KR102416246B1 - 식물생장 친화적 가로등 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 식물생장 친화적 가로등(100)에 있어서,
야간조명 활용시 식물에 빛의 영향을 최소화하기 위한 가로등으로서, 조명부(11)를 포함하는 빛 조사부(10)를 포함하고, 상기 조명부(11)는 520 내지 580nm 파장의 빛을 조사하는 것을 특징으로 하고, 상기 빛 조사부(10)는 발산부(12)를 더 포함하되, 폴리카보네이트 재질의 발산부, 오목렌즈 발산부 또는 렌티큘러 렌즈의 연속 구조의 발산부 중 어느 하나로 선택되는 것을 특징으로 하고, 필터부(20)를 더 포함하고, 상기 필터부(20)는 일반 조명을 녹색광 (520 내지 580nm)만을 조사하는 광학필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 것으로서, 식물의 엽록소 중 식물의 잎에 흡수가 적은 파장의 범위인 녹색광만을 야간조명에 적용하여 식물의 잎에 흡수를 최소화하여 야간조명에도 불구하고 식물에 대한 빛공해를 최소화 하기 위한 식물생장 친화적 가로등(100)에 관한 것이다.

Description

식물생장 친화적 가로등 {Plant growth friendly street light}
본 발명은 인간이 야간생활을 함에 있어 인간의 활동시간을 넓히기 위해 야간에 거리, 도로 또는 공원 등의 공간에 빛을 제공하기 위해 보조등을 이용하면서도 수목이나 식물의 생육이나 대사활성에 대한 피해를 최소화하기 위한 자연친화적 가로등에 관한 것이다.
특히 수목이나 식물이 주간의 광합성 후 야간에도 정상적으로 생장할 수 있도록 보조등에 특정 범위의 강도 및 특정 범위의 파장을 이용해 야간에도 보조등과 같은 야간조명을 통해 인간 생활활동을 넓히면서도 수목이나 식물에 피해를 최소화하는 가로등에 관한 것이다.
수목이나 식물은 광합성에 의해 생장 및 영양분 축적을 하게 되는데, 이러한 광합성 과정에서 식물은 빛, 이산화탄소 농도, 온도 등에 의한 영향을 받게 되는데, 본 발명은 주로 식물이 이용하는 빛에 관한 것이다.
식물에 영향을 주는 빛은 파장, 광도(빛의 세기) 및 빛의 장단(광주기)에 따라 식물에 각각 다른 영향을 준다.
광합성은 빛 에너지에 의한 산화환원과정을 통해 이루어진다. 식물의 광합성에서는 빛 에너지를 사용해 물(H2O)이 산화하여 산소(O2), 수소 이온(H+), 전자 등을 발생시킨다.
이때 이산화탄소(CO2)가 대부분의 전자와 수소 이온을 받아 유기물질로 환원되며 그 주요산물은 녹말이나 설탕과 같은 탄수화물로서 생장과 영양분을 축적하게 된다.
광합성은 크게 빛에 의존하는 광화학 반응인 '명반응'과 유기 촉매인 효소에 의해 조절되는 화학반응인 '암반응'으로 나눌 수 있다. 빛을 필요로 하는 명반응은 태양빛이 제공되는 낮에만 이루어지며, 빛을 필요로 하지 않는 암반응은 낮과 밤에 걸쳐 이루어진다.
빛을 이용하는 광합성의 명반응 과정에서 빛의 파장은 엽록체를 구성하는 빛의 수용체인 엽록소가 주로 420~470nm (청색 계열) 및 630~680nm (적색계열)을 수용하여 이용하는 것으로 알려져 있다.
이때, 520~580 nm(녹색계열)은 극히 일부분을 제외하고는 엽록소에서 대부분 흡수하지 않는 것으로 알려져 있다.
식물과 빛의 파장과의 관점에서 주로 이루어진 기술개발은 빛을 효율적으로 이용하거나 조사하여 식물의 생육을 증가시키는 것에 중점을 둔 것으로 보이며 이를 반영하듯, 대한민국 선행기술로는 "빛 공해를 최소화한 식물 성장용 소형 LED 스탠드"(한국 등록특허 제10-1948844호, 특허문헌 1)는 420~470nm의 파장을 발생시키는 복수 개로 구성된 청색 LED와 630~680nm의 파장을 발생시키는 복수 개로 구성된 적색 LED를 이용하는 식물 성장형 소형 LED를 소개하고 있거나, "식물 성장을 위한 LED 조명 장치"(한국 등록특허 제10-1386613호, 특허문헌 2)는 650nm ~ 670nm 의 파장 대역을 갖는 적색광과 450 ~ 470nm의 파장 대역을 갖는 청색광을 조합하여 방사하기 위하여 파장 대역에 대응하는 센싱 신호를 출력하는 발명을 소개하거나, "엘이디를 이용한 식물 촉성 재배장치"(한국 공개실용신안 제20-2010-0012973호, 특허문헌 3) 는 빛을 조사하여 식물의 성장을 촉진시키는 장치를 소개하거나, "지능형 식물 재배용 조명장치 및 방법"(한국 등록특허 제10-1164006호, 특허문헌 4)은 적외선 및 자외선 파장대역을 갖는 적어도 하나 이상의 비 가시광 발광소자와, 적색, 청색, 녹색, 황색의 가시광 파장대역에서 적어도 하나 이상의 발광소자가 조합되어 발광하는 엘이디조합패키지를 포함한 식물 재배용 조명 장치를 소개하고 있다.
이처럼, 기존에는 LED를 이용하여 식물 생장을 증가시키는 기술개발에 집중되거나 또는 LED 소재를 사용하여 전력의 절감과 관련한 기술개발에 집중되었다.
한편, 식물과 빛의 광도(빛의 세기)와의 관계에서 광도는 광합성량의 한계치와 관계되는데, 식물이 광합성을 할 때 빛의 세기가 어느 정도에 이르면 더 이상 광합성량이 증가하지 않게 된다. 즉 식물이 흡수하는 이산화탄소의 양은 빛의 세기가 강해짐에 따라 계속 증가하다가 어느 한계에 도달하면 더 이상 증가하지 않게 된다. 이 때의 빛의 세기를 광포화점이라고 하는데 광포화점에 이르는 빛의 세기는 식물의 종류에 따라 다르다. 빛의 광도와 관련되어서는 "LED 조합광원의 광질과 광도 조절이 가능한 식물 재배 장치"(한국 등록특허 제10-1373891호, 특허문허 5)는 엘이디(LED;Light Emitting Diode) 광원 모듈을 포함하는 광원부; 상기 본체의 일 측에 설치되어 상기 광원부에서 발산되는 빛의 광도를 조절하는 광도 조절부를 포함하여 광질과 광도 조절이 가능한 식물 재배 장치를 소개하고 있다.
또한, 식물과 빛의 장단(일장 또는 광주기성)과의 관계에서는 식물의 개화와 같은 생리적 특성이 빛의 광주기성에 영향을 받는데. 특히 빛이 없는 암기가 중요한 요소로 작용하게 되는데, 단일식물의 경우 명기 중에 암기가 포함되면 개화가 가능하지만, 장일식물의 경우 최소한의 암기 중에 명기가 포함되면 개화가 불가능하다. 빛의 광주기와 관련하여 "밀폐형 식물 공장 시스템에서의 씀바귀 재배방법" (한국 등록특허 제10-1449131호, 특허문헌 6)은 LED 램프를 통해 적색(red):청색(blue):백색(white)이 8:1:1의 비율인 파장의 빛을 230~290 μmol·m-2·s-1의 광도와 4~12L/4~12D의 광주기로 광조사(lighting)하는 단계를 포함하는 씀바귀의 재배방법을 소개하고 있다.
이와 같이 수목이나 식물은 빛의 이용을 필수로 하면서도 식물의 흡수에 필수적이고 효율적인 파장의 범위, 식물의 종류에 따른 적정 범위의 광도 및 식물 종류에 따른 광주기성을 적절히 갖추어야 식물이 생장하거나 영양분 축적이 가능하게 된다.
그럼에도 불구하고, 현대사회로 갈수록 인간의 사회생활 범위가 확장됨에 따라 야간에도 인간의 생활범위가 늘어남에 따라 야간에도 거리, 도로 또는 공원 등에 거리등, 도로등 및 공원등 과 같은 많은 보조등이 사용되고 있다.
2012년 제정된 "인공조명에 의한 빛공해 방지법"에서 빛공해의 정의를 '인공조명의 부적절한 사용으로 인한 과도한 빛 또는 비추고자 하는 조명영역 밖으로 누출되는 빛이 국민의 건강하고 쾌적한 생활을 방해하거나 환경에 피해를 주는 상태'라고 했다. 즉 빛의 오남용으로 발생하는 사람과 동·식물에 미치는 모든 피해를 '빛공해' 라고 정의하고 있다.
가로등은 야간에 인간활동을 가능하도록 하는 장점이 있는 반면, 식물, 작물 및 수목에는 생장 및 생육을 억제시켜 부실한 성장이 되거나 광주기의 혼란으로 인한 개화, 생식생장 또는 영양생장을 저해하게 된다.
본 발명에서는 빛공해로 인한 수목이나 식물의 피해를 줄이고자 하는 것에 대한 것이며, 특히 농촌, 도시, 공원 뿐만 아니라 도로에도 많은 수목과 식물들이 자라고 있는데 주간 뿐만 아니라 야간에도 수많은 보조등에 의해 빛을 일정하게 조사(lighting)하게 되는 경우 수목이나 식물의 생육 또는 생리기작에 영향을 미칠 수 있게 되는바, 이에 대한 피해를 최소화하려는 것이다.
또한, 야간조명은 작물의 경우 출수지연, 식물의 경우 개화지연 등의 생리적. 생육적 불안정한 결과를 나타내기도 한다.
실제, 농작물의 예로서는 들깨나 벼와 같은 단일식물은 야간 조명에 민감하여 야간 조명으로 인하여 영양생장이 저해 받아 수확물의 충실도가 저해되거나 수확량이 현저하게 감소되는 것으로 알려져 있다. 이 경우 결국 농작물의 방향에 테이프를 붙여 빛이 조사(lighting)되는 것을 방지하거나 칸막이를 붙이거나 특정 기간동안 가로등을 소등하는 조치에 불과하다.
이를 반영하듯 농촌의 논이나 밭에 가로등이 있는 곳에서는 저녁에 사용되는 가로등 조명으로 인해 식물의 생육이 방해되어 가로등 근처에서 재배하는 식물은 종류가 제한되기도 하며, 야간조명의 영향을 덜 받는 품종을 선택하기도 한다.
이처럼 가로등과 같은 야간조명이 식물의 생리작용은 물론 주간 활동 패턴, 전 생애 주기 등에 큰 영향을 미치고 있다.
따라서, 사람이 야간에도 활동 가능한 조명을 제공하면서도 수목이나 식물의 생리작용에 영향을 덜 미칠 수 있는 광질 (빛의 파장), 광양 (광도, 광포화점) 또는 광주기 (일장)에 최소한의 영향을 미칠 수 있는 야간조명을 제공할 필요성이 있다.
또한, 주간이라도 대기질 환경이 좋지 않은 경우에는 식물 및 수목 등에 대한 빛의 흡수를 저해하여 식물 및 수목 등의 생육을 저해하게 될 수 있으므로 이런 경우 주간에는 반대로 적절한 빛 보충이 필요할 수 있다.
또한, 주간 또는 야간에 가로등의 조명을 통해 노면바닥에 대한 위험을 표시하여 통행에 대한 위험을 줄일 수 있다.
1. 등록특허공보 제10-1948844호 (2019.02.11) 2. 등록특허공보 제10-1386613호 (2014.04.11) 3. 공개실용신안공보 제20-2010-0012973호 (2010.12.30) 4. 등록특허공보 제10-1164006호 (2012.07.03) 5. 등록특허공보 제10-1373891호 (2014.03.06) 6. 등록특허공보 제10-1449131호 (2014.10.01)
1. 한국환경정책평가연구원. 기초연구보고서 (2010) 1~81 PP. 2. 대구신문 (2020.04.19.) 빛공해에 잠못드는 밤…모든 생명은 어둠을 누릴 권리가 있다. https://www.idaegu.co.kr/news/articleView.html?idxno=308790 3. 동아사이언스 (2017.08.13.) 빛 공해가 식물 번식도 방해한다. http://dongascience.donga.com/news.php?idx=19331
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로써,
식물이 함께 있는 공간의 가로등에는 배광을 제어하거나 차광판을 설치하는 등의 방법 등이 제시하기도 하지만, 본 발명에서는 식물의 생리기작에 직접 영향을 주는 광주기와 관련하여 암기(야간) 중에 빛에 노출되는 명기(빛)가 침입되지 않도록 하여 광주기성을 유지하여 식물의 생리 또는 생육기작이 가로등과 같은 야간조명에 의해 방해받는 것을 줄이고자 하는 것이다.
또한, 식물의 엽록소 중 식물의 잎에 흡수가 적은 파장의 범위인 녹색광만을 야간조명에 적용하여 식물의 잎에 흡수를 최소화하는 것이다.
또한, 식물의 광주기성에 영향을 줄 수 있는 빛의 광도를 낮추거나 발산하는 광도의 양을 조절가능하도록 하여 정상적인 생리 또는 생리기작이 가로등과 같은 야간조명에 의해 최소화할 수 있도록 조절하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명은 일반적인 맑은 날씨에서의 야간조명이 수목이나 식물에 대한 생리적인 기작의 저해로 인하여 식물의 정상적인 생육을 방해 받지 않도록 하는 것이며, 동시에 일조량이 적은 우기에 광합성량이나 광포화점을 높이는 빛을 조사할 수 있도록 하여 식물의 생육에 도움이 되는 광을 제공하고자 함이다.
또한, 대기질의 미세먼지 농도가 높거나 황사가 심한날의 경우 태양광의 흡수를 대체하는 광을 가로등이 제공할 수 있도록 하고, 대기중 기상상태에 따른 광보충 기능을 할 수 있도록 하고, 대기중 이산화탄소 농도가 높을 때에는 광도 조절을 하여 광포화점에 효과적으로 이르도록 할 수 있다.
또한, 사람이나 자동차 등이 통행하는 노면바닥에 눈 또는 비로 인해 노면이 패이거나 순간적으로 돌맹이 또는 걸림턱 등이 생겼을 때 이에 대한 위험을 표시하여 사고예방을 할 수 있다.
식물생장 친화적 가로등(100)은 야간조명 활용시 식물에 빛의 영향을 최소화하기 위한 가로등으로서, 빛 조사부(10)를 포함할 수 있다.
상기 빛 조사부(10)는 조명부(11)를 포함할 수 있다.
상기 조명부(11)는 520 내지 580nm 파장의 빛을 조사하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 빛 조사부(10)는 발산부(12)를 더 포함하되, 상기 발산부(12)는 폴리카보네이트 재질의 발산부, 오목렌즈 발산부 또는 렌티큘러 렌즈의 연속 구조의 발산부 중 어느 하나로 선택되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 가로등(100)은 필터부(20)를 더 포함하고, 상기 필터부(20)는 일반 조명을 녹색광 (520 내지 580nm)만을 조사하는 광학필터를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 조명부(11)는 청색광 (420 내지 470nm) 또는 적색광 (630 내지 680nm)을 파장의 빛을 조사하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 필터부(20)는 일반 조명등을 청색광 (420 내지 470nm) 또는 적색광 (630 내지 680nm)을 조사하는 광학필터를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 가로등(100)은 빛 파장 조절부(30)를 더 포함할 수 있다.
상기 빛 파장 조절부(30)는 일정 시각을 지정하는 타이머부(31)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 빛 파장 조절부(30)는 빛 파장 조절부의 수동 또는 자동상태를 조절하고 특정 일조양의 수치를 세팅하는 세팅부(32)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 빛 파장 조절부(30)는 일조량을 감지하는 일조량 감지센서(33)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 빛 파장 조절부(30)는 대기 중의 이산화탄소양을 감지하는 이산화탄소 감지센서(34)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 빛 파장 조절부(30)는 대기 중의 미세먼지농도를 측정하는 미세먼지농도 감지센서(35)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 빛 파장 조절부(30)는 대기 중의 습도를 측정하는 습도 감지센서(36)를 포함할 수 있다.
상기 빛 파장 조절부(30)는 야간에는 식물에 대한 광피해를 줄이기 위해 조명부(11)가 녹색광 (520 내지 580nm)만을 조사하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 빛 파장 조절부(30)는 주간에는 일조량 감지센서(33)에 의해 우기의 일조량 부족시 주간에 광부족의 보충을 위해 청색광 (420 내지 470nm) 또는 적색광 (630 내지 680nm) 파장의 빛의 제공을 증가시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 미세먼지농도 감지센서(35)에 의해 대기 미세먼지농도가 높아 광부족시 주간에 광부족의 보충을 위해 청색광 (420 내지 470nm) 또는 적색광 (630 내지 680nm) 파장의 빛의 제공을 증가시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 습도 감지센서(36)에 의해 대기 중 습도가 높아 광부족시 주간에 광부족의 보충을 위해 청색광 (420 내지 470nm) 또는 적색광 (630 내지 680nm) 파장의 빛의 제공을 증가시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 빛 파장 조절부(30)는 녹색광 (520 내지 580nm), 청색광 (420 내지 470nm) 또는 적색광 (630 내지 680nm)을 선택적으로 사용가능한 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 빛 파장 조절부(30)는 타이머부(31) 및 세팅부(32)에 조절되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 가로등(100)은 가로등의 광도조절이 가능한 광도 조절부(40)를 더 포함할 수 있다.
상기 광도 조절부(40)는 주변 환경상황에 따라 변화되는 광도를 인식하는 광도 감지센서(42)를 포함할 수 있다.
상기 광도 감지센서(42)에 의해 감지된 광도가 설정된 광도와 차이가 있을때 상기 광도 조절부(40)가 조명부(11)의 조명광도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 이산화탄소 감지센서(34)에 의해 대기 중 이산화탄소량이 높을때 식물 또는 수목의 광포화도를 조절하기 위해 상기 광도 조절부(40)가 조명부(11)의 조명광도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 가로등(100)은 조사방향 조절부(50)를 더 포함할 수 있다.
상기 조사방향 조절부(50)는 노면바닥의 위험부위를 야간 또는 시계가 좋지 않은 주간에 집중적으로 위험 표시를 하여 안전확보를 하기 위해 조사방향을 변경할 수 있도록 조절이 가능할 수 있다.
상기, 조사방향 조절부(50)는 노면의 높이를 감지하는 높이 감지센서(52)를 포함할 수 있다.
상기, 높이 감지센서(52)에 의해 노면의 상태를 파악하여 노면이 패이거나 돌출되었을 때 조사방향 조절부(50)가 그 부위를 조사할 수 있도록 방향조절이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 조사방향 조절부(50)는 자연재해경보 발생시 자동으로 활성화 할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 가로등(100)은 야간에 움직임을 감지하는 움직임 감지센서(60)를 더 포함할 수 있다.
상기 움직임 감지센서(60)에 의해 움직임이 감지되는 경우 가로등 조절부(90)에 의해 조명부(11)를 온/오프 시키는 조절이 가능한 가로등 조절부(90)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 가로등(100)은 감시카메라(70) 및 데이터 저장부(80)를 포함하고, 상기 움직임 감지센서(60)에 의해 움직임이 감지되는 경우 가로등 조절부(90)가 감시카메라(70) 및 데이터 저장부(80)를 작동하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 인간의 야간활동의 증가로 인해 다양한 공간에서 야간조명을 필요로 하면서도 수목이나 식물에는 빛으로 인한 생리적 기작의 저해로 수목이나 식물의 생육이 방해되는 것을 감소할 수 있어 수목이나 식물에 대한 빛공해를 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 수목이나 식물에 대한 빛공해를 감소시키면서도 인간의 야간활동에는 영향을 미치지 않는 보조등을 제공하는 효과가 있다.
다양한 공간에서 수목이나 식물이 인간에게 미치는 긍정적 영향이 순환될 수 있도록 하여 장기적으로 생태환경의 균형을 유지하는 효과가 있다.
또한, 선택적으로 일조량이 부족한 시기에는 가로등의 광으로부터 특정 파장을 이용해 광합성의 증가나 특정 광도를 이용해 적정 광포화점에 이르게 하여 수목이나 식물의 생장을 원활하게 하는 효과가 있다.
또한, 도로나 인도 등의 노면바닥이 불량한 경우 가로등의 조명을 통해 위험을 인식시킬 수 있으며, 특히 불량한 노면 바닥위에 눈이 쌓이거나 침수된 경우 주간이나 야간에도 가로등을 통해 위험을 안내할 수 있어 사고를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 가로등 전체 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 빛 조사부 및 필터부의 구성을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 전체 구성을 나타낸 것이다.
이하, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
본 발명은 야간에 인간의 생활의 편의를 위한 가로등에 관한 것으로서, 여기서, 가로등은 거리, 도로 또는 공원등을 포함한 인간이 야간활동을 위해 조명을 활용하여 생활공간을 넓히게 되는 모든 공간에 설치되는 야간조명으로서의 일체의 보조등을 의미한다.
식물에 대한 빛을 이용한 기술은 주로 작물이나 식물의 생육을 조절하거나 광합성량(생산량)을 증대시키거나 좁은 공간에서도 쉽게 키울 수 있는 기술에 대한 개발에 초점을 맞춰 왔다.
그러나 최근 빛공해에 대한 인식이 대두됨에 따라, 국내에서도 2012년 제정된*?**?*인공조명에 의한 빛공해 방지법*?**?*에서 빛 방사로 인한 식물 또는 동물 등을 포함한 생태환경에 대한 관심이 고조되고 있다.
즉, 인간을 위해 사용하는 야간조명이 식물이나 동물에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 인식에서 시작된 것인데, 아직까지는 야간조명으로 인한 수목이나 식물에 대한 부작용에 대한 세부적인 자료는 미비한 실정이지만, 야간조명으로 인해 수목이나 식물에 대해 종류별, 시기별 차이는 있을지라도 빛으로 인한 악영향이 미치고 있다는 인식은 일치하고 있으며, 이에 실제 식물의 종류별. 생식단계별 미치는 영향에 대해서는 좀 더 깊은 연구 및 논의가 계속되고 있는 실정이다.
본 발명은 인간의 야간활동 증가에 따라 필연적으로 발생되는 야간조명에 의해 수목이나 식물에게 미칠 수 있는 악영향을 감소시키는 가로등을 제공하기 위함이다.
수목이나 식물 (이하 *?**?*식물*?**?*)은 빛을 이용해 광합성의 명반응 단계에서 빛에너지로 부터 화학에너지를 얻게 되고, 빛을 필요로 하지 않는 광합성의 암반응 과정을 통해 명반응에서 발생한 화학에너지를 이용하여 이산화탄소로부터 포도당과 산소를 합성하여 생장 및 생육을 하게 된다.
또한, 식물이 빛을 계속 제공 받아 명반응을 계속하게 되면 경제적인 생산성을 목표로 하는 일부 작물들에 대해서는 생산량의 증가가 될 수 있으나, 식물에 대한 빛의 중단없는 계속적인 제공은 식물의 측면에서는 비정상적인 환경조건이 될 수 있다.
또한, 식물은 개화를 하기 위해서는 (광주기)일장 조건도 중요한 요소가 되는데, 단일식물에 있어서 암주기 중간에 빛이 제공되면 암기가 길어도 개화가 지연되는 문제가 생긴다는 것은 이미 알려진 바이다.
따라서, 식물은 빛이 제공되는 명조건과 암조건이 주기적으로 제공되어야 식물의 정상적인 생리기작이나 생육이 될 수 있다. 이처럼, 식물의 생육과 관련해서는 빛, 이산화탄소, 물과 같은 여러 인자의 영향을 받게 되지만, 본 발명에서는 식물에 생리적 영향을 덜 받도록 하는 빛을 제공하고자 하는 것이다.
특히 야간에 인간에게는 야간조명이 절대적으로 필요하지만, 식물에게는 불필요하거나 정상적인 생리기작의 흐름을 깨뜨리는 결과가 되어 식물에게는 빛공해로 작용하게 된다.
따라서, 본 발명은 인간의 야간조명 사용으로 인해 식물이 피해를 덜 받게 하는 야간조명을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 식물생장 친화적 가로등(100)은 빛 조사부(10), 필터부(20), 빌 파장 조절부(30), 광도 조절부(40) 및 조사방향 조절부(50)를 포함할 수 있다.
또한, 움직임 감지센서(60), 감시카메라(70), 데이터 저장부(80) 및 가로등 조절부(90)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 식물생장 친화적 가로등(100)은 가로등이 설치되는 곳에 지지를 위한 몸통부(1) 및 빛이 조사되는 빛 조사부(10)로 구성될 수 있다.
몸통부(1)는 가로등이 적용되는 공간에 기본적인 골격을 이루는 것으로서 몸통부(1) 하부는 지상에 고정되고, 몸통부(1) 상부는 빛 조사부(10)를 포함한다.
본 발명에서 몸통부(1)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 빛 조사부(10)는 본 발명의 기술적 특징인 빛이 조사되는 구성으로서 조명부(11) 및 발산부(12)를 포함한다.
상기 조명부(11)는 본 발명의 목적을 달성하기 위해 식물의 잎에서 빛을 흡수가 적은 520 내지 580nm 파장의 녹색광만을 조사하도록 구성될 수 있다.
즉, 가시광선 범위인 380 내지 780nm 중에서 식물의 잎은 빛을 흡수하는 엽록체의 구성 중 청색광 (420 내지 470nm) 또는 적색광 (630 내지 680nm)을 흡수하는 엽록소의 비중이 높아 청색광 또는 적색광의 흡수율이 높은 반면, 녹색광 (520 내지 580nm) 의 흡수는 극히 낮은 편이다.
따라서, 본 발명은 야간조명으로 인해 식물의 생리기작에 영향을 덜 주되, 인간이 활동하는데에는 불편함이 없도록 하기 위해 조명부(11)는 녹색광 (520 내지 580nm)만을 조사하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기 조명부(11)는 녹색광 (520 내지 580nm)만을 조사하는 LED로 구성될 수 있다.
한편, 우기 등 주간에 일조량이 일시적 또는 장기적으로 적어지게 되는 경우 식물의 잎에 빛의 흡수를 증가시키기 위해 청색광 (420 내지 470nm)LED 또는/및 적색광 (630 내지 680nm)LED를 선택적으로 할 수 있도록 하기 위해 상기 조명부(11)는 청색광 (420 내지 470nm)LED 또는 적색광 (630 내지 680nm)LED를 더 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 적색광 (630 내지 680nm)은 광합성을 촉진시키는 파장(광질)으로서 알려져 있으며, 청색광 (420 내지 470nm)은 식물 등의 잎의 형성을 촉진시키는 파장(광질)으로서 알려져 있다. 따라서, 생식기 또는 성장기에 따라 적색광 또는 청색광을 분리하여 빛을 제공할 수 있다.
상기 빛 조사부(10)는 발산부(12)를 포함할 수 있다.
상기 발산부(12)는 상기 조명부(11)에서 조사되는 빛을 집중(수렴)하는 것이 아니라, 발산(분산)시켜 식물에 빛이 집중되는 것을 감소시키기 위함이다.
즉, 식물의 생산량 또는 광합성량의 증가를 위해 적색광 또는 청색광을 조사할 때 효율성을 높이기 위해 빛을 집중시키는 기술 등이 많이 이용되었다.
그러나, 본 발명에서 발산부(12)는 조명부(11)에 의해 조사되는 빛을 집중하는 것이 아니라 빛을 발산시켜 식물에 빛의 파장에 대한 노출을 줄이기 위한 것이다.
빛을 발산시키는 것은 다양한 방법에 의할 수 있으나, 빛을 발산시키기 위하여 물질에 굴절시키는 방법은 본 발명에서와 같이 특정 파장인 녹색광을 사용하는 것을 목적으로 하는데에는 부적당하다.
빛이 물질에 굴절되므로서 빛 파장의 변화가 일어날 수 있기 때문이다.
상기 발산부(12)는 폴리카보네이트 재질의 발산부, 오목렌즈 발산부 또는 렌티큘러 렌즈의 연속 구조의 발산부 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
폴리카보네이트 재질의 발산부(12)는 조명부(11)가 외부로 빛을 조사하는 과정에서 하나의 얇은층을 형성시키는 방법이다. 이 방법에 의하면 조명부(110)가 외부 공간으로 조사될 때 폴리카보네이트 재질의 발산부(12)로 구성된 얇은층을 통과하면서 빛이 분산될 수 있다.
한편, 오목렌즈 발산부(12)는 조명부(11)가 외부로 빛을 조사하는 과정에서 오목렌즈 발산부(12)를 구성하는 것이다. 이 방법에 의하면 조명부(110)가 외부 공간으로 조사될 때 오목렌즈 발산부(12)를 통과하면서 빛이 분산되게 된다.
또는, 렌티큘러 렌즈의 연속 구조의 발산부(12)는 외부로 빛을 조사하는 과정에서 렌티큘러 렌즈의 연속 구조의 발산부(12)를 구성하는 것이다. 최근에는 렌티큘러 렌즈 또는 렌티큘러 필름은 휴대폰의 보호필름 등에서 많이 사용하고 있는데, 이러한 렌티큘러 렌즈를 연속으로 구성되도록 하여 연속 구조의 렌티큘러 렌즈층으로 발산부를 형성하는 것이다. 이 방법에 의하면 조명부(11)가 외부 공간으로 조사될 때 렌티큘러 렌즈의 연속 구조의 발산부(12)로 구성된 얇은층을 통과하면서 빛이 골고루 분산되게 된다.
따라서, 상기 발산부(12)를 통해 식물이 있는 외부공간에 녹색광을 집중되지 않고 분산시킬 수 있어 식물에게 미치는 영향은 최소화하고, 인간이 야간활동을 하는데에는 지장이 없게 할 수 있는 것이다.
가로등(100)은 특정광을 이용하기 위해 조명부(11)는 일반 조명등을 포함할 수도 있다.
이때 가로등(100)은 필터부(20)를 포함할 수 있다.
상기 필터부(20)는 녹색광 (520 내지 580nm), 청색광 (420 내지 470nm) 또는 적색광 (630 내지 680nm)의 특정 파장만을 조사할 수 있는 광학필터를 포함할 수 있다.
따라서, 상기 조명부(11)는 특정 파장을 조사하는 LED 뿐만 아니라 일반 조명등을 사용하더라도, 필터부(20)의 광학필터를 사용하여 녹색광 (520 내지 580nm)만을 선택적으로 조사할 수 있게 된다.
상기 일반 조명등은 백열등, 할로겐 램프, 삼파장 램프, 냉음극 램프 등을 포함하는 광의의 조명을 의미한다.
LED 조명은 다른 조명에 비하여 상대적으로 수명이 길고, 전력소모가 적어 비용 절감 측면에서는 효율성을 인정받아 많이 사용하고 있으나, 최근 보고에 의하면 LED는 자체 광도가 높은 편이어서 LED는 식물에는 빛공해 유발의 큰 원인이 되는 것으로도 알려지고 있다.
따라서, 특정 파장을 이용하거나 경제적인 측면에서는 LED가 효율적일 수 있으나, 식물에 대한 빛공해 측면에서는 LED 자체의 문제점을 대체하기 위해서는 다른 일반 조명등을 사용할 필요성이 있다.
다만, 후술하는 바와 같이, 가로등(100)은 LED 또는 일반 조명등 중의 어느 하나를 사용하되, 가로등(100)이 야간조명으로 사용시에는 식물의 잎에 빛의 흡수가 적은 녹색광 (520 내지 580nm)만을 사용할 수 있도록 하고, 우기 등 주간에 장기적으로 일조량이 적을 때에는 식물의 잎에 빛의 흡수를 증가시키기 위해 청색광 (420 내지 470nm) 또는/및 적색광 (630 내지 680nm)을 선택적으로 사용할 수 있도록 구성할 수 있다.
따라서, 인간의 야간활동을 돕기 위해서는 가로등(100)을 보조등으로 사용하게 되지만, 식물에 대하여는 빛공해를 줄이기 위해 빛 조사부(10)는 기본적으로 녹색광 (520 내지 580nm)만을 야간에 조사되는 것을 특징으로 한다.
한편, 장마철과 같은 우기에 우기가 장기화 되어 주간(낮)에 빛의 일조량이 극히 적어지게 되는 경우 광합성양이 부족해지면 식물의 잎이나 줄기의 팽압이 부족해서 순간적으로 생육이 부실해지는 경우가 있다. 이처럼 경관을 위해 식재된 식물이 장마 기간에 일조량 부족(광부족)에 의해 생육이 부실해져 쓰러지는 것은 도시의 미관 등을 위해 방지할 필요가 있다.
따라서, 우기의 주간에 식물에 대한 광부족인 경우 빛 조사부(10)의 조명부(11)를 통해 빛의 조사를 늘려 식물의 생육을 원활하게 할 수 있다. 우기가 장기간 지속되는 경우와 같은 주간에 청색광 (420 내지 470nm) 또는/및 적색광 (630 내지 680nm)을 조사할 필요가 있다. 따라서, 식물의 정상적인 생육 사이클을 유지시키는데 도움이 될 수 있다.
즉, 본 발명의 가로등(100)은 인간의 야간활동을 위해 이용할 때에는 식물이 야간에 빛공해로부터 영향을 덜 받도록 하는 것을 기술적 특징으로 하며, 장기간 우기로 인해 주간에 식물의 일조량 부족으로 광합성이 부족하게 되어 생육이 일시적으로 부실하게 되는 것을 방지하기 위해서는 일시적으로 빛을 보충적으로 제공할 수 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
이때, 조명부(11)에서 제공하는 광원은 녹색광, 청색광 또는 적색광을 이용시 특정 파장이 조사되는 LED등 자체를 이용할 수 있으나, 상기 일반 조명등을 필터부(20)의 광학필터를 이용하여 녹색광, 청색광 또는 적색광을 이용할 수도 있는 것이다.
가로등(100)은 야간에 녹색광 (520 내지 580nm)만을 조사하거나 일조량이 낮은 주간에 청색광 (420 내지 470nm) 또는/및 적색광 (630 내지 680nm)을 조사하도록 하기 위해 조명부(11)를 조절하는 기능을 갖는 빛 파장 조절부(30)를 포함할 수 있다.
상기 빛 파장 조절부(30)는 타이머부(31) 및 세팅부(32)를 포함할 수 있다.
현재의 가로등은 기본적으로 특정 시간이 되면 수동으로 점등하거나 또는 특정 시간에 자동으로 점등되도록 되어 있다.
본 발명의 가로등(100)은 야간에 기본적으로 녹색광 (520 내지 580nm)만을 야간에 조사하도록 타이머부(31)에 의한 시간을 기준으로 조명부(11)의 온/오프를 자동으로 또는 수동으로 조절할 수 있다.
즉, 사람이 세팅부(32)를 수동으로 한 경우 빛 파장 조절부(30)를 조절해 필요시에 수동으로 조명부(11)를 온/오프 시킬 수 있도록 할 수 있다. 이때, 특정 저녁시간이 되면 수동으로 직접 야간활동을 위해 녹색조명부(11)를 점등하고, 새벽시간이 되면 녹색조명부(11)를 소등할 수 있다.
또한, 세팅부(32)를 자동으로 한 경우 특정 시간을 미리 타이머부(31)에 세팅하면 빛 파장 조절부(30)는 특정 시간 경과후 자동으로 녹색조명부(11)를 온/오프 시킬 수 있도록 할 수도 있다.
이때, 미리 세팅된 타이머부(31)에 의해 특정 저녁시간이 되면 빛 파장 조절부(30)는 자동으로 녹색조명부(11)를 점등하고, 새벽시간이 되면 빛 파장 조절부(30)는 자동으로 녹색조명부(11)를 소등할 수 있다.
또한, 일조량의 특정양에 대한 수치를 미리 세팅부(32)에 세팅한 상태에서 일조량 감지센서(33)에 의해 감지되는 일조량이 특정양 이하가 되면 빛 파장 조절부(30)는 자동으로 녹색조명부(11)를 온/오프 시킬 수 있도록 할 수도 있다. 이때에는 주간의 태양이 조사되는 시간 이후 일몰 이후 일조량을 미리 세팅부(32)에 세팅해두면 일조량 감지센서(33)가 세팅된 일조량 이하가 되면 저녁시간임을 감지하여 빛 파장 조절부(30)는 자동으로 녹색조명부(11)를 점등시키고 새벽에 특정 일조량 이상이 되면 빛 파장 조절부(30)는 자동으로 녹색조명부(11)를 소등시킬 수 있다.
한편, 타이머부(31)에 의해 특정 시간에 의해 빛 파장 조절부(30)가 자동으로 녹색조명부(11)를 점등 또는 소등시키는 것보다는 특정 일조량 이상값 및 이하값을 세팅부(32)에 설정하여 일조량 감지센서(33)에 의해 감지된 일조량을 기초로 빛 파장 조절부(30)가 자동으로 녹색조명부(11)를 점등 또는 소등하는 경우에는 주변 건물에 의한 광량, 차량의 흐름 등을 고려할 수 있어 더 효율적이다.
또한, 우기 등이 장기화되어 주간에 부족한 일조량으로 광합성량이 부족하게 되는 경우를 보완하기 위해 주간에 특정 기간동안 특정 이하의 일조량을 감지가능한 일조량 감지센서(33)에 의해 빛 파장 조절부(30)는 조명부(11)가 청색광 (420 내지 470nm) 또는/및 적색광 (630 내지 680nm)을 조사하도록 하기 위해 조명부(11)의 온/오프를 자동으로 전환되거나 수동으로 조절할 수 있다.
상기 빛 파장 조절부(30)의 설정과정을 설명하면 아래와 같다.
가로등(100)이 야간에 녹색광 (520 내지 580nm)만을 조사하기 위해 세팅부(32)는 수동으로 세팅하고 빛 파장 조절부(30)를 통해 수동으로 조명부(11)의 온/오프를 조절할 수 있다.
한편, 타이머부(31)의 24시간 중 세팅부(32)를 통해 미리 야간시간에만 켜지도록 세팅하여 빛 파장 조절부(30)를 통해 자동으로 야간에 녹색광 (520 내지 580nm)만을 조사할 수 있게 조명부(11)의 온/오프가 되도록 설정할 수 있다.
또한, 우기가 장기화 되는 주간에 광합성양의 증가를 위해서 조명부(11)가 청색광 (420 내지 470nm) 또는/및 적색광 (630 내지 680nm)이 주간에 조사되도록 세팅부(32)를 수동으로 하고 빛 파장 조절부(30)를 수동으로 조명부(11)의 청색LED 또는/및 적색LED의 온/오프를 조절할 수 있다.
한편, 타이머부(31)의 24시간 중 야간에만 세팅부(32)를 통해 미리 야간시간을 세팅하여 자동으로 야간에 녹색광 (520 내지 580nm)만을 조사할 수 있게 빛 파장 조절부(30)를 통해 조명부(11)가 온/오프가 되도록 설정하고, 우기의 주간에는 필요에 따라 청색광 (420 내지 470nm) 또는/및 적색광 (630 내지 680nm)이 주간에 조사되도록 세팅부(32)를 수동으로 하고 빛 파장 조절부(30)를 수동으로 조명부(11)의 청색LED 또는/및 적색LED의 온/오프를 조절할 수 있다.
한편, 타이머부(31)의 24시간 중 야간에만 세팅부(32)를 통해 미리 야간시간을 세팅하여 자동으로 야간에 녹색광 (520 내지 580nm)만을 조사할 수 있게 빛 파장 조절부(30)를 통해 조명부(11)가 온/오프가 되도록 설정하고, 우기의 주간에는 일조량 감지센서(33)를 통해 특정 일조량 이하가 특정일 지속되는 경우 청색광 (420 내지 470nm) 또는/및 적색광 (630 내지 680nm)이 주간에 조사되도록 세팅부(32)에서 자동으로 설정하여 빛 파장 조절부(30)는 자동으로 조명부(11)의 청색LED 또는/및 적색LED의 온/오프를 조절할 수 있다.
한편, 대기 중 황사와 같은 미세먼지농도를 감지하는 미세먼지농도 감지센서(35)에 의해 주간이라도 대기 미세먼지농도가 높아 광부족시 주간에 광부족의 보충을 위해 빛 파장 조절부(30)를 통해 청색광 (420 내지 470nm) 또는/및 적색광 (630 내지 680nm)의 제공을 증가시킬 수 있다.
한편, 대기 중 습도를 감지하는 습도 감지센서(36)에 의해 주간이라도 대기 중 습도가 높아 광부족시 주간에 광부족의 보충을 위해 빛 파장 조절부(30)를 통해 청색광 (420 내지 470nm) 또는/및 적색광 (630 내지 680nm)의 제공을 증가시킬 수 있다.
상기 타이머부(31), 세팅부(32) 및 일조량 감지센서(33), 미세먼지농도 감지센서(35), 습도 감지센서(36) 는 이미 공지의 기술이고, 미리 설정된 빛 파장 조절부(30)부에 의한 조명부(11)의 온/오프 기술 또한 공지기술의 적용이므로 상세한 설명은 생략한다.
광도는 빛의 세기로서 식물에 대해서는 광합성의 한계양과 관계가 있다.
즉, 식물이 광합성을 할 때 빛의 세기가 어느 정도에 이르면 더 이상 광합성량이 증가하지 않게 된다.
즉 식물이 흡수하는 이산화탄소의 양은 빛의 세기가 강해짐에 따라 계속 증가하다가 어느 한계에 도달하면 더 이상 증가하지 않게 된다.
따라서, 식물이 야간조명에 빛의 영향을 덜 받도록 하기 위해서는 특정한 파장(녹색광)만을 조사하는 광을 제공하는 것만이 아니라, 야간에 최소한의 광도를 제공하여 광의 양을 최소화할 필요가 있다. 또한, 이러한 광도가 일정하게 유지되도록 광도를 조절할 수 있는 것이 필요하다.
제공되는 조명의 광도를 최소화시키거나 일정하게 유지하는 것은 에너지 절약의 측면이나 식물에 대한 불필요한 광제공 억제측면에서도 중요한 역할을 한다.
이처럼 광질의 측면에서 식물에게는 영향을 덜 미치는 빛의 파장(광질)인 녹색광만을 선택하여 식물에 영향을 덜 미치도록 하는 것 뿐만 아니라 광량의 측면에서 야간에 식물에 영향을 최소한 미치는 정도의 광도(광량)로 유지할 필요가 있기 때문이다.
최소한의 광도가 너무 낮아지면 야간에 인간에게 빛을 제공하는 보조등으로서의 기능을 상실하게 되므로, 이는 장소별, 기후별, 식물별로 다양한 상황을 고려하여 특정할 수 밖에 없다.
예를 들어, 야간에 다수의 가로등(100)이 설치된 공원에서 최소한의 광도보다 높아지는 경우 빛의 광도를 낮출 필요성이 있다.
또한, 도로와 같은 곳에서는 야간이라도 자동차의 통행량에 따라 인간에게 필요한 광도의 조절을 고려할 수 있다.
따라서, 야간에 식물친화적 광을 제공하기 위해서는 가로등(100)은 광도 조절부(40) 및 광도 감지센서(42)를 포함할 수 있다.
즉, 광도 조절부(40)를 통해 조명부(11)가 식물에 제공하는 적정한 수준의 광도를 수동으로 조절할 수 있다.
또한, 광도 감지센서(42)를 통해 환경적 상황에 따라 변화되는 광도를 인식하면, 광도 감지센서(42)는 광도 조절부(40)를 통해 조명부(11)가 식물에 제공하는 적정한 수준의 광도를 자동으로 조절할 수 있다.
또한, 빛 파장 조절부(30)는 이산화탄소 감지센서(34)를 포함할 수 있다.
상기 이산화탄소 감지센서(34)는 대기 중의 이산화탄소량을 감지하여 대기중 이산화탄소량이 너무 높으면 식물 등에 대한 광포화도를 이상을 넙지 않도록 하기 위해 광도 조절부(40)를 통해 광도를 낮추거나 일정한 광도로 유지할 수 있다.
반대로, 대기중 이산화탄소량이 너무 낮으면 식물 등에 대한 광포화도를 높이기 위해 광도 조절부(40)를 통해 광도를 높일 수 있다.
상기 광도 조절부(40)의 조절은 수동 또는 자동으로 조절할 수 있다.
상기 이산화탄소량에 따른 광포화도를 조절하기 위해 주간에 광도 조절부(40)를 통한 광도의 조절은 결국 에너지 소비의 효율성 측면에서 바람직하다.
또한, 도로 또는 인도 등의 노면바닥에는 원하지 않게 움푹 패이거나 높이 튀어나온 곳(돌출부위)이 있을 수 있다.
예를 들어, 도로 등의 노면이 움푹 패이거나 방지턱이 있는 곳 또는 인도에서 블록이 튀어 나온 곳이거나 주차방지턱 등이 있는 곳이다.
일반적으로 예상하는 곳과 달리, 집중 호우로 순간적으로 도로나 인도가 패이거나, 돌출된 부위는 차량이나 사람에게 위험한 공간이 될 수 있다.
특히, 처음 그곳을 방문하거나 시계가 좋지 않은 주간 등에는 땅에 패인 부분을 걷다가 헛디뎌 넘어지거나 돌출 부위에 걸려 넘어지거나 차량의 경우 큰 사고의 위험이 있을 수 있게 된다.
주간이나 맑은 날씨에도 위험이 있을 수 있지만, 야간이나 눈이 쌓인 경우 또는 비가 고인 경우 등은 높은 사고 발생 위험이 있는 것이다.
즉, 안전방지턱이 있는 곳에 눈이 쌓인 경우 등을 예상해 볼 수 있거나, 도로가 패여 물이 고여 있는 경우 등을 예상해 볼 수 있다.
따라서, 주간 뿐만 아니라 야간 또는 선택적으로 조사방향 조절부(50)를 통해 노면바닥의 비정상적인 부위를 집중 조사하거나 위험을 표시하는 문자 등을 조사하게 되면, 주의를 끌수 있게 되어 사고 위험을 줄일 수 있게 된다.
또한, 상기 조사방향 조절부(50)는 수동으로 온/오프 및 방향을 설정할 수 있거나, 자연재해경보 등이 발생시 자동으로 활성화 할 수 있도록 연계하는 방법을 특징으로 할 수도 있다.
또한, 조사방향 조절부(50)는 노면의 패인 부분 또는 돌출 부분 등의 노면상태를 고려하여 특정 부위만을 수동으로 설정할 수 있다.
한편, 조사방향 조절부(50)는 노면의 패인 부분 또는 도출 부분을 자동으로 감지할 수 있는 3차원 입체 높이 감지센서(52)를 통해 한계값을 설정 후 그 변화되는 범위내에서 노면이 패이거나 또는 노면이 돌출되는 곳을 인식하여 그 방향으로 조사방향이 설정될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 조사방향 조절부(50)는 폭우, 폭설, 지진 등과 같은 자연재해발생시 자동으로 활성화 될 수 있도록 연계할 수 있다.
본 발명에서 가로등(100)은 인간의 야간활동을 영위하는데 편의를 주면서도, 식물에 대해서는 야간의 빛공해를 줄이고자 하는 것이고, 나아가 가로등을 통해 일조량이 부족한 특정한 상황인 주간에 부족한 빛을 제공하는 것이므로 야간에 활동이 없는 곳에 지속적으로 광을 제공하는 것은 에너지 측면에서는 낭비이다.
따라서, 본 발명은 움직임 감지센서(60) 및 가로등 조절부(90)를 더 포함할 수 있다.
즉, 사람이나 자동차의 움직임이 없는 곳에서는 가로등(100)이 꺼진 상태로 두거나 최소한의 밝기로 두고, 야간에 사람이나 자동차가 접근하면 움직임 감지센서(60)가 움직임을 감지하여 가로등 조절부(90)를 통해 조명부(11)를 온/오프 및 빛의 광도를 조절할 수 있다. 따라서, 에너지 효율성 측면이나, 식물에 대한 빛공해 제거 측면에서 유리하게 된다.
또한, 본 발명은 감시카메라(70)를 포함할 수 있다.
상기 감시카메라(70)는 일반적인 CCTV 기능을 수행하는 것이다.
또한, 본 발명은 감시카메라(70)에 인식된 데이터를 저장하는 데이터 저장부(80)를 더 포함할 수 있다.
일반적인 CCTV는 시민의 안전을 위해 제공되는 것으로서 현대 생활에 모든 분야에서 다양하게 적용되고 있다.
본 발명은 특히 야간에 인간의 야간활동을 위하여 빛을 보충하기 위한 것으로서, 움직임 감지센서(60)를 통해 사람이나 자동차 등의 움직임이 감지된 경우 가로등 조절부(90)에 의해 조명부(11)가 온/오프 및 조절되는 기능을 포함하고 있으므로, 그에 맞춰 사람이나 자동차 등의 움직임이 감지된 경우 가로등 조절부(90)에 의해 감시카메라(70) 및 데이터 저장부(80)를 온/오프를 동시에 실행할 수 있게 된다.
즉, 야간의 공원에서 움직임 감지센서(60)가 사람의 움직임을 감지하는 경우 가로등 조절부(90)는 조명부(11)를 점등시켜 녹색LED를 통해 녹색광을 점등할 수 있고, 감시카메라(70)를 작동하면서 그 기록을 데이터 저장부(80)에 저장할 수 있는 것이다.
인간의 활동분야가 넓어지면서 야간활동을 억제할 수는 없고, 야간조명은 이제 쓰지 않을 수 없는 필수적인 도구가 되었다. 인간의 활동에는 도움이 되는 빛을 사용하되, 효율적으로 사용하면서 여러 가지 문제점을 해결할 수 있는 방향으로 사용하는 방법을 해결하면서, 본 발명은 수목이나 식물에는 빛공해로 인한 부작용을 줄이는 효과를 제공한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100 : 가로등 1 : 몸통부
10 : 빛 조사부 11 : 조명부
12 : 발산부
20 : 필터부
30 : 빛 파장 조절부 31 : 타이머부
32 : 세팅부 33 : 일조량 감지센서
34 : 이산화탄소 감지센서 35 : 미세먼지농도 감지센서
36 : 습도 감지센서
40 : 광도 조절부 42 : 광도 감지센서
50 : 조사방향 조절부 52 : 높이 감지센서
60 : 움직임 감지센서
70 : 감시카메라
80 : 데이터 저장부
90 : 가로등 조절부

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 야간조명 활용시 식물에 빛의 영향을 최소화하기 위한 가로등으로서,
    빛 조사부(10), 필터부(20), 빛 파장 조절부(30), 광도 조절부(40) 및 조사방향 조절부(50)를 포함하고,
    상기 빛 조사부(10)는 조명부(11)를 포함하고,
    상기 조명부(11)는 520 내지 580nm 파장의 빛을 조사하는 녹색LED를 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 필터부(20)는 일반 조명으로부터 녹색광 (520 내지 580nm)만을 조사하는 광학필터를 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 조명부(11)는 청색광 (420 내지 470nm) 또는 적색광 (630 내지 680nm) 파장의 빛을 조사하는 청색LED 또는 적색LED를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 필터부(20)는 일반 조명으로부터 청색광 (420 내지 470nm) 또는 적색광 (630 내지 680nm)을 조사하는 광학필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 빛 파장 조절부(30)는
    일정 시각을 지정하는 타이머부(31),
    빛 파장 조절부(30)의 수동 또는 자동상태를 조절하고 특정 일조양의 수치를 세팅하는 세팅부(32)를 포함하고,
    일조량을 감지하는 일조량 감지센서(33),
    대기 중의 이산화탄소양을 감지하는 이산화탄소 감지센서(34),
    대기 중의 미세먼지농도를 측정하는 미세먼지농도 감지센서(35), 및
    대기 중의 습도를 측정하는 습도 감지센서(36)를 포함하고,
    상기 빛 파장 조절부(30)는
    야간에는 식물에 대한 광피해를 줄이기 위해 조명부(11)가 녹색광 (520 내지 580nm)만을 조사하는 것을 특징으로 하고,
    주간에는 일조량 감지센서(33)에 의해 우기의 일조량 부족시 주간에 광부족의 보충을 위해 청색광 (420 내지 470nm) 또는 적색광 (630 내지 680nm) 파장의 빛의 제공을 증가시키는 것을 특징으로 하고,
    미세먼지농도 감지센서(35)에 의해 대기 미세먼지농도가 높아 광부족시 주간에 광부족의 보충을 위해 청색광 (420 내지 470nm) 또는 적색광 (630 내지 680nm) 파장의 빛의 제공을 증가시키는 것을 특징으로 하고,
    습도 감지센서(36)에 의해 대기 중 습도가 높아 광부족시 주간에 광부족의 보충을 위해 청색광 (420 내지 470nm) 또는 적색광 (630 내지 680nm) 파장의 빛의 제공을 증가시키는 것을 특징으로 하고,
    상기 청색광 (420 내지 470nm) 또는 적색광 (630 내지 680nm)을 선택적으로 사용가능한 것을 특징으로 하고,
    상기 광도 조절부(40)는 주변 환경상황에 따라 변화되는 광도를 인식하는 광도 감지센서(42)를 포함하고,
    상기 광도 감지센서(42)에 의해 감지된 광도가 설정된 광도와 차이가 있을때 상기 광도 조절부(40)가 조명부(11)의 조명광도를 조절하는 것을 특징으로 하고,
    상기 이산화탄소 감지센서(34)에 의해 대기 중 이산화탄소량이 높을때 식물 또는 수목의 광포화도를 조절하기 위해 상기 광도 조절부(40)가 조명부(11)의 조명광도를 조절하는 것을 특징으로 하고,
    상기 조사방향 조절부(50)는 노면바닥의 위험부위를 야간 또는 시계가 좋지 않은 주간에 집중적으로 위험 표시를 하여 안전확보를 하기 위해 조사방향을 변경할 수 있도록 조절가능한 것을 특징으로 하고,
    상기, 조사방향 조절부(50)는 노면의 높이를 감지하는 높이 감지센서(52)를 포함하고,
    상기, 높이 감지센서(52)에 의해 노면의 상태를 파악하여 노면이 패이거나 돌출되었을 때 조사방향 조절부(50)가 그 부위를 조사할 수 있도록 방향조절이 가능한 것을 특징으로 하고,
    상기 조사방향 조절부(50)는 자연재해경보 발생시 자동으로 활성화 할 수 있는 것을 특징으로 하는,
    식물생장 친화적 가로등(100).
  3. 제2항에 있어서,
    야간에 움직임을 감지하는 움직임 감지센서(60)를 더 포함하고,
    상기 움직임 감지센서(60)에 의해 움직임이 감지되는 경우 가로등 조절부(90)에 의해 조명부(11)를 온/오프 시키는 조절이 가능한 가로등 조절부(90)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    식물생장 친화적 가로등(100).
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