KR102011597B1 - 스마트 농장 시스템 - Google Patents

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KR102011597B1
KR102011597B1 KR1020180015383A KR20180015383A KR102011597B1 KR 102011597 B1 KR102011597 B1 KR 102011597B1 KR 1020180015383 A KR1020180015383 A KR 1020180015383A KR 20180015383 A KR20180015383 A KR 20180015383A KR 102011597 B1 KR102011597 B1 KR 102011597B1
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이상엽
오홍석
송성환
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주식회사 테스트원
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Abstract

본 발명은 제1 작물 재배 영역 및 제2 작물 재배 영역으로 재배 영역을 구분하여 작물을 재배하는 스마트 농장 시스템에 관한 것으로서, 작물 재배 조건에 따른 태양광을 재현하는 인공광 조사부; 인공광 조사부를 제1 작물 재배 영역에서, 제2 작물 재배 영역으로 왕복 이동 시키는 이동부; 및 제1 작물 재배 영역과 제2 작물 재배 영역 사이에 배치되어 어느 한 작물 재배 영역에 조사되는 인공광이 이웃하는 작물 재배 영역으로 조사되는 것을 차단하는 광 차단부를 포함하는 스마트 농장 시스템을 제공한다.

Description

스마트 농장 시스템{Smart farm system}
본 발명은 인공광 조사부를 이동시켜, 낮과 밤이 바뀌는 것을 모사 함으로써, 제1 작물 재배 영역과 제2 작물 재배 영역에서 동시에 작물을 재배 하는 스마트 농장 시스템에 관한 것이다.
오늘날 산업이 발전하고 인구가 증가함에 따라, 각종 공장시설의 확장과 주택의 건설로 농경지나 청정 지역이 감소하고 있는 추세이며, 특히, 화학약품 등의 사용으로 농작물을 재배하는 농경지가 척박해짐은 물론 각종 산업공해의 증가로 청정 농산물이나 각종 식물의 재배가 날로 어려워지고 있다.
이러한 환경오염에 따라 청정 농산물이나 각종 식물을 재배하기 위한 일반인들의 관심이 급증하고 있다. 기존의 유리 온실 또는 비닐하우스 등과 같은 재배 방식은 식물의 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라 계절에 상관없이 농작물과 식물을 재배할 수는 있다.
이러한 추세와 함께 식물의 광합성에 필요한 태양광을 확보하는 것이 중요해지고 있다. 그러나 태양광은 날씨나 시간 또는 장소에 따라 많은 영향을 받았다. 따라서 종래의 기술에는 인공광을 발생시키는 LED를 통해 태양광을 모사 하였지만, 비용 문제로 넓은 경작지에서 농작물을 재배 하는데 한계가 있었다.
한국공개특허 제10-2016-0071644호 한국등록특허 제10-1451701호
본 발명은 인공광 조사부를 이동시켜, 낮과 밤이 바뀌는 것을 모사함으로써, 제1 작물 재배 영역과 제2 작물 재배 영역에서 동시에 작물을 재배 하는 스마트 농장 시스템의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 목적을 실현하기 위한 스마트 농장 시스템은, 제1 작물 재배 영역 및 제2 작물 재배 영역으로 재배 영역을 구분하여 작물을 재배하는 스마트 농장 시스템으로서, 작물 재배 조건에 따른 태양광을 재현하는 인공광 조사부; 인공광 조사부를 제1 작물 재배 영역에서, 제2 작물 재배 영역으로 왕복 이동 시키는 이동부; 및 제1 작물 재배 영역과 제2 작물 재배 영역 사이에 배치되어 어느 한 작물 재배 영역에 조사되는 인공광이 이웃하는 작물 재배 영역으로 조사되는 것을 차단하는 광 차단부를 포함한다.
이때, 인공광 조사부는, 태양광에 대응하는 인공광을 발생시키는 램프 부재; 및 램프 부재를 상하좌우 이동시키는 프레임 부재를 포함할 수 있다.
이때, 이동부는, 프레임 부재에 제1 작물 재배 영역 에서 제2 작물 재배 영역으로 이동 경로를 제공하는 가이드레일 부재; 가이드레일 부재와 평행한 축을 중심축으로 하는 회전력을 제공하는 제1 구동 부재; 제1 구동 부재에 대응하여 회전하고, 외주면에 나사산이 형성된 제1 스크류바 부재; 제1 스크류바 부재 상에 체결되고, 내주면에 나사산이 형성되어 상기 제1 스크류바 부재 상을 이동하는 너트 부재; 및 너트 부재의 일단에 구비되고, 프레임 부재의 하측에 결합되어 너트 부재가 이동함에 따라 프레임 부재에 이동 동력을 전달하는 동력전달 부재를 포함할 수 있다.
이때, 스마트 농장 시스템은, 기설정된 시간 동안 제1 구동 부재가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전을 수행하도록 제어하는 제어장치를 더 포함할 수 있다.
한편, 광 차단부는, 스마트 농장의 일측단에서 타측단까지 형성되는 커튼봉 부재; 커튼봉 부재를 내부에 수용하고 상기 스마트 농장의 천장 또는 측면에 부착되는 덮개 부재; 인공광의 투과를 방지 하고, 커튼봉 부재에 결합되는 커튼 부재; 및 커튼봉 부재를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 제2 구동 부재를 포함하고, 커튼봉 부재가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할때, 커튼 부재가 상단으로 감겨 올라가거나 하단으로 펼쳐질 수 있다.
이때, 제어장치는, 기설정된 시간 동안 제2 구동 부재를 제어함으로써, 상기 커튼봉 부재를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트 농장 시스템에 의하면,
첫째, 재배를 원하는 작물이 필요로 하는 태양광을 모사하여 인공광을 발생시킬 수 있다.
둘째, 기설정된 시간에 인공광 조사부를 이동시킴으로써, 낮과 밤이 바뀌는 것을 모사할 수 있다.
셋째, 인공광 조사부를 이동시켜, 낮과 밤이 바뀌는 것을 모사함으로써, 제1 작물 재배 영역과 제2 작물 재배 영역에서 동시에 작물을 재배할 수 있다.
넷째, 기설정된 시간에 광 차단부의 커튼 부재가 상단으로 감겨 올라가도록 함으로써, 인공광 조사부가 이웃한 작물 재배 영역으로 이동할 수 있다.
다섯째, 기설정된 시간에 광 차단부가 하단으로 펼쳐짐으로써, 인공광 조사부가 발생시키는 인공광이 이웃한 작물 재배 영역으로 투과되지 않도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 농장 시스템의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 2는 인공광 조사부의 평면도이다.
도 3은 인공광 조사부 및 이동부의 사시도이다.
도 4는 광 차단부의 정면도이다.
도 5는 제어장치의 블록도이다.
도 6은 인공광 조사부가 이웃한 작물 재배 영역으로 이동하는 것을 표현한 그림이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 차단부의 정면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성 요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
본 발명에서 언급하는 '사용자'는 스마트 농장 시스템(1000)을 사용하는 사용자를 의미한다. 또한, 스마트 농장은 외부 환경과 차단된 챔버의 형상일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 농장 시스템(1000)의 구성을 나타낸 개략도이고, 도 2는 인공광 조사부(100)의 평면도이며, 도 3은 인공광 조사부(100) 및 이동부(200)의 사시도이고, 도 4는 광 차단부(300)의 정면도이며, 도 5는 제어장치(400)의 블록도이고, 도 6은 인공광 조사부(100)가 이웃한 작물 재배 영역으로 이동하는 것을 표현한 그림이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 차단부(300)의 정면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 스마트 농장 시스템(1000)은 제1 작물 재배 영역(1F) 및 제2 작물 재배 영역(2F)으로 재배 영역을 구분하여 작물을 재배하는 스마트 농장 시스템(1000)으로서, 인공광 조사부(100), 이동부(200), 광 차단부(300)를 포함한다.
인공광 조사부(100)는 작물 조건에 따른 태양광을 재현한다. 인공광 조사부(100)는 태양광을 모사하는 인공광을 발생시키는 램프 부재(110) 및 램프 부재(110)를 상하좌우 이동 시키는 프레임 부재(120)를 포함할 수 있다.
프레임 부재(120)는 상면 중앙 부분에 배치되는 프레임 구동 부재(130), 프레임 구동 부재(130)에서 X축을 따라 좌측으로 왕복하여 이동하는 제1 램프 레일 부재(121), 프레임 구동 부재(130)에서 X축을 따라 우측으로 왕복하여 이동하는 제2 램프 레일 부재(122), 프레임 구동 부재(130)에서 대각선 방향의 좌상단 꼭지점으로 왕복하여 이동하는 제3 램프 레일 부재(123), 프레임 구동 부재(130)에서 대각선 방향의 우상단 꼭지점으로 왕복하여 이동하는 제4 램프 레일 부재(124), 프레임 구동 부재(130)에서 대각선 방향의 우하단 꼭지점으로 왕복하여 이동하는 제5 램프 레일 부재(125), 프레임 구동 부재(130)에서 대각선 방향의 좌하단 꼭지점으로 왕복하여 이동하는 제6 램프 레일 부재(126), 프레임 구동 부재(130)에서 Y축을 따라 상측으로 왕복하여 이동하는 제7 램프 레일 부재(127), 프레임 구동 부재(130)에서 Y축을 따라 하측으로 왕복하여 이동하는 제8 램프 레일 부재(128)를 포함할 수 있고, 프레임 구동 부재(130)에 의해 제1 램프 레일 부재(121), 제2 램프 레일 부재(122), 제3 램프 레일 부재(123), 제4 램프 레일 부재(124), 제5 램프 레일 부재(125), 제6 램프 레일 부재(126), 제7 램프 레일 부재(127) 및 제8 램프 레일 부재(128)가 개별적으로 구동할 수 있다.
이때, 프레임 부재(120)의 복수의 램프 레일 부재는 이에 한정되는 것이 아니고, X축 또는 Y축 방향의 레일 부재와 대각선 방향의 레일 부재 사이에 레일 부재를 더 추가할 수 있다. 예를 들어, 제2 램프 레일 부재(122)와 제4 램프 레일 부재(124) 사이에 레일 부재를 더 추가할 수 있다.
램프 부재(110)는 태양광이 조사하는 광량을 모사하기 위해 메탈 헬라이드(Metal Halide) 램프, 또는 플라즈마 램프 또는 LED로 형성될 수 있고, 제1 램프 레일 부재(121), 제2 램프 레일 부재(122), 제3 램프 레일 부재(123), 제4 램프 레일 부재(124), 제5 램프 레일 부재(125), 제6 램프 레일 부재(126), 제7 램프 레일 부재(127) 및 제8 램프 레일 부재(128)에 배치되어 복수의 램프 레일 부재가 제공하는 이동 경로를 따라 이동할 수 있다.
램프 부재(110)는 프레임 구동 부재(120) 하단에 배치될 수 있다. 또한, 프레임 구동 부재(130)는 후술할 제어장치(400)에 의해 제어될 수 있다.
프레임 부재(120)는 상면에 프레임 구동 부재(130)에 의해 X축 또는 Y축을 중심축으로 하여 회전하는 제2 스크류바 부재(131), 제2 스크류바 부재(131)의 회전력을 이용하여 Z축을 중심축으로 하는 회전력으로 변환하는 변환 부재(132), 변환 부재(132)에 의해 Z축을 중심축으로 회전하고 내주면에 나사산이 형성되는 스크류잭 부재(133), 외주면에 나사산을 형성하고 스크류잭 부재(133)가 Z축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전함에 따라 수직 승강 또는 하강의 이동경로를 제공하는 제3 스크류바 부재(129)를 더 포함할 수 있다.
즉, 프레임 구동 부재(130)에 의해 제2 스크류바 부재(131)가 회전할시, 변환 부재(132)에 의해 스크류잭 부재(133)가 수직의 Z축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하여 제3 스크류바 부재(134)를 따라 Z축으로 수직 승강 또는 하강 이동함으로써, 제1 램프 레일 부재(121), 제2 램프 레일 부재(122), 제3 램프 레일 부재(123), 제4 램프 레일 부재(124), 제5 램프 레일 부재(125), 제6 램프 레일 부재(126), 제7 램프 레일 부재(127) 및 제8 램프 레일 부재(128)를 포함하는 프레임 부재(130)의 상단부가 제3 스크류바 부재(134)를 따라 상하 이동할 수 있다.
도시 되지 않았지만, 제2 스크류바 부재(131)는 외주면에 나사산이 형성될 수 있고, 변환 부재(132)는 제2 스크류바 부재(131)와 맞닿아 체결되며 내주면에 나사산이 형성되는 기어 유닛을 더 포함할 수 있다. 변환 부재(132)는 복수의 기어 유닛을 더 포함할 수 있고, 복수의 기어 유닛이 맞닿아 회전함으로써 최종적으로 Z축을 중심축으로 하는 회전으로 변환할 수 있고, 변환 부재(132)의 기어 유닛의 외주면에 기어와 맞닿아 회전할 수 있는 기어가 스크류잭 부재(133) 외주면에 형성될 수 있다.
후술할 제어장치(400)에 의해 프레임 구동 부재(130)를 제어하여 제2 스크류바 부재(131)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하도록 제어할 수 있다.
도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 이동부(200)는 인공광 조사부(100)를 제1 작물 재배 영역(1F)에서 제2 작물 재배 영역(2F)으로 왕복 이동 시킨다.
이동부(200)는 프레임 부재(120)에 제1 작물 재배 영역(1F) 에서 제2 작물 재배 영역(2F)으로 이동 경로를 제공하는 가이드레일 부재(210), 가이드레일 부재(210)와 평행한 축을 중심축으로 하는 회전력을 제공하는 제1 구동 부재(220), 제1 구동 부재(220)에 대응하여 회전하고, 외주면에 나사산이 형성된 제1 스크류바 부재(230), 제1 스크류바 부재(230) 상에 체결되고, 내주면에 나사산이 형성되어 제1 스크류바 부재(230) 상을 이동하는 너트 부재(240) 및 너트 부재(240)의 일단에 구비되고, 프레임 부재(120)의 하측에 결합되어 너트 부재(240)의 이동 동력을 프레임 부재(120)에 전달하는 동력전달 부재(250)를 포함할 수 있다.
프레임 부재(120)는 하측이 바퀴 부재(260)를 더 포함할 수 있고, 상기 가이드레일 부재(210) 상에도 이동할 수 있다. 즉, 제1 스크류바 부재(230)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전함에 따라, 너트 부재(240)가 제1 스크류바 부재(230) 상에 체결되어 이동하고, 동력전달 부재(250)에 의해 너트 부재(240)의 이동 동력이 프레임 부재(120)에 전달될 수 있다. 이때 바퀴 부재(260)가 가이드레일 부재(210)를 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하여 인공광 조사부(100)가 제1 작물 재배 영역(1F) 에서 제2 작물 재배 영역(2F)으로 왕복 이동할 수 있다.
후술할 제어장치(400)는 기설정된 시간 동안 제1 구동 부재(230)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전을 수행하도록 제어할 수 있다.
동력전달 부재(250)는 하단에 제1 작물 재배 영역(1F)에서 제2 작물 재배 영역(2F)으로 이동 경로를 제공하는 보조 레일 부재(270)를 더 포함할 수 있다.
도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이, 광 차단부(300)는 제1 작물 재배 영역(1F)과 제2 작물 재배 영역(2F) 사이에 배치되어 어느 한 작물 재배 영역에 조사되는 인공광이 이웃하는 작물 재배 영역으로 조사되는 것을 차단한다.
광 차단부(300)는 스마트 농장의 일측단에서 타측단까지 형성되는 커튼봉 부재(320), 커튼봉 부재(320)를 내부에 수용하고 스마트 농장의 천장 또는 측면에 부착되는 덮개 부재(330), 인공광의 투과를 방지 하고, 커튼봉 부재(310)에 결합되는 커튼 부재(310), 커튼봉 부재(320)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 제2 구동 부재(340)를 포함하고, 커튼봉 부재(320)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할때, 커튼 부재가(310) 상단으로 감겨 올라가거나 하단으로 펼쳐질 수 있다.
제어장치(400)는 기설정된 시간에 제2 구동 부재(340)를 제어함으로써, 상기 커튼봉 부재(320)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킬 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제어장치(400)는 데이터베이스부(410), 재배영역이동부(420), 광차단제어부(430), 환경조절부(440), 태양광재현부(450), 및 피드백제어부(460)를 포함할 수 있다.
데이터베이스부(410)는 인터넷망에 통신 가능하게 연결되어 사용자에 의해 원하는 작물과 대응되는 표준 재배 조건이 저장될 수 있다. 표준 재배 조건은 온도, 광량, 습도, 물, 풍량 등이 될 수 있다.
도 5 및 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 사용자가 선택한 특정 작물에 대응되는 표준 재배 조건을 데이터베이스부(410)에서 불러옴에 따라, 인공광 조사부(100)는 제1 작물 재배 영역(1F)에 배치되고, 태양광재현부(450)는 이동광 조사부(100)의 램프 부재(110) 및 프레임 부재(120)를 제어하여 태양광을 모사하는 인공광을 발생시킬 수 있다.
이때, 광 차단부(300)는 제1 작물 재배 영역(1F)에 조사된 인공광이 이웃한 제2 작물 재배 영역(2F)에 투과되지 않도록 차단할 수 있다. 즉, 제1 작물 재배 영역(1F)은 하루중 낮이 모사되고, 제2 작물 재배 영역(2F)은 하루중 밤이 모사될 수 있다.
도 5 및 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 데이터베이스부(410)의 저장된 표준 재배 조건에서 표준 광량 조건에 따라, 제1 작물 재배 영역(1F)의 인공광 조사 시간이 경과되면, 기설정된 시간에 광차단제어부(430)는 광 차단부(300)의 제2 구동 부재(340)를 시계 방향으로 회전하도록 제어하고, 제2 구동 부재(340)는 제1 커튼 기어(350)를 시계 방향으로 회전시키며, 제1 커튼 기어(350)는 제2 커튼 기어(360)를 반시계 방향으로 회전시킨다. 이때, 제2 커튼 기어(360)는 커튼봉 부재(320)를 반시계 방향으로 회전 시킴으로서, 커튼 부재(310)가 상단으로 감겨 올라가도록 할 수 있다.
이때, 재배영역이동부(420)는 제1 구동 부재(220)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 시킴으로서, 인공광 조사부(100)를 재1 작물 재배 영역(1F)에서 제2 작물 재배 영역(2F)으로 이동시킬 수 있다.
도 5 및 도 6의 (C)에 도시한 바와 같이, 인공광 조사부(100)가 제2 작물 재배 영역(2F)에 배치됨과 동시에, 재배영역이동부(420)는 제1 구동 부재(220)의 회전을 정지하고, 기설정된 시간에 광차단제어부(430)는 광 차단부(300)의 제2 구동 부재(340)를 반시계 방향으로 회전하도록 제어하여 제2 구동 부재(340)는 제1 커튼 기어(350)를 반시계 방향으로 회전시키고, 제1 커튼 기어(350)는 제2 커튼 기어(360)를 시계 방향으로 회전시킨다. 이때, 제2 커튼 기어(360)는 커튼봉 부재(320)를 시계 방향으로 회전 시킴으로서, 커튼 부재(310)가 하단으로 펼쳐지도록 할 수 있다.
태양광재현부(450)는 데이터베이스부(410)에서 불러온 표준 광량 조건에 따라 제2 작물 재배 영역(2F)에 배치된 이동광 조사부(100)의 램프 부재(110) 및 프레임 부재(120)를 제어하여 태양광을 모사하는 인공광을 발생시킬 수 있다.
이때, 광 차단부(300)는 제2 작물 재배 영역(2F)에 조사된 인공광이 이웃한 제1 작물 재배 영역(1F)에 투과되지 않도록 차단할 수 있다. 즉, 제2 작물 재배 영역(2F)은 하루 중 낮이 모사되고, 제1 작물 재배 영역(1F)은 하루중 밤이 모사될 수 있다.
태양광재현부(450)는 프레임 부재(120)의 프레임 구동 부재(130)를 제어하여 제1 램프 레일 부재(121), 제2 램프 레일 부재(122), 제3 램프 레일 부재(123), 제4 램프 레일 부재(124), 제5 램프 레일 부재(125), 제6 램프 레일 부재(126), 제7 램프 레일 부재(127) 및 제8 램프 레일 부재(128)상에서 복수의 램프 부재(110)의 위치를 개별적으로 좌우 이동 시킬 수 있으며, 제1 램프 레일 부재(121), 제2 램프 레일 부재(122), 제3 램프 레일 부재(123), 제4 램프 레일 부재(124), 제5 램프 레일 부재(125), 제6 램프 레일 부재(126), 제7 램프 레일 부재(127) 및 제8 램프 레일 부재(128)를 포함하는 프레임 부재(120)의 상단을 제3 스크류바 부재(134)를 따라 상하 이동시킬 수 있다.
또한, 태양광재현부(450)는 복수의 램프 부재(110)의 인공광의 광량을 개별적으로 제어할 수 있다.
도시 되지 않았지만, 스마트 농장 시스템(1000)은 통상적으로 사용되는 스마트 농장 내부의 온도를 조절하는 냉난방 장치(미도시), 스마트 농장 내부의 습도를 조절하는 가습기(미도시), 스마트 농장 내부의 공기를 순환시키는 환기부(미도시) 및 작물 재배 영역에 물을 공급하는 스프링쿨러(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한, 스마트 농장 시스템(1000)은 통상적으로 사용되는 감지부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 감지부(미도시)는 스마트 농장 내부의 온도 및 습도를 측정하는 온습도센서(미도시), 스마트 농장 내부의 풍량을 감지하는 풍량감지센서(미도시), 스프링쿨러가 공급하는 물의 양을 측정하는 강우량계(미도시) 및 인공광의 광량을 감지하는 일사량센서(미도시)로 구성될 수 있다.
사용자의 조작에 의해 선택한 특정 작물에 대응되는 표준 재배 조건을 데이터베이스부(410)에서 불러옴에 따라, 환경조절부(440)는 표준 재배 조건의 표준 온도 조건, 표준 습도 조건, 표준 풍량 조건, 표준 광량 조건 및 표준 강우 조건에 대응하여, 냉난방 장치(미도시)를 제어하여 스마트 농장 내부를 냉방 또는 난방하고, 가습기(미도시)를 제어하여 수증기를 배출시키며, 환기부(미도시)를 제어하여 스마트 농장 내부에 공기 유동을 발생시키고, 스프링쿨러(미도시)를 제어하여 작물 재배 영역에 물을 공급할 수 있다. 그리고 태양광재현부(450)는 인공광 조사부(100)를 제어하여 인공광을 발생시킬 수 있다.
감지부(미도시)는 온습도센서(미도시), 풍량감지센서(미도시), 강우량계(미도시) 및 일사량센서(미도시)에서 감지한 온도, 습도, 풍량, 물의 양 및 광량을 포함하는 환경상태 데이터를 디지털 신호로 변환하여 피드백제어부(460)로 전환하고, 피드백제어부(460)는 감지부(미도시)에서 전송한 환경상태 데이터와 데이터베이스부(410)에서 불러온 표준 재배 조건과 일치하도록 환경조절부(440) 및 태양광재현부(450)를 제어할 수 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 스마트 농장의 천장 및 측면에 부착 시키코 스마트 농장의 일측단에서 타측단까지 형성되는 부착 부재(310), 상기 부착 부재(310)에 하측에 형성되고, 프레임 부재(120)의 이동 방향과 직교하는 방향으로 여러갈래 절단되는 제1 가림막 부재(380) 및 제2 가림막 부재(390)를 포함할 수 있다. 제1 가림막 부재(380)는 전방에 배치되고, 제2 가림막 부재(390)는 후방에 배치되어 이중구조로 형성될 수 있다. 이때, 제1 가림막 부재(380) 및 제2 가림막 부재(390)는 서로 엇갈리게 절단되어 배치될 수 있다.
프레임 부재(120)가 이동부(200)에 의해 제1 작물 재배 영역(1F)에서 제2 작물 재배 영역(2F)으로 왕복 이동할때, 제1 가림막 부재(380) 및 제2 가림막 부재(390)를 통과하여 이동할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 기술자는 아래의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1000 : 솔라 시뮬레이션 제어시스템 1F : 제1 작물 재배 영역
2F : 제2 작물 재배 영역 100 : 인공광 조사부
110 : 램프 부재 120 : 프레임 부재
200 : 이동부 210 : 레일 부재
220 : 재1 구동 부재 230 : 제1 스크류바 부재
240 : 너트 부재 250 : 동력전달 부재
300 : 광 차단부 310 : 커튼 부재
320 : 커튼봉 부재 330 : 덮개 부재
340 : 제2 구동 부재 400 : 제어장치

Claims (6)

  1. 제1 작물 재배 영역 및 제2 작물 재배 영역으로 재배 영역을 구분하여 작물을 재배하는 스마트 농장 시스템으로서,
    작물 재배 조건에 따른 태양광을 재현하는 인공광 조사부;
    상기 인공광 조사부를 상기 제1 작물 재배 영역에서, 상기 제2 작물 재배 영역으로 왕복 이동 시키는 이동부; 및
    상기 제1 작물 재배 영역과 상기 제2 작물 재배 영역 사이에 배치되어 어느 한 작물 재배 영역에 조사되는 인공광이 이웃하는 작물 재배 영역으로 조사되는 것을 차단하는 광 차단부를 포함하되,
    상기 인공광 조사부는,
    태양광에 대응하는 인공광을 발생시키는 램프 부재; 및
    상기 램프 부재를 상하좌우 이동시키는 프레임 부재를 포함하고,
    상기 프레임 부재는,
    상면 중앙 부분에 배치되는 프레임 구동 부재;
    상기 프레임 구동 부재에서 X축을 따라 좌측으로 왕복하여 이동하는 제1 램프 레일 부재;
    상기 프레임 구동 부재에서 X축을 따라 우측으로 왕복하여 이동하는 제2 램프 레일 부재;
    상기 프레임 구동 부재에서 대각선 방향의 좌상단 꼭지점으로 왕복하여 이동하는 제3 램프 레일 부재;
    상기 프레임 구동 부재에서 대각선 방향의 우상단 꼭지점으로 왕복하여 이동하는 제4 램프 레일 부재;
    상기 프레임 구동 부재에서 대각선 방향의 우하단 꼭지점으로 왕복하여 이동하는 제5 램프 레일 부재;
    상기 프레임 구동 부재에서 대각선 방향의 좌하단 꼭지점으로 왕복하여 이동하는 제6 램프 레일 부재;
    상기 프레임 구동 부재에서 Y축을 따라 상측으로 왕복하여 이동하는 제7 램프 레일 부재
    상기 프레임 구동 부재에서 Y축을 따라 하측으로 왕복하여 이동하는 제8 램프 레일 부재를 포함하고,
    상기 프레임 구동 부재에 의해 상기 제1 램프 레일 부재, 상기 제2 램프 레일 부재, 상기 제3 램프 레일 부재, 상기 제4 램프 레일 부재, 상기 제5 램프 레일 부재, 상기 제6 램프 레일 부재, 상기 제7 램프 레일 부재 및 상기 제8 램프 레일 부재가 개별적으로 구동되고,
    상기 이동부는,
    상기 프레임 부재에 제1 작물 재배 영역 에서 제2 작물 재배 영역으로 이동 경로를 제공하는 가이드레일 부재;
    상기 가이드레일 부재와 평행한 축을 중심축으로 하는 회전력을 제공하는 제1 구동 부재;
    상기 제1 구동 부재에 대응하여 회전하고, 외주면에 나사산이 형성된 제1 스크류바 부재;
    상기 제1 스크류바 부재 상에 체결되고, 내주면에 나사산이 형성되어 상기 제1 스크류바 부재 상을 이동하는 너트 부재; 및
    상기 너트 부재의 일단에 구비되고, 상기 프레임 부재의 하측에 결합되어 상기 너트 부재가 이동함에 따라 상기 프레임 부재에 이동 동력을 전달하는 동력전달 부재를 포함하고,
    상기 스마트 농장 시스템은,
    기설정된 시간 동안 상기 제1 구동 부재가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전을 수행하도록 제어하는 제어장치를 더 포함하고,
    상기 광 차단부는,
    상기 스마트 농장의 일측단에서 타측단까지 형성되는 커튼봉 부재;
    상기 커튼봉 부재를 내부에 수용하고 상기 스마트 농장의 천장 또는 측면에 부착되는 덮개 부재;
    상기 인공광의 투과를 방지 하고, 상기 커튼봉 부재에 결합되는 커튼 부재; 및
    상기 커튼봉 부재를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 제2 구동 부재를 포함하고,
    상기 커튼봉 부재가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할때, 상기 커튼 부재가 상단으로 감겨 올라가거나 하단으로 펼쳐지고,
    상기 제어장치는,
    표준 재배 조건이 저장되는 데이터베이스부;
    상기 제1 구동 부재를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 시켜, 상기 인공광 조사부를 상기 제1 작물 재배 영역에서 상기 제2 작물 재배 영역으로 이동시키는 재배영역이동부;
    상기 데이터베이스부의 저장된 표준 재배 조건에서 표준 광량 조건에 따라, 상기 제1 작물 재배 영역의 인공광 조사 시간이 경과되면, 기설정된 시간에 상기 제2 구동 부재를 시계 방향으로 회전하도록 제어하여 상기 커튼 부재가 상단으로 감겨 올라가도록 제어하는 광차단제어부;
    상기 표준 재배 조건의 표준 온도 조건, 표준 습도 조건, 표준 풍량 조건, 표준 광량 조건 및 표준 강우 조건에 대응하여, 냉난방 장치를 제어하여 스마트 농장 내부를 냉방 또는 난방하고, 가습기를 제어하여 수증기를 배출시키며, 환기부를 제어하여 스마트 농장 내부에 공기 유동을 발생시키고, 스프링쿨러를 제어하여 작물 재배 영역에 물을 공급하는 환경조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 농장 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어장치는,
    기설정된 시간 동안 상기 제2 구동 부재를 제어함으로써, 상기 커튼봉 부재를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 스마트 농장 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102155522B1 (ko) * 2020-02-06 2020-09-14 김민성 태양의 일출과 일몰을 재현한 재배 장치
CN115211312A (zh) * 2022-06-27 2022-10-21 中国农业科学院都市农业研究所 一种用于集装箱式农场种植的综合管控系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200247079Y1 (ko) * 2001-07-03 2001-10-17 주식회사 좋은인상 발광다이오드를 이용한 원예식물 생장용 보광장치
KR20070079642A (ko) * 2006-02-03 2007-08-08 김식래 새싹 및 애기채소 재배설비
KR101451701B1 (ko) 2012-12-21 2014-10-22 주식회사 맥스포 광 병용형 식물 재배 시스템
KR101571106B1 (ko) * 2014-08-18 2015-11-23 주식회사 스마트커튼 상하, 좌우 개폐가 가능한 스마트커튼장치
JP2015223118A (ja) * 2014-05-28 2015-12-14 こもろ布引いちご園株式会社 植物生育環境の制御方法、制御装置および制御用プログラム
KR20160071644A (ko) 2014-12-12 2016-06-22 안동대학교 산학협력단 스마트 영농과 관련된 서비스 서버 및 그 동작 방법, 그리고 이에 적용되는 애플리케이션

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200247079Y1 (ko) * 2001-07-03 2001-10-17 주식회사 좋은인상 발광다이오드를 이용한 원예식물 생장용 보광장치
KR20070079642A (ko) * 2006-02-03 2007-08-08 김식래 새싹 및 애기채소 재배설비
KR101451701B1 (ko) 2012-12-21 2014-10-22 주식회사 맥스포 광 병용형 식물 재배 시스템
JP2015223118A (ja) * 2014-05-28 2015-12-14 こもろ布引いちご園株式会社 植物生育環境の制御方法、制御装置および制御用プログラム
KR101571106B1 (ko) * 2014-08-18 2015-11-23 주식회사 스마트커튼 상하, 좌우 개폐가 가능한 스마트커튼장치
KR20160071644A (ko) 2014-12-12 2016-06-22 안동대학교 산학협력단 스마트 영농과 관련된 서비스 서버 및 그 동작 방법, 그리고 이에 적용되는 애플리케이션

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102155522B1 (ko) * 2020-02-06 2020-09-14 김민성 태양의 일출과 일몰을 재현한 재배 장치
CN115211312A (zh) * 2022-06-27 2022-10-21 中国农业科学院都市农业研究所 一种用于集装箱式农场种植的综合管控系统

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