KR102501790B1 - 식물 재배용 현수식 조명 장치 - Google Patents

식물 재배용 현수식 조명 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실내 작물 재배시설에서 사용되는 조명 장치에 관한 것으로, 다수의 광원(11)이 종방향으로 배열된 장주형(長柱形) 발광부(10)와, 광원(11)을 제어하는 제어부(20) 등으로 구성되어, 상단부가 결속 지지되는 현수식(懸垂式)으로 설치되는 것이다.
본 발명을 통하여 재배 작물에 대한 다방향 고광량 조명이 가능할 뿐 아니라, 평면상 조밀한 조명 장치 배치가 가능하여, 시설 재배의 조명 환경을 획기적으로 개선할 수 있다.

Description

식물 재배용 현수식 조명 장치{SUSPENDED LIGHT APPARATUS FOR CULTIVATION}
본 발명은 실내 작물 재배시설에서 사용되는 조명 장치에 관한 것으로, 다수의 광원(11)이 종방향으로 배열된 장주형(長柱形) 발광부(10)와, 광원(11)을 제어하는 제어부(20) 등으로 구성되어, 상단부가 결속 지지되는 현수식(懸垂式)으로 설치되는 것이다.
시설 농업에 있어서 조명은 작물 생장의 핵심 필요 요소로서, 조명의 광량 및 조도 등 적합성은 해당 작물의 작황에 심대한 영향을 미치게 된다.
종래 실내 작물 재배시설용 조명은 통상의 실내 조명에서와 같은 천장 설치형 조명으로서, 조명 장치에서 발광되는 광선은 상측에서 하측으로 조사되며, 관련 종래 기술로는 특허 제934881호 등을 들 수 있다.
특허 제934881호를 비롯한 종래의 식물 재배시설용 조명 장치는 주로 천장 설치형 하방 조명 장치로서, 일반적인 실내 조명과 동일한 구조 및 작동 방식을 가진다.
즉, 식물이 재배되는 재배 시설내 공간 상부 천장에 다수의 조명이 배치되어 광선의 하방(下方) 조사(照射)가 이루어지는 것으로, 이는 일견 재배 작물에 자연 상태에 근접한 조명 환경을 조성하는 것으로 오해될 수 있으나, 이러한 조명 방식으로는 실내 재배 환경하에서 충분하고 효율적인 조명 환경을 조성함에 있어서 한계가 있을 수 밖에 없다.
일반적인 노천 재배 환경에서는 광량과 조도가 인공 조명을 월등하게 상회하는 일광(日光) 조명 환경이 조성될 수 있을 뿐 아니라, 광범위한 영역내 주변 사물에 의한 반사광이 부가됨에 따라 하방 조명이 아니라 사실상 전방향 조명이 이루어진다 할 수 있다.
그러나, 시설 농업용 실내 재배 환경에서 천장 설치 장치를 통한 하방 조명만을 수행할 경우 충분한 광량 및 조도를 확보할 수 없으며, 특히 다수의 작물이 조밀하게 배치되어 재배되는 여건상 작물의 측면 및 하측 부위에는 심각한 조명 부족이 초래될 수 있다.
특히, 이러한 작물 측면 및 하측 부위에 대한 조명 부족 현상은 작물의 성장에 따른 길이 및 체적 증가와 그에 따른 재배 밀도 심화에 비례하여 더욱 심각해질 수 밖에 없다.
이에, 작물 사이에 기립식(起立式) 조명을 간헐적으로 설치하여 측면 조명을 제공하는 방안이 고려될 수 있으나, 이러한 시설물은 작업자의 통행 및 작업 수행상 심각한 장애를 초래할 수 있을 뿐 아니라, 평면상 조밀한 설치가 사실상 불가능한 바 그 효과 역시 미미한 한계가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 식물 재배용 조명 장치에 있어서, 장주형(長柱形) 발광부(10)에는 다수의 광원(11)이 발광부(10)의 축방향으로 배열되어 설치되고, 다수의 광원(11)을 제어하고 전원을 공급하는 제어부(20)가 발광부(10)와 연결되며, 발광부(10)의 상단에는 결속구(31)가 형성되어 지지체(32)에 결속됨을 특징으로 하는 식물 재배용 현수식 조명 장치이다.
또한, 상기 발광부(10)에는 다수의 근접센서(15)가 발광부(10)의 축방향으로 배열 설치되어 광원(11)의 광선 조사 방향의 물체를 감지하고, 근접센서(15)는 제어부(20)와 연결되어, 근접센서(15)의 물체 감지 여부에 따라 광원(11)이 점멸됨을 특징으로 하는 식물 재배용 현수식 조명 장치이다.
또한, 상기 제어부(20)에는 근거리 저전력 무선통신을 수행하는 블루투스모듈(25)이 연결되어, 블루투스 기능이 탑재된 스마트폰(40)과 상기 블루투스모듈(25)간 무선통신이 수행됨에 따라 제어부(20)가 조작됨을 특징으로 하는 식물 재배용 현수식 조명 장치이다.
본 발명을 통하여 재배 작물에 대한 다방향 고광량 조명이 가능할 뿐 아니라, 평면상 조밀한 조명 장치 배치가 가능하여, 시설 재배의 조명 환경을 획기적으로 개선할 수 있다.
특히, 조명 장치의 상단부가 지지되고 하단부의 자유로운 활동이 보장되는 현수(懸垂) 방식을 적용함으로써, 작업자의 원활한 통행 및 작업 수행이 가능하다.
또한, 장주형 발광부(10)의 축방향으로 배열된 다수의 광원(11)이 제어부(20)의 제어에 따라 선택적으로 점등되도록 함으로써, 식물의 성장 상태에 따라 발광 구간을 조절할 수 있으며, 이로써 조명 장치의 효율적인 가동이 가능하고 에너지를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 사시도
도 2는 본 발명의 사용 방식 설명도
도 3은 본 발명의 내부 구조도
도 4는 본 발명의 지지 및 이동 방식 설명도
도 5는 본 발명의 사슬형 실시예 사시도
도 6은 본 발명의 작동 방식 설명도
도 7은 근접센서가 적용된 본 발명의 일 실시예 사시도
도 8은 블루투스가 적용된 본 발명의 일 실시예 내부 구조도
본 발명의 상세한 구성 및 작동 원리를 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 1은 본 발명의 외관 및 구조를 예시한 사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명은 수직 방향으로 긴 길이를 가지고 상단부에 결속구(31)가 형성된 장주형(長柱形) 발광부(10)가 본체로서 구성되어, 발광부(10) 전방측 재배 식물로 광선이 조사되는 구조를 가진다.
즉, 본 발명은 도 2에서와 같이, 실내 재배 식물의 측면부 조명을 제공하는 식물 재배용 조명 장치로서, 도 3에서와 같이, 장주형 발광부(10)에는 다수의 광원(11)이 발광부(10)의 축방향으로 배열되어 설치되고, 이들 다수의 광원(11)과 전기적으로 연결되어 광원(11) 제어하고, 외부에서 공급된 전원을 광원(11)에 공급하는 제어부(20)가 발광부(10)와 연결된다.
도시된 실시예에서는 장주형 회로기판에 다수의 LED 광원(11)이 일렬로 수직 배열되어 있고, 회로기판의 상단부에는 제어부(20)가 구성되고 있으며, 이들 광원(11) 및 제어부(20)는 장주형 하우징(housing)에 내장되고, 광원(11)의 전방측에는 하우징을 폐쇄하는 투광판(12)이 장착되어 광원(11)을 외부의 충격 및 오염물로부터 보호하게 된다.
또한, 도 1 내지 도 3에서와 같이, 발광부(10)의 상단에는 결속구(31)가 형성되어, 도 2에서와 같이 지지체(32)에 자유로운 이동이 가능하도록 결속되는데, 도시된 실시예에 있어서 결속구(31)로는 후크(hook)가 적용되었고 지지체(32)로는 와이어로프가 적용되었으나, 이 밖에도 결속구(31)로서 슬라이더가 적용되고 지지체(32)로서 레일이 적용될 수도 있다.
즉, 본 발명에 있어서 지지체(32)는 재배 시설의 상부에 고정 설치되는 유도로이고 결속구(31)는 이 유도로를 따라 수평 이동되는 이동체라 할 수 있으며, 도 2에서와 같이, 평상시에는 결속구(31)가 지지체(32)에 결속되어 정지된 상태로 운용되다가, 작업자의 통행 또는 작업 필요상 조명 장치에 대한 이동이 필요한 경우, 도 4에서와 같이, 발광부(10)를 수평으로 밀거나 당기는 간단한 조치만으로 본 발명 조명 장치의 이동이 가능한 것이다.
특히, 본 발명 조명 장치는 상단이 지지되고 하단부는 자유로운 활동이 가능하도록 해방되는 현수식 구조를 가지는 바, 도 4에서와 같은 조명 장치의 이동 없이도 조명 장치의 발광부(10)가 좌우로 회동되는 거동이 가능한 바, 평상시 작업자의 통행 및 작업 수행에 실질적 지장이 초래되지는 않는다.
즉, 본 발명의 조명 장치는 커튼 또는 발과 같은 방식의 거동이 가능한 바, 정지 상태에서는 재배 시설의 평면상 조밀한 조명 장치 배치가 가능하면서도, 작업자가 조명 장치 사이를 자유롭게 통행할 수 있는 장점을 가지는 것이다.
특히, 도 5에서와 같이, 다수의 분절체가 전선 등으로 연결된 사슬형으로 발광부(10)를 구성함으로써, 발광부(10) 자체에도 유연성 내지 가요성을 부여할 수 있으며, 이로써 일층 원활한 작업자 통행이 가능하게 된다.
이러한 본 발명의 조명 장치는 도 1 내지 도 6에서와 같이, 본체인 장주형 발광부(10)를 따라 종방향이자 축방향으로 배열된 다수의 광원(11)이 구성되며, 제어부(20)의 구동에 의하여 이들 광원(11)이 점등됨에 따라 재배 작물의 측면부를 비롯한 광범위한 영역에 대한 조명이 가능한데, 도 2에서와 같이, 평면상 다수의 조명 장치가 배치됨으로써 재배 작물의 측면부 전반에 대한 다방향 조명이 가능하게 된다.
특히, 도면상 도시되지는 않았으나, 발광부(10)의 어느 일 측면에 국한하여 광원(11)을 설치하는 것이 아니라 다수의 측면에 광원(11)을 설치할 수도 있으며, 이로써 일층 효율적인 다방향 조명이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에서는 특유의 장주형 본체와 다수 광원(11)의 수직 배열 구조를 통하여 개별 광원(11)에 대한 선택적 점멸을 제어부(20) 제어하에 실시할 수 있으며, 이로써 도 6에서와 같이, 재배 식물의 성장 상태에 따른 발광 구간의 조절이 가능하게 된다.
즉, 재배 작물의 초기 미성숙기에는 발광부(10)의 하부에 배치된 광원(11)만을 점등하되, 재배 작물이 성장함에 따라 점등 영역을 점차 상승 확대시키는 방식으로 운용이 가능하며, 이로써 효율적인 조명 장치 운용은 물론 에너지 절감 및 조명 장치의 수명 연장이 가능하게 된다.
특히, 도 7에서와 같이, 발광부(10)에 다수의 근접센서(15)를 발광부(10)의 축방향으로 배열 설치하여 광원(11)의 광선 조사 방향의 물체를 감지하도록 구성할 수 있으며, 이들 근접센서(15)를 제어부(20)와 연결하여, 근접센서(15)의 물체 감지 여부에 따라 광원(11)이 점멸되도록 함으로써, 사용자의 조작 없이도 조명 장치의 자동 운용이 가능하게 된다.
이러한 근접센서(15)를 활용한 본 발명 조명 장치의 자동 운용은 도 2에서와 같이, 다수의 작물을 재배함에 있어서, 개별 작물별 성장 상태가 상이하거나, 다품종 작물의 동시 재배시에 유용하게 활용될 수 있다.
한편, 도 8은 본 발명 조명 장치에 저전력 근거리 무선통신인 블루투스를 적용함으로써, 개별 조명 장치의 조작은 물론, 도 2에서와 같이 다수의 조명 장치가 집합적으로 구축된 경우에도 전체 조명 장치를 간편하게 조작할 수 있도록 한 것으로, 사용자는 블루투스 통신 기능이 탑재된 자신의 스마트폰(40)을 활용하여 조명 장치를 조작할 수 있게 된다.
즉, 제어부(20)에 근거리 저전력 무선통신을 수행하는 블루투스모듈(25)이 연결되어, 블루투스 기능이 탑재된 스마트폰(40)과 상기 블루투스모듈(25)간 무선통신이 수행됨에 따라 제어부(20)가 조작되는 것이다.
이러한 도 8 실시예에서는 조명 장치의 블루투스모듈(25)과 사용자의 스마트폰(40)이 페어링됨에 따라, 스마트폰(40)에 탑재된 응용프로그램과 조명 장치의 블루투스모듈(25)이 통신을 수행하게 되며, 사용자가 스마트폰(40)의 터치스크린 등 입력장치를 조작하면 응용프로그램이 조작 정보를 조명 장치의 블루투스모듈(25)로 전송하고, 그에 따라 블루투스모듈(25)과 연결된 제어부(20)가 상기 조작 정보를 수신하여, 광원(11)의 점멸 상태 등을 조절하게 된다.
10 : 발광부
11 : 광원
12 : 투광판
15 : 근접센서
20 : 제어부
25 : 블루투스모듈
31 : 결속구
32 : 지지체
40 : 스마트폰

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 식물 재배용 조명 장치로서, 장주형(長柱形) 발광부(10)에는 다수의 광원(11)이 발광부(10)의 축방향으로 배열되어 설치되고, 다수의 광원(11)을 제어하고 전원을 공급하는 제어부(20)가 발광부(10)와 연결되며, 발광부(10)의 상단에는 결속구(31)가 형성되어 지지체(32)에 결속되는 식물 재배용 현수식 조명 장치에 있어서,
    발광부(10)에는 다수의 근접센서(15)가 발광부(10)의 축방향으로 배열 설치되어 광원(11)의 광선 조사 방향의 재배 작물을 감지하고;
    근접센서(15)는 제어부(20)와 연결되어;
    근접센서(15)의 재배 작물 감지 여부에 따라 광원(11)이 점멸됨을 특징으로 하는 식물 재배용 현수식 조명 장치.
  3. 삭제
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