우 발생 정보가 입력될 경우(S140), 상기 데이터 처리부(3000)는 상기 제3 제어 과정을 수행할 수 있다. 상기 제3 제어 과정에서는 상기 데이터 처리부(3000)에 의해 상기 펌프부(3150)의 동작이 정지되고, 상기 밸브부(3130)가 폐쇄될 수 있다(S150). 이에 따라, 상기 제2 제어 과정에서 수행되던 상기 관개용수의 관개가 종료될 수 있다. 예를 들어, 앞서 상술된 바와 같이, 우적 센서로부터 상기 데이터 처리부(3000)에 갑작스런 폭우 발생 정보가 입력될 경우, 상기 데이터 처리부(3000)는 상기 제3 제어 과정을 수행함으로써, 작물 관개를 신속하게 종료시킬 수 있다.
상기 제3 제어 과정은 사용자의 설정에 의한 시간차 제어가 가능함으로써 효율적인 관개 시스템 운영이 가능할 수 있다. 보다 구체적으로 상술하면, 사용자가 시간차 제어 기능을 설정할 경우, 상기 강우 정보 입력 후 일정시간 동안은 관개가 지속되고 일정시간이 지난 이후에 관개가 종료될 수 있다.
제4 제어 과정에서는 상기 필요관개량의 값이 음의 정수일 경우, 상기 관개 설비(3100)가 미작동되어 상기 토양에 상기 관개용수가 비공급될 수 있다(S160).
상기 데이터 처리부(3000)는 상기 관개용수의 공급 시간대를 별도로 설정하여 제어 가능하거나 또는 시간대 별 관개 패턴 설정이 가능할 수 있다. 또한, 상기 데이터 처리부(3000)는 사용자의 설정에 의해 상기 관개 설비 제어를 자동 또는 수동으로 운영할 수 있다. 예를 들어, 상기 관개 설비(3100)의 자동 운영 시 사고가 발생될 경우, 후술될 상기 통신부(미도시)에 의해 후술될 상기 디스플레이부(4000)에는 별도의 알람이 제공되거나 또는 원격 제어에 의한 상기 관개 설비(3100)의 제어가 가능할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자동관개시스템의 디스플레이부를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 상기 디스플레이부(4000)는 상기 데이터 수집부(1000), 상기 데이터 연산부(2000) 및 상기 데이터 처리부(3000)로부터 제공되는 데이터들을 표시하는 단말일 수 있다. 다시 말하면, 상기 데이터들(1100, 1300, 1500, 1700, 1900) 및 상기 데이터 처리부(3000)로부터 가공된 데이터들은 후술될 상기 통신부(미도시)를 통해 전달되어 상기 디스플레이부(4000)에 표시될 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이부는 스마트폰 또는 PC일 수 있다.
사용자는 상기 디스플레이부(4000)를 통해 상기 데이터들(1100, 1300, 1500, 1700, 1900) 중 적어도 어느 하나의 요소를 상기 데이터 수집부(1000)에 입력할 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 통신부(미도시)는 상기 데이터 수집부(1000)에 저장되거나, 상기 데이터 연산부(2000)로부터 산출된 상기 데이터들을 상기 데이터 수집부(1000), 상기 데이터 연산부(2000), 상기 데이터 처리부(3000) 및 상기 디스플레이부(4000) 간에 전송할 수 있다. 또한, 상기 통신부는 상기 데이터들(1100, 1300, 1500, 1700, 1900) 중 적어도 어느 하나를 외부 서버로부터 상기 데이터 수집부(1000)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 상기 통신부는 TCP/IP 서버, API 서버 및 DB서버 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
이상 본 발명의 실시 예에 따른 자동관개시스템을 서술하였다. 본 발명에 따르면, 상기 자동관개시스템은 데이터 수집부에서 일사량 데이터를 보강하고, 데이터 연산부에서 증발산량 및 유효수분량 데이터를 보강함으로써 별도의 토양수분측정센서를 구비하지 않아도 정확한 토양 내 수분함유량 측정으로부터 작물 재배를 위한 최적의 필요관개량 산출이 가능하다. 또한, 데이터 처리부에 의한 토양 관개 시, 강우 발생에 따른 관개용수 조절, 운영 모드 변경 또는 관개 패턴 설정 등의 사용자별 맞춤 관개 계획 설정이 가능함으로써, 저비용 및 고신뢰성의 상기 자동관개시스템이 제공될 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1000; 데이터 수집부
1100; 기상 데이터
1300; 토양 데이터
1500; 수질 데이터
1700; 작물 데이터
1900; 영농 데이터
2000; 데이터 연산부
3000; 데이터 처리부
3100; 관개 설비
3110; 수용부
3115; 수위 센서
3130; 펌프부
3150; 밸브부
4000; 디스플레이부

Claims (12)

  1. 기상 데이터, 토양 데이터, 수질 데이터, 작물 데이터 및 영농 데이터를 수집하는 데이터 수집부;
    일사량 및 증발산량을 산출하는 제1 연산, 상기 데이터 수집부로부터 수집된 상기 데이터들을 이용하여 수분함유량을 산출하는 제2 연산 및 상기 수분함유량 및 상기 작물 데이터로부터 필요관개량을 산출하는 제3 연산을 수행하는 데이터 연산부;
    상기 데이터 연산부로부터 산출된 상기 필요관개량의 값에 따라, 관개 설비를 제어하는 데이터 처리부;
    상기 데이터 수집부, 상기 데이터 연산부 및 상기 데이터 처리부로부터 제공된 정보들을 표기하는 디스플레이부; 및
    상기 데이터 수집부, 상기 데이터 연산부, 상기 데이터 처리부 및 상기 디스플레이부 간의 데이터를 전송하는 통신부;를 포함하고,
    상기 데이터 연산부의 상기 제1 연산은
    상기 기상 데이터인 일조시간과 일사지수를 곱하여 상기 기상 데이터로부터 미계측된 상기 일사량을 산출하는 제1 산출 과정 및
    산출된 상기 일사량을 반영하여 상기 증발산량을 산출하는 제2 산출 과정을 포함하며,
    상기 제2 연산은
    토양의 수분 장력에 의한 수분충당현상으로 발생되는 토양 내 수분상승분인 유효수분량을 산출하는 제3 산출 과정 및
    상기 유효수분량, 강우량 및 관개량을 포함하는 수분증가요소로부터, 상기 증발산량, 토양침투량 및 유출량을 포함하는 수분감소요소를 차감하여 상기 수분함유량을 산출하는 제4 산출 과정을 포함하고,
    상기 제1 산출 과정은,

    Figure 112017113787997-pat00015
    의 수식에 의해 구해지고(H/H0 : 일사량 (H 는 지면일사량, H0 는 대기외 일사량), S/S0 는 일조 시간 (S 는 일조시수, S0 는 가조시수))
    위 식에서 일사지수 a, b는 아래의 수학식에 의해 도출되며,

    Figure 112017113787997-pat00016
    ,
    Figure 112017113787997-pat00017

    (yi 는 일사율, xi 는 일조율, n : 일수(매년 1월 1일을 기준으로 카운트)
    상기 대기외 일사량(H0)은 아래의 수식들로부터 도출되며,
    Figure 112017113787997-pat00018
    ,
    Figure 112017113787997-pat00019
    ,
    Figure 112017113787997-pat00020
    ,
    Figure 112017113787997-pat00021
    ,
    (Igs 는 태양상수(1,367 W/㎡), f 는 외곡교정인수, λ 는 위도, δ 는 일적위, Ws 는 일출시간각, n 는 일수(매년 1월 1일을 기준으로 카운트))
    상기 가조시수(S0)는
    Figure 112017113787997-pat00022
    ,
    (Ws 는 일출시간각)의 수학식으로부터 도출되는 것을 특징으로 하는 자동관개시스템.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 데이터 연산부는
    상기 데이터 수집부로부터 수집된 상기 데이터들을 이용하여 필요질소수지량을 산출하는 제4 연산을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 자동관개시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제4 연산은 상기 강우량, 상기 관개량, 비료 및 퇴비 중 적어도 어느 하나를 합한 값으로부터 작물의 질소수지 흡수량, 휘산, 탈질, 상기 토양침투량 및 상기 유출량 중 적어도 어느 하나를 차감하여 상기 필요질소수지량을 산출하는 것을 특징으로 하는 자동관개시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 연산에서의 상기 작물 데이터는 작물별 적정 관개설정량인 것을 특징으로 하는 자동관개시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 유효수분량은 상기 토양의 수분 장력이 10kPa 이상 150kPa 이하일 경우, 상기 토양 내에 발생되는 수분상승분인 것을 특징으로 하는 자동관개시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 관개 설비는
    관개용수를 수용하는 수용부, 상기 관개용수를 상기 수용부로부터 상기 토양에 전달하는 펌프부, 상기 관개용수의 흐름을 제어하는 밸브부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동관개시스템.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 수용부는 수위 센서를 포함하되, 상기 수위센서는 상기 수용부의 내벽 또는 외벽 중 적어도 어느 한 곳에 위치하고, 상기 수용부 내에 수용된 상기 관개용수의 가용량을 확인하는 것을 특징으로 하는 자동관개시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는 상기 필요관개량 및 상기 관개용수의 가용량을 비교함으로써 상기 수용부의 내부에 상기 관개용수를 확보하는 제1 제어 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동관개시스템.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는
    상기 제3 연산으로부터 산출된 상기 필요관개량의 값이 양의 정수일 경우, 상기 펌프부를 작동하고, 상기 밸브부를 개방시켜 상기 필요관개량의 크기만큼 상기 토양에 상기 관개용수를 공급하는 제2 제어 과정을 수행하고,
    상기 관개용수를 토양에 공급하는 도중에 상기 기상 데이터로부터 강우 발생 정보가 입력될 경우, 상기 펌프부의 작동을 멈추고, 상기 밸브부를 폐쇄시켜 관개를 종료시키는 제3 제어 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 자동관개시스템.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는
    상기 제3 연산으로부터 산출된 상기 필요관개량의 값이 음의 정수일 경우, 상기 펌프부 및 상기 밸브부를 비작동시켜 상기 토양에 상기 관개용수를 비공급하는 제4 제어 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 자동관개시스템.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 통신부는 TCP/IP 서버, API 서버 및 DB서버 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동관개시스템.
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