KR102615730B1 - 농작물 성장 촉진을 위한 재배판 거치 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예는 스마트팜에 활용할 수 있으며, 농작물에 조명(빛)이 균일하고 넓은 면적에 조사되어 농작물이 원활하게 성장/생장할 수 있는 환경을 제공하는, 농작물 성장 촉진을 위한 재배판 거치 구조물에 관한 것이다.

Description

농작물 성장 촉진을 위한 재배판 거치 구조물{CULTIVATION PLATE HOLDING STRUCTURE TO PROMOTE CROP GROWTH}

아래 실시예들은 스마트팜에 활용할 수 있으며, 농작물에 조명(빛)이 균일하고 넓은 면적에 조사되어 농작물이 원활하게 성장/생장할 수 있는 환경을 제공하는, 농작물 성장 촉진을 위한 재배판 거치 구조물에 관한 것이다.

농업은 국민생활의 근본이 되는 국가 기간 산업이며, 국가 경쟁력의 핵심이 되는 중요한 분야이다. 그러나, 전통적인 농업 기술에 의존한 농가 생산량의 한계 및 소득 불균형 문제가 발생하고 있으며, 농촌에 대한 부정적인 인식이 늘어남에 따라 농가 인구마저 감소하고 있는 실정이다.

이러한 농촌 현실 및 농업 분야의 경쟁력 확보를 위한 대책으로 스마트팜이 제안되고 관련 기술이 발전하고 있으나, 미개척 분야에 대한 막연한 두려움에 농업인들은 물론 미래 농업인을 꿈꾸는 학생들이나 청년들이 쉽게 접근하지 못하고 있다.

또한, 일반적인 대규모의 스마트팜을 구성하기 위한 비용이 매우 커서 일반인들은 스마트팜 창업을 시도하기 어려운 실정이다.

한편, 스마트팜에서는 농작물에 생장에 필요한 3요소인 물, 빛 및 배양액이 적정량 공급되어야 하나, 스마트팜의 설치 공간이 협소한 경우에는 조명등으로 인한 실내 온도 상승이나 습도 변화 등의 변수가 많아 농작물에 균일하고 적절한 빛을 공급하기가 어려운 한계점이 있다.

KR 10-2572036 B KR 10-2537688 B KR 10-2369167 B

본 발명의 일실시예가 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 종래 스마트팜의 한계점을 극복하기 위하여, 농작물에 일반적인 형태의 고정된 조명을 지속적으로 조사하는 것이 아니라, 알루미늄 소재의 반사판 등을 기반으로 조명을 난반사시켜 농작물의 전체에 빛/조명이 골고루 조사될 수 있도록 하는 농작물 성장 촉진을 위한 재배판 거치 구조물을 제공하는 것이다.

일실시예에 따르면, 장방형으로 형성되는 작물재배판; 상기 작물재배판으로부터 소정의 높이만큼 이격되어 배치되는 반사판; 및 상기 작물재배판 및 반사판을 이격시키도록 배치되는 지지대;를 포함하고, 상기 작물재배판은: 농작물을 배치 가능하도록 형성되는 다수개의 배치 홀; 및 상기 배치 홀에 물을 공급하는 급수관;을 포함하는, 농작물 성장 촉진을 위한 재배판 거치 구조물을 제공한다.

또한, 상기 반사판의 상부에 배치되는 조명장치; 및 상기 급수관에 연결되어 물 및 배양액을 공급하는 물 공급장치;를 더 포함하고, 상기 조명장치는: 농작물에 조명을 조사하는 램프부;를 포함하고, 상기 물 공급장치는: 소정의 물을 저장하는 물탱크; 상기 물탱크로부터 물을 공급하는 물 펌프; 상기 물 펌프에 연결되는 제1 물 공급관; 상기 제1 물 공급관에 연결되는 버블 챔버; 상기 버블 챔버의 상부로부터 버블 챔버의 중심까지 신장되도록 연결되는 공기 노즐; 상기 공기 노즐을 통해 고압의 공기를 분사하는 공기 펌프; 상기 버블 챔버 내부의 수위를 감지하는 수위센서; 상기 버블 챔버의 측부에 연결되는 제2 물 공급관; 상기 제2 물 공급관에 연결되며, 상기 반사판의 상부와 램프부의 하부 사이 공간에 수평하게 배치되는 투명 절곡 튜브; 및 상기 투명 절곡 튜브로부터 상기 급수관으로 물을 공급하는 제3 물 공급관;을 포함하고, 상기 투명 절곡 튜브는: 소정의 에어셀(Air Cell)로 구성되되, 다수회 절곡되는 물 유로가 형성되어, 상기 램프부로부터 조사된 조명이 상기 물 유로 내부의 버블과 상기 에어셀을 투과하며 난반사되도록 구성될 수 있다.

그리고, 상기 작물재배판, 반사판 및 지지대를 포함하는 단층 구조체 다수개가 소정의 간격마다 배치되는 다층 구조체;를 포함하고, 상기 조명장치는: 상기 다층 구조체의 상부에 배치되는 아크형 거치대; 상기 아크형 거치대에 소정의 간격마다 배치되며, 아크형 거치대의 반경 방향으로 빛을 조사하도록 배치되는 다수개의 램프부; 및 다수개의 상기 램프부 중 어느 하나에 전원을 공급하도록 구비되는 전원부;를 포함하고, 상기 전원부는: 모터; 상기 모터의 회전축에 구비되는 절연부; 상기 절연부에 고정되는 캠; 상기 캠의 측부에 접하도록 배치되는 입력부; 및 다수개의 상기 램프부 각각에 대응하도록 서로 이격되어 상기 캠의 노즈의 회전 반경을 따라 배치되는 접점부;를 포함하여, 상기 입력부를 통해 인가되는 전원이 캠의 노즈에 접하는 어느 하나의 접점부를 통해, 상기 접점부에 대응하는 램프부가 점등되도록 구성될 수 있다.

아울러, 상기 공기 노즐을 통해 소정의 배양액 분말을 공급하는 분말 공급 장치;를 더 포함하고, 상기 분말 공급 장치는: 소정의 배양액 분말을 저장하는 분말 탱크; 상기 분말 탱크의 하부로부터 수직한 방향으로 신장되는 제1 분말 배관; 상기 제1 분말 배관의 단부에 연결되는 게이트 밸브; 상기 게이트 밸브의 단부로부터 수평한 방향으로 신장되는 제2 분말 배관; 상기 제2 분말 배관의 일측에 구비되는 흡기 통공; 상기 제2 분말 배관의 단부로부터 하부로 절곡되어 수직한 방향으로 신장되는 제3 분말 배관; 상기 제3 분말 배관의 단부에 연결되며, 상기 제1 내경으로부터 상기 제1 내경보다 작은 제2 내경까지 역구배를 구성하는 감압부; 상기 감압부의 단부에 연결되며, 상기 제2 내경으로부터 상기 제1 내경까지 정구배를 구성하는 증압부; 상기 증압부의 단부에 연결되며, 상기 공기 노즐에 연결되는 제4 분말 배관; 및 상기 공기 펌프로부터 상기 감압부 및 증압부의 사이 지점에 연결되는 공기 배관;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 농작물 성장 촉진을 위한 재배판 거치 구조물(조명장치 및 물 공급장치)은, 상술한 도심 내 유휴공간을 활용한 구독형 농작물 스마트팜 운영 플랫폼 제공 방법에 따라 제어될 수 있다.

일실시예에 따르면, 도심지의 유휴 공간들에 분산되어 배치된 다수개의 스마트팜들에 대해 관리자들을 지정하고 관리할 수 있다.

또한, 넓이가 작은 소형 공간에서도 스마트팜을 구성할 수 있다.

그리고, 농작물의 수요량을 예측하여 이에 맞추어 농작물을 재배함으로써, 판매 수익을 최대화할 수 있다.

아울러, 스마트팜마다 설치된 카메라와 센서를 기반으로 스마트팜 내부에서 공급되는 빛과 물의 공급량을 조절함으로써 성장을 촉진시킬 수 있다.

또한, 반사판을 활용하여 조명을 분산시킴으로써, 농작물에 적정한 광량이 균일하고 넓은 면적에 조사되도록 구성될 수 있다.

그리고, 조명이 버블을 투과하여 조사되도록 구성함으로써, 조명의 난반사를 최대화할 수 있다.

아울러, 농작물에 공급될 물을 조명을 기반으로 실온 수준으로 가열하여 공급할 수 있다.

또한, 다단으로 배치된 구조물에 조명이 균일하게 조사될 수 있도록, 조명등의 조사 각도를 조절/선택할 수 있다.

그리고, 물(버블)을 공급하는 과정에서 배양액 분말(식물용 영양제)을 공급함으로써 버블의 형성과 농작물의 성장을 촉진할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도심 내 유휴공간을 활용한 구독형 농작물 스마트팜 운영 플랫폼 제공 시스템을 나타낸 개요도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도심 내 유휴공간을 활용한 구독형 농작물 스마트팜 운영 플랫폼 제공 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 농작물 성장 촉진을 위한 재배판 거치 구조물의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 농작물 성장 촉진을 위한 재배판 거치 구조물의 버블 챔버 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 농작물 성장 촉진을 위한 재배판 거치 구조물의 조명장치 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 농작물 성장 촉진을 위한 재배판 거치 구조물의 분말 공급 장치 구조를 나타낸 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 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.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

후술하는 실시예들에 따라, 스마트팜에서 상추, 양상추 등의 농작물을 재배할 수 있다.

일실시예에 따르면, 장치(D1; 서버)에 의해 수행되는 도심 내 유휴공간을 활용한 구독형 농작물 스마트팜 운영 플랫폼 제공 방법에 있어서, 구독자 단말기(D2)로부터 제1 농작물 수요량을 수신하는 단계(S100); 상기 제1 농작물 수요량을 기반으로, 제1 농작물 재배량을 산출하는 단계(S200); 상기 제1 농작물 재배량을 기반으로, 스마트팜별 재배량을 산출하는 단계(S300); 관리자 단말기(D3)에 상기 스마트팜별 재배량을 송신하는 단계(S400); 및 스마트팜별 재배 상황을 모니터링하여, 스마트팜별로 농작물에 공급되는 물 공급량 및 빛 공급량을 조절하는 단계(S500);를 포함하는, 도심 내 유휴공간을 활용한 구독형 농작물 스마트팜 운영 플랫폼 제공 방법을 제공한다.

여기서 상기 도심 내 유휴공간이란, 반지하 등 10평 내지 30평 가량의 소형 공간을 의미할 수 있다.

구독형 농작물 스마트팜이란, 소비자(구독자)들이 특정한 농작물을 일정량만큼 주기적으로 배송받을 수 있는 스마트팜 시스템을 의미할 수 있다.

구독자 단말기(D2)로부터 제1 농작물 수요량을 수신하는 단계(S100);에서는, 다수의 구독자 단말기(D2)로부터 각 농작물별 제1 농작물 수요량을 수신하여 취합한다.

상기 제1 농작물 수요량을 기반으로, 제1 농작물 재배량을 산출하는 단계(S200);에서는, 취합된 전체 제1 농작물 수요량을 기반으로, 구독자 전체에게 공급하기 위한 농작물의 재배량을 결정할 수 있으며, 구독자 이외의 소비자에게의 일반 소매 판매를 위하여 제1 농작물 수요량보다 많은 양을 재배할 수도 있다.

상기 제1 농작물 재배량을 기반으로, 스마트팜별 재배량을 산출하는 단계(S300);에서는, 결정된 전체 제1 농작물 재배량을 스마트팜별로 분산하여 배정한다.

예를 들어, 상추 200kg이 전체 제1 농작물 재배량이라면, 12곳의 스마트팜에 200kg을 분산하여 배정함으로써, 12곳의 스마트팜으로부터 생산된 총량이 제1 농작물 재배량에 대응되도록 스마트팜별 재배량을 산출할 수 있다.

관리자 단말기(D3)에 상기 스마트팜별 재배량을 송신하는 단계(S400);에서는, 각 스마트팜별로 기 지정된 관리자 단말기(D3)에, 그 스마트팜에서 재배해야할 농작물별 수량을 송신할 수 있다.

이 때, 물류 시스템과 연동되어 농작물의 씨앗이나 모종 등을 자동으로 주문하여 스마트팜별로 운송받을 수 있도록 처리하는 것도 가능하다.

스마트팜별 재배 상황을 모니터링하여, 스마트팜별로 농작물에 공급되는 물 공급량 및 빛 공급량을 조절하는 단계(S500);에서는, 각 스마트팜들마다 설치된 카메라 및 센서들을 기반으로, 각 농작물들에 적정량의 물과 빛(조명)이 공급되고 있는지를 모니터링하고, 모니터링 결과를 기반으로 물 및 빛을 더/덜 공급하도록 공급량을 조절할 수 있다.

또한, 상기 제1 농작물 재배량을 산출하는 단계(S200)는: 상기 제1 농작물 수요량의 연도별 누적 데이터인 제2 농작물 수요량을 기반으로, 제2 농작물 수요량의 제1 변화율을 산출하는 단계; 최근 5년간 월별 제1 변화율의 평균값인 제2 변화율을 산출하는 단계; 최근 3년간 월별 제1 변화율의 평균값인 제3 변화율을 산출하는 단계; 상기 제2 변화율 중 음수 값들을 추출하여 제4-1 변화율을 산출하는 단계; 상기 제3 변화율 중 양수 값들을 추출하여 제4-2 변화율을 산출하는 단계; 상기 제4-1 변화율 및 제4-2 변화율의 데이터에 미포함된 월의 제2 변화율 및 제3 변화율의 평균값을 제4-3 변화율로 산출하는 단계; 상기 제4-1 변화율 내지 제4-3 변화율을 병합하여 제5 변화율을 산출하는 단계; 상기 제1 농작물 수요량에, 제1 농작물 수요량에 대응하는 월의 제5 변화율을 곱하여 제1 변화량을 산출하는 단계; 상기 제1 농작물 수요량에 상기 제1 변화량을 합산하여 제2 농작물 수요량을 산출하는 단계; 상기 제2 농작물 수요량이 제1 농작물 수요량보다 작은 경우: 상기 제2 농작물 수요량에 제1 배율을 곱하여 제3-1 농작물 수요량을 산출하는 단계; 상기 제3-1 농작물 수요량이 제1 농작물 수요량보다 작은 경우: 상기 제1 농작물 수요량을 제1 농작물 재배량으로 지정하는 단계; 상기 제3-1 농작물 수요량이 제1 농작물 수요량 이상인 경우: 상기 제3-1 농작물 수요량을 제1 농작물 재배량으로 지정하는 단계; 상기 제2 농작물 수요량이 제1 농작물 수요량 이상인 경우: 상기 제2 농작물 수요량에 제2 배율을 곱하여 제3-2 농작물 수요량을 산출하는 단계; 상기 제3-2 농작물 수요량이 농작물 재배 한도량보다 작은 경우: 상기 제3-2 농작물 수요량을 제1 농작물 재배량으로 지정하는 단계; 및 상기 제3-2 농작물 수요량이 농작물 재배 한도량 이상인 경우: 상기 농작물 재배 한도량을 제1 농작물 재배량으로 지정하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 단계들에 따르면, 매년 증가하는 구독자 수에 따라 증가하는 수요량에 대응하도록 재배량을 설정할 수 있다.

상기 제1 농작물 수요량의 연도별 누적 데이터인 제2 농작물 수요량을 기반으로, 제2 농작물 수요량의 제1 변화율을 산출하는 단계;는, 스마트팜 시스템을 운영하며 누적된 제1 농작물 수요량의 연도별 누적 데이터를 기반으로, 각 연도별/농작물별-월별 제2 농작물 수요량의 제1 변화율을 산출할 수 있다.

이 때, 12월과 다음 해 1월은 연속되는 값으로 간주하고 변화율을 산출할 수 있다.

예를 들어, 상추의 연도별-월별 수요량 데이터를 기반으로, 상추가 매년 월마다 얼마만큼의 제1 변화율을 나타냈는지의 데이터를 산출할 수 있다.

최근 5년간 월별 제1 변화율의 평균값인 제2 변화율을 산출하는 단계;에서는, 제1 변화율 데이터들을 각 월마다 평균하여 제2 변화율을 산출한다.

예를 들어, 2018년도의 1월 상추 수요량 내지 2022년도의 1월 상추 수요량을 평균하여 상추-1월의 제2 변화율을 산출할 수 있다.

최근 3년간 월별 제1 변화율의 평균값인 제3 변화율을 산출하는 단계;에서는 상술한 제2 변화율 산출 과정과 동일하되, 최근 3년간만의 데이터를 기반으로 제3 변화율을 산출한다.

이를 기반으로, 보다 최신의 수요량 추이를 추출할 수 있다.

상기 제2 변화율 중 음수 값들을 추출하여 제4-1 변화율을 산출하는 단계;에서는, 제2 변화율 값들 중 음수 값들, 즉 지난 달 대비 수요량이 감소한 달의 제2 변화율 값들만을 추출하여 제4-1 변화율을 산출한다. 이 때, 기존 제2 변화율에서의 각 '월' 데이터도 함께 추출한다.

예를 들어, 1월 내지 12월에 대한 제2 변화율이 [-5, 4, 7, 9, 10, 23, 32, 5, -7, -24, -30, -3]으로 산출된 경우, 제4-1 변화율은 [-5, -(공백), -, -, -, -, -, -, -7, -24, -30, -3]으로 산출될 수 있다.

상기 제3 변화율 중 양수 값들을 추출하여 제4-2 변화율을 산출하는 단계;에서는, 제3 변화율 값들 중 양수 값들, 즉 지난 달 대비 수요량이 증가한 달의 제3 변화율 값들만을 추출하여 제4-2 변화율을 산출한다. 이 때, 기존 제3 변화율에서의 각 '월' 데이터도 함께 추출한다.

예를 들어, 1월 내지 12월에 대한 제3 변화율이 [-7, 7, 10, 12, 18, 30, 42, 11, -15, -38, -35, -10]으로 산출된 경우, 제4-2 변화율은 [-(공백), 7, 10, 12, 18, 30, 42, 11, -, -, -, -]으로 산출될 수 있다.

상기 제4-1 변화율 및 제4-2 변화율의 데이터에 미포함된 월의 제2 변화율 및 제3 변화율의 평균값을 제4-3 변화율로 산출하는 단계;에서는, 상기 제4-1 변화율과 제4-2 변화율에 데이터가 포함되지 않은 '월'이 존재하는 경우, 그 '월'에 대한 데이터를 제2 변화율 및 제3 변화율의 평균값으로 지정할 수 있다.

예를 들어, 제4-1 변화율이 [-5, -(공백), -, -, -, -, -, -, -, -24, -30, -3]이고 제4-2 변화율이 [-(공백), 7, 10, 12, 18, 30, 42, 11, -, -, -, -]인 경우, 9월 변화율 값이 존재하지 않으므로, 제2 변화율 및 제3 변화율 중 9월 데이터의 평균값을 제4-3 변화율로 지정할 수 있다.

상기 제4-1 변화율 내지 제4-3 변화율을 병합하여 제5 변화율을 산출하는 단계;에서는, 제4-1 변화율 내지 제4-3 변화율을 병합하여 1월 내지 12월에 대한 값이 하나씩 지정되도록 제5 변화율을 산출할 수 있다.

예를 들어, 제4-1 변화율이 [-5, -(공백), -, -, -, -, -, -, -, -24, -30, -3]이고 제4-2 변화율이 [-(공백), 7, 10, 12, 18, 30, 42, 11, -, -, -, -]이고 제4-3 변화율이 [-, -, -, -, -, -, -, -, 5, -, -, -]인 경우, 제5 변화율은 [-5, 7, 10, 12, 18, 30, 42, 11, 5, -24, -30, -3]로 산출될 수 있다.

이 때, 제4-1 변화율 및 제4-2 변화율에 중복되는 '월'의 데이터가 존재하는 경우, 그 중복되는 데이터들의 평균값을 제5 변화율의 해당 '월' 데이터로 지정할 수 있다.

예를 들어, 제4-1 변화율이 [-5, 5, -(공백), -, -, -, -, -, -, -24, -30, -3]이고 제4-2 변화율이 [-(공백), 7, 10, 12, 18, 30, 42, 11, -, -, -, -]이고 제4-3 변화율이 [-, -, -, -, -, -, -, -, 5, -, -, -]인 경우, 제5 변화율은 [-5, 6(중복된 값의 평균), 10, 12, 18, 30, 42, 11, 5, -24, -30, -3]로 산출될 수 있다.

상기 제1 농작물 수요량(구독자 단말기(D2)에서 월별로 입력/수신받은 데이터)에, 제1 농작물 수요량에 대응하는 월의 제5 변화율을 곱하여 제1 변화량을 산출하는 단계;에서는, 취합된 농작물별 제1 농작물 수요량에, 제5 변화율을 곱하여 제1 변화량을 산출한다.

예를 들어, 생장에 2개월이 소요되는 작물의 5월 수요량이 100kg이고, 5월 제5 변화율이 18(%)일 때, 100kg X 18% = 18kg이 제1 변화량으로 산출될 수 있다.

상기 제1 농작물 수요량에 상기 제1 변화량을 합산하여 제2 농작물 수요량을 산출하는 단계;에서는, 상기 제1 농작물 수요량(구독자들에게 공급되어야 할 물량)에 제1 변화량을 합산하여 제2 농작물 수요량을 산출한다.

이러한 과정을 기반으로, 병충해 등으로 인한 손실율을 보상하거나, 남는 농작물 물량을 일반 소매 형태로 판매할 수 있다.

상기 제2 농작물 수요량이 제1 농작물 수요량보다 작은 경우: 상기 제2 농작물 수요량에 제1 배율을 곱하여 제3-1 농작물 수요량을 산출하는 단계;에서는, 제1 농작물 수요량보다 더 작은 제2 농작물 수요량이 산출되었다면, 제2 농작물 수요량에 기 지정된 제1 배율(예를 들어 1.05배)을 곱하여 제3-1 농작물 수요량을 산출할 수 있다.

상기 제3-1 농작물 수요량이 제1 농작물 수요량보다 작은 경우: 상기 제1 농작물 수요량을 제1 농작물 재배량으로 지정하는 단계;에서는, 제1 배율을 곱하여 산출된 제3-1 농작물 수요량이 아직도 제1 농작물 수요량보다 작다면, 제1 농작물 수요량 그대로를 제1 농작물 재배량으로 지정하여, 수요량만큼의 농작물만을 재배하도록 수량을 지정/배정할 수 있다.

이 경우는 제1 변화량이 큰 음수여서 구독자의 이탈이나 주문량의 감소가 매우 높은 확률로 발생하므로, 제1 농작물 수요량에 충분히 대응하는 물량을 생산할 수 있다.

상기 제3-1 농작물 수요량이 제1 농작물 수요량 이상인 경우: 상기 제3-1 농작물 수요량을 제1 농작물 재배량으로 지정하는 단계;에서는, 제1 배율을 곱하여 산출된 제3-1 농작물 수요량이 제1 농작물 수요량 이상인 경우, 산출된 제3-1 농작물 수요량을 제1 농작물 재배량으로 지정함으로써, 구독자들에 의한 제1 농작물 수요량보다 많은 양을 재배하도록 처리할 수 있다.

상기 제2 농작물 수요량이 제1 농작물 수요량 이상인 경우: 상기 제2 농작물 수요량에 제2 배율을 곱하여 제3-2 농작물 수요량을 산출하는 단계;에서는, 산출된 제2 농작물 수요량이 제1 농작물 수요량 이상이라면, 구독자의 증가 등으로 인해 해당 농작물이 보다 많이 판매될 것으로 예측할 수 있으므로, 제2 농작물 수요량에 제2 배율(예를 들어 1.1배 내지 1.2배)을 곱하여 제3-2 농작물 수요량을 산출할 수 있다.

이후, 농작물마다 설정된 농작물 재배 한도량(모든 스마트팜들에서 재배 가능한 총 물량 한도)을 기준으로 아래와 같이 판단/동작할 수 있다.

상기 제3-2 농작물 수요량이 농작물 재배 한도량보다 작은 경우: 상기 제3-2 농작물 수요량을 제1 농작물 재배량으로 지정하는 단계;에서는, 농작물 재배 한도량을 초과하지 않으므로 제3-2 농작물 수요량만큼을 제1 농작물 재배량으로 지정할 수 있다.

상기 제3-2 농작물 수요량이 농작물 재배 한도량 이상인 경우: 상기 농작물 재배 한도량을 제1 농작물 재배량으로 지정하는 단계;에서는, 농작물 재배 한도량을 초과하므로, 농작물 재배 한도량까지만 생산하도록 제1 농작물 재배량을 보정할 수 있다.

그리고, 상기 물 공급량 및 빛 공급량을 조절하는 단계(S500)는: 농작물 데이터베이스(D4)로부터, 농작물별 빛 수요량을 읽어오는 단계; 상기 스마트팜별로 설치된 열적외선 카메라로부터 제1 영상을 수신하는 단계; 상기 제1 영상을 소정의 제1 시간 간격마다 캡쳐한 제1 이미지를 생성하는 단계; 상기 제1 이미지로부터, 농작물 객체를 추출한 제2 이미지를 생성하는 단계; 상기 제2 이미지로부터, 색상별 픽셀 수를 산출하는 단계; 상기 색상별 픽셀 수와, 색상별로 지정된 제1 색온도 지수를 곱하여, 상기 제2 이미지에 대한 제2 색온도 지수를 산출하는 단계; 상기 제2 이미지별 제2 색온도 지수의 평균값과 합계를 기반으로, 제1 온도 등급을 산출하는 단계; 상기 농작물별로 지정된 제2 온도 등급을 산출하는 단계; 상기 제1 온도 등급 및 제2 온도 등급간의 차이인 제3 온도 등급을 산출하는 단계; 상기 농작물별 빛 수요량과 제3 온도 등급을 기반으로, 상기 빛 공급량을 산출하는 단계; 및 상기 빛 공급량을 기반으로, 조명장치를 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.

농작물 데이터베이스(D4)로부터, 농작물별 빛 수요량을 읽어오는 단계;에서는, 농작물별로 지정된 일별/시간별 빛 수요량을 읽어온다.

상기 농작물 데이터베이스(D4)란, 각 농작물의 종류에 따라 지정된 시간당 물 공급량, 시간별 빛 수요량 등의 데이터를 포함하도록 기 입력되어 저장된 데이터 더미를 의미할 수 있다.

상기 스마트팜별로 설치된 열적외선 카메라로부터 제1 영상을 수신하는 단계;에서는, 각 스마트팜의 '농작물 성장 촉진을 위한 재배판 거치 구조물'마다 배치된 열적외선 카메라로부터 열적외선 영상인 제1 영상을 수신한다.

상기 제1 영상을 소정의 제1 시간 간격마다 캡쳐한 제1 이미지를 생성하는 단계;에서는, 제1 영상을 제1 시간 간격(예를 들어, 30분마다)마다 캡쳐하여 다수개의 제1 이미지를 생성한다.

상기 제1 이미지로부터, 농작물 객체를 추출한 제2 이미지를 생성하는 단계;에서는, 소정의 인공지능 객체 인식 알고리즘을 기반으로, 제1 이미지에 포함된 농작물 객체(식물 부분)를 추출하여 해당 부분만을 포함하는 제2 이미지를 생성하고, 나머지 부분은 투명 레이어(Transparent)로 구성되도록 처리할 수 있다.

상기 제2 이미지로부터, 색상별 픽셀 수를 산출하는 단계;에서는, 색온도마다 지정된 각 색상별로, 그 색상과 동일한 픽셀의 수가 얼마인지를 각각 산출할 수 있다.

예를 들어, 1024 * 684 픽셀의 제2 이미지로부터, #233423 색상코드의 색상을 가지는 픽셀 수가 1443개로 산출되고, #884717 색상코드의 색상을 가지는 픽셀 수가 218개로 산출될 수 있다.

상기 색상별 픽셀 수와, 색상별로 지정된 제1 색온도 지수를 곱하여, 상기 제2 이미지에 대한 제2 색온도 지수를 산출하는 단계;에서는, 각 색상별(색상코드별)로 지정된 제1 색온도 지수(단위 K또는 ℃)를 색상별 픽셀 수와 곱하여, 제2 이미지에 대한 제2 색온도 지수 값들을 산출할 수 있다.

예를 들어, #233423 색상코드의 색상을 가지는 픽셀 수가 1443개로 산출되고 #233423의 제1 색온도 지수가 298K일 때, 제2 색온도 지수는 1443 * 298 = 430014로 산출될 수 있다.

상기 제2 이미지별 제2 색온도 지수의 평균값과 합계를 기반으로, 제1 온도 등급을 산출하는 단계;에서는, 제2 이미지마다 산출된 모든 제2 색온도 지수에 대한 평균값과 합계를 기반으로, 제1 온도 등급을 산출할 수 있다.

제1 온도 등급은, 행 인덱스가 '제2 색온도 지수의 평균'이고 열 인덱스가 '제2 색온도 지수의 합계'인 소정의 매트릭스에서, 그에 대응하는 성분 값을 추출하여 산출될 수 있다.

이 때, 정확한 평균/합계 값이 매트릭스에 존재하지 않는 경우에는, 인접한 행/열 인덱스를 기반으로 제1 온도 등급을 산출할 수 있다.

상기 농작물별로 지정된 제2 온도 등급을 산출하는 단계;에서는, 농작물의 종류마다 기 지정된 적정한 온도 등급인 제2 온도 등급을 상기 농작물 데이터베이스(D4)로부터 읽어온다.

상기 제1 온도 등급 및 제2 온도 등급간의 차이인 제3 온도 등급을 산출하는 단계;에서는, 적정값인 제2 온도 등급 대비 최근 24시간 동안의 제1 온도 등급의 차이값인 제3 온도 등급을 산출한다.

예를 들어, 상추의 제2 온도 등급이 5등급이고, 어느 스마트팜에서 상추에 대한 제1 온도 등급이 4등급으로 산출되었다면, -1등급이 제3 온도 등급으로 산출될 수 있다.

상기 농작물별 빛 수요량과 제3 온도 등급을 기반으로, 상기 빛 공급량을 산출하는 단계;에서는, 농작물별로 지정된 빛 수요량과 제3 온도 등급을 기반으로, 빛 공급량을 산출한다.

여기서, 빛 공급량은 시간대별로 산출될 수 있다.

예를 들어, 제3 온도 등급이 -1등급이어서 최근 24시간동안의 온도가 적정량보다 1등급 낮았던 경우, 온도를 높이기 위하여 조명장치의 광도/광량/출력이나 작동 시간을 증가시킬 수 있다.

상기 빛 공급량을 기반으로, 조명장치를 제어하는 단계;에서는, 산출된 빛 공급량을 기반으로 조명장치의 출력이나 작동 시간 등을 조절한다.

아울러, 상기 물 공급량 및 빛 공급량을 조절하는 단계(S500)는: 상기 농작물 데이터베이스(D4)로부터, 농작물별 물 수요량을 읽어오는 단계; 상기 스마트팜별로 설치된 온도센서 및 습도센서로부터 실내온도 및 상대습도를 수신하는 단계; 상기 농작물 데이터베이스(D4)로부터, 농작물별 기준실온 및 기준습도를 읽어오는 단계; '기준실온으로부터의 차이값'과 '기준습도로부터의 차이값'중 어느 하나를 행으로, 다른 하나를 열로 하는 제1 매트릭스를 읽어오는 단계; 상기 실내온도 및 기준실온 사이의 차이값인 제1 인덱스를 산출하는 단계; 상기 상대습도 및 기준습도 사이의 차이값인 제2 인덱스를 산출하는 단계; 상기 제1 매트릭스에서 상기 제1 인덱스 및 제2 인덱스에 대응하는 제1 성분을 추출하는 단계; 상기 제1 성분을 상기 농작물별 물 수요량에 곱하여 상기 물 공급량을 산출하는 단계; 및 상기 물 공급량을 기반으로, 물 공급장치를 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 농작물 데이터베이스(D4)로부터, 농작물별 물 수요량을 읽어오는 단계;에서는 각 농작물 종류별로 지정된 최적의 물 수요량을 읽어온다.

상기 스마트팜별로 설치된 온도센서 및 습도센서로부터 실내온도 및 상대습도를 수신하는 단계;에서는 각 스마트팜마다 설치된 온도센서 및 습도센서를 기반으로 현재 실내온도와 현재 상대습도를 측정한다.

상기 농작물 데이터베이스(D4)로부터, 농작물별 기준실온 및 기준습도를 읽어오는 단계;에서는, 농작물별로 지정된 최적의 기준실온 및 기준습도를 읽어온다.

'기준실온으로부터의 차이값'과 '기준습도로부터의 차이값'중 어느 하나를 행으로, 다른 하나를 열로 하는 제1 매트릭스를 읽어오는 단계;에서는, 농작물 데이터베이스(D4)로부터 각 농작물별로 기 작성된 데이터인 제1 매트릭스를 읽어온다.

상기 실내온도 및 기준실온 사이의 차이값인 제1 인덱스를 산출하는 단계;에서는, 현재 실내온도와 최적값인 기준실온 사이의 차이값인 제1 인덱스를 산출한다.

상기 상대습도 및 기준습도 사이의 차이값인 제2 인덱스를 산출하는 단계;에서는, 현재 상대습도와 최적값인 기준습도 사이의 차이값인 제2 인덱스를 산출한다.

상기 제1 매트릭스에서 상기 제1 인덱스 및 제2 인덱스에 대응하는 제1 성분을 추출하는 단계;에서는, 제1 인덱스 값 및 제2 인덱스 값에 대응하는 제1 매트릭스의 단일한 제1 성분을 추출한다.

상기 제1 성분을 상기 농작물별 물 수요량에 곱하여 상기 물 공급량을 산출하는 단계;에서는, 제1 성분의 값을 농작물별 물 수요량에 반영하여 물 공급량을 산출한다.

예를 들어, 제1 성분이 100% 미만인 경우에는 물이나 습도가 과도한 상태이므로 물 공급량을 기존보다 낮게 조절하고, 제1 성분이 100% 초과인 경우에는 물이나 습도가 과소한 상태이므로 물 공급량을 기존보다 높게 조절할 수 있고, 제1 성분이 100%인 경우에는 최적 상태가 유지되고 있으므로 물 공급량을 기존 값으로 유지시킬 수 있다.

상기 물 공급량을 기반으로, 물 공급장치를 제어하는 단계;에서는 산출된 물 공급량을 기반으로 물 공급장치를 제어하여 실내온도, 상대습도를 간접적으로 조절할 수 있다.

일실시예에 따르면, 장방형으로 형성되는 작물재배판(11); 상기 작물재배판(11)으로부터 소정의 높이만큼 이격되어 배치되는 반사판(12); 및 상기 작물재배판(11) 및 반사판(12)을 이격시키도록 배치되는 지지대(13);를 포함하고, 상기 작물재배판(11)은: 농작물을 배치 가능하도록 형성되는 다수개의 배치 홀(111); 및 상기 배치 홀(111)에 물을 공급하는 급수관(112);을 포함하는, 농작물 성장 촉진을 위한 재배판 거치 구조물을 제공한다.

상기 농작물 성장 촉진을 위한 재배판 거치 구조물의 구조가 도 3에 도시되어 있다.

농작물들은 각 배치 홀(111)에 안착된 흙, 물, 배양액 등에 배치될 수 있으며, 농작물의 크기에 따라 배치 홀(111)의 크기를 달리 설계할 수 있다.

급수관(112)에는 다수개의 통공이 형성되어 각 배치 홀(111)들에 물/배양액을 공급할 수 있다.

상기 반사판(12)은 상부로부터 조사된 빛(조명)을 난반사할 수 있도록 표면에 광택제나 표면가공 처리된 소정의 알루미늄 평판으로 구성될 수 있다.

상기 반사판(12)에도 상기 배치 홀(111)들에 대응하는(배치 홀(111)의 직경 이상의 직경) 통공(120)이 형성될 수 있다.

또한, 상기 반사판(12)의 상부에 배치되는 조명장치; 및 상기 급수관(112)에 연결되어 물 및 배양액을 공급하는 물 공급장치;를 더 포함하고, 상기 조명장치는: 농작물에 조명을 조사하는 램프부(33);를 포함하고, 상기 물 공급장치는: 소정의 물을 저장하는 물탱크; 상기 물탱크로부터 물을 공급하는 물 펌프; 상기 물 펌프에 연결되는 제1 물 공급관(21); 상기 제1 물 공급관(21)에 연결되는 버블 챔버(2); 상기 버블 챔버(2)의 상부로부터 버블 챔버(2)의 중심까지 신장되도록 연결되는 공기 노즐(22); 상기 공기 노즐(22)을 통해 고압의 공기를 분사하는 공기 펌프; 상기 버블 챔버(2) 내부의 수위를 감지하는 수위센서; 상기 버블 챔버(2)의 측부에 연결되는 제2 물 공급관(23); 상기 제2 물 공급관(23)에 연결되며, 상기 반사판(12)의 상부와 램프부(33)의 하부 사이 공간에 수평하게 배치되는 투명 절곡 튜브(24); 및 상기 투명 절곡 튜브(24)로부터 상기 급수관(112)으로 물을 공급하는 제3 물 공급관;을 포함하고, 상기 투명 절곡 튜브(24)는: 소정의 에어셀(Air Cell)로 구성되되, 다수회 절곡되는 물 유로가 형성되어, 상기 램프부(33)로부터 조사된 조명이 상기 물 유로 내부의 버블과 상기 에어셀을 투과하며 난반사(및 굴절)되도록 구성될 수 있다.

상기 램프부(33);는 일반적으로 스마트팜/작물 생장용으로 사용되는 조명 제품을 사용할 수 있다.

상기 물탱크;는 별도로 구비되는 실시 예도 가능하며, 물탱크 없이 상수도로부터 직수로 물을 공급하는 형태의 실시예도 균등한 것으로 판단될 수 있다.

상기 물 펌프;는 물을 소정의 압력으로 상기 급수관(112)으로 공급하며, 물은 '물탱크-제1 물 공급관(21)-버블 챔버(2)-제2 물 공급관(23)-투명 절곡 튜브(24)-제3 물 공급관-급수관(112)'의 경로를 따라 이송될 수 있고, 버블 챔버(2)를 통과하며 발생한 공기 기포들이 투명 절곡 튜브(24) 내를 통과하며 난반사를 촉진하게 된다.

상기 공기 노즐(22);은 버블 챔버(2) 내에 수용된 물에 단부가 잠기도록 배치되며, 버블 챔버(2) 내의 물은 수위가 일정하게 유지되는 것이 바람직하다.

발생한 버블(기포)들은 수면으로 올라가며 수위와 비슷한 위치에 연결된 제2 물 공급관(23)을 통해 버블들이 토출된다.

상기 투명 절곡 튜브(24);는 에어셀들로 구성될 수 있으며, 일측에 물 유로가 형성된다. 물 유로는 열교환기 내측의 배관 형상과 같이 다수회 절곡되는 형태로 형성될 수 있으며, 이에 따라 투명 절곡 튜브(24)를 통과하는 전체 버블의 면적을 최대화할 수 있다.

그리고, 상기 작물재배판(11), 반사판(12) 및 지지대(13)를 포함하는 단층 구조체(31) 다수개가 소정의 간격마다 배치되는 다층 구조체(3);를 포함하고, 상기 조명장치는: 상기 다층 구조체(3)의 상부에 배치되는 아크형 거치대(32); 상기 아크형 거치대(32)에 소정의 간격마다 배치되며, 아크형 거치대(32)의 반경 방향으로 빛을 조사하도록 배치되는 다수개의 램프부(33); 및 다수개의 상기 램프부(33) 중 어느 하나에 전원을 공급하도록 구비되는 전원부(4);를 포함하고, 상기 전원부(4)는: 모터; 상기 모터의 회전축(41)에 구비되는 절연부(42); 상기 절연부(42)에 고정되는 캠(43); 상기 캠(43)의 측부에 접하도록 배치되는 입력부; 및 다수개의 상기 램프부(33) 각각에 대응하도록 서로 이격되어 상기 캠(43)의 노즈(430)의 회전 반경을 따라 배치되는 접점부(44);를 포함하여, 상기 입력부를 통해 인가되는 전원이 캠(43)의 노즈(430)에 접하는 어느 하나의 접점부(44)를 통해, 상기 접점부(44)에 대응하는 램프부(33)가 점등되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일실시예서는 상기 작물재배판(11), 반사판(12) 및 지지대(13)를 포함하는 구조체를 '단층 구조체(31)'로 지칭할 수 있다.

이러한 단층 구조체(31)를 선반 등에 다수개 배치함으로써, 다층으로 구성된 '다층 구조체(3)'를 구성할 수 있다.

상기 아크형 거치대(32);는 상기 다층 구조체(3)의 상부에서, 다층 구조체(3)의 수직 이등분선이 아크의 중심을 교차하도록 배치될 수 있다.

상기 램프부(33);는 장방형으로 구성되어, 아크형 거치대(32)를 따라 다수개가 배치될 수 있다. 이 때, 각 램프부(33)의 빛 조사 방향은, 아크의 반경 방향을 향하도록 배치되는 것이 바람직하다.

아크형 거치대(32) 및 램프부(33)의 배치는 도 5 (a)에 도시되어 있다.

상기 전원부(4);는, 다수개의 램프부(33) 중 어느 하나에 선택적으로 전원을 공급할 수 있도록 구성되어, 시간대별로/필요에 따라 램프부(33) 중 어느 하나만을 작동하도록 제어될 수 있다.

상기 전원부(4)의 구조는 도 5 (b)에 도시되어 있다. 도 5 (b)에서는, 5개의 접점부(44) 중 상단에 배치된 접점부(44)에 캠(43)의 노즈(430)가 닿아 램프부(33) 중 어느 하나에 전원이 공급되고 있다.

입력부는 캠(43)의 측부에 접촉한 상태로 배치되며, 캠(43)이 회전하더라도 캠(43)에 지속적으로 접촉할 수 있는 위치에 접촉된다.

절연부(42)는 모터와 회전축(41)에 전류가 누전되지 않도록 캠(43)과 회전축(41) 사이를 절연시킨다.

아울러, 상기 공기 노즐(22)을 통해 소정의 배양액 분말을 공급하는 분말 공급 장치;를 더 포함하고, 상기 분말 공급 장치는: 소정의 배양액 분말을 저장하는 분말 탱크(51); 상기 분말 탱크(51)의 하부로부터 수직한 방향으로 신장되는 제1 분말 배관(52); 상기 제1 분말 배관(52)의 단부에 연결되는 게이트 밸브(53); 상기 게이트 밸브(53)의 단부로부터 수평한 방향으로 신장되는 제2 분말 배관(54); 상기 제2 분말 배관(54)의 일측에 구비되는 흡기 통공(55); 상기 제2 분말 배관(54)의 단부로부터 하부로 절곡되어 수직한 방향으로 신장되는 제3 분말 배관(56); 상기 제3 분말 배관(56)의 단부에 연결되며, 상기 제1 내경으로부터 상기 제1 내경보다 작은 제2 내경까지 역구배를 구성하는 감압부(571); 상기 감압부(571)의 단부에 연결되며, 상기 제2 내경으로부터 상기 제1 내경까지 정구배를 구성하는 증압부(572); 상기 증압부(572)의 단부에 연결되며, 상기 공기 노즐(22)에 연결되는 제4 분말 배관(58); 및 상기 공기 펌프로부터 상기 감압부(571) 및 증압부(572)의 사이 지점에 연결되는 공기 배관(59);을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예는 상기 분말 공급 장치;를 더 포함하여, 순수한 물이 아니라 영양제, 생장 촉진제 등의 성분이 포함된 배양액이 상기 배치 홀(111) 내측에 공급되도록 구성될 수 있다.

상기 분말 탱크(51);에는 소정의 교반장치나 거름장치 등이 구비되어, 입자가 가는 분말들만이 제1 분말 배관(52)을 통해 공급될 수 있도록 구성될 수도 있다.

상기 배양액 분말은 게이트 밸브(53)가 개방된 상태에서 제1 분말 배관(52)을 따라 자유낙하하여 제2 분말 배관(54)에 안착된다.

이 때, 공기 펌프에 의해 발생하는 압력/벤추리 효과에 따라, 상기 제2 분말 배관(54)에 있던 배양액 분말들은 감압부(571)/증압부(572) 방향으로 빨려들어가서 제4 분말 배관(58)으로 토출되며, 이에 따라 버블 챔버(2) 내부에서 물과 공기와 배양액 분말이 혼합되며 버블이 발생할 수 있다.

또한, 상기 농작물 성장 촉진을 위한 재배판 거치 구조물은: 물 공급량 및 빛 공급량을 조절하는 단계;에 따라 제어되고, 상기 물 공급량 및 빛 공급량을 조절하는 단계는: 농작물 데이터베이스로부터, 농작물별 빛 수요량을 읽어오는 단계; 상기 스마트팜별로 설치된 열적외선 카메라로부터 제1 영상을 수신하는 단계; 상기 제1 영상을 소정의 제1 시간 간격마다 캡쳐한 제1 이미지를 생성하는 단계; 상기 제1 이미지로부터, 농작물 객체를 추출한 제2 이미지를 생성하는 단계; 상기 제2 이미지로부터, 색상별 픽셀 수를 산출하는 단계; 상기 색상별 픽셀 수와, 색상별로 지정된 제1 색온도 지수를 곱하여, 상기 제2 이미지에 대한 제2 색온도 지수를 산출하는 단계; 상기 제2 이미지별 제2 색온도 지수의 평균값과 합계를 기반으로, 제1 온도 등급을 산출하는 단계; 상기 농작물별로 지정된 제2 온도 등급을 산출하는 단계; 상기 제1 온도 등급 및 제2 온도 등급간의 차이인 제3 온도 등급을 산출하는 단계; 상기 농작물별 빛 수요량과 제3 온도 등급을 기반으로, 상기 빛 공급량을 산출하는 단계; 상기 빛 공급량을 기반으로, 조명장치를 제어하는 단계; 상기 농작물 데이터베이스로부터, 농작물별 물 수요량을 읽어오는 단계; 상기 스마트팜별로 설치된 온도센서 및 습도센서로부터 실내온도 및 상대습도를 수신하는 단계; 상기 농작물 데이터베이스로부터, 농작물별 기준실온 및 기준습도를 읽어오는 단계; '기준실온으로부터의 차이값'과 '기준습도로부터의 차이값'중 어느 하나를 행으로, 다른 하나를 열로 하는 제1 매트릭스를 읽어오는 단계; 상기 실내온도 및 기준실온 사이의 차이값인 제1 인덱스를 산출하는 단계; 상기 상대습도 및 기준습도 사이의 차이값인 제2 인덱스를 산출하는 단계; 상기 제1 매트릭스에서 상기 제1 인덱스 및 제2 인덱스에 대응하는 제1 성분을 추출하는 단계; 상기 제1 성분을 상기 농작물별 물 수요량에 곱하여 상기 물 공급량을 산출하는 단계; 및 상기 물 공급량을 기반으로, 물 공급장치를 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

D1 : 장치
D2 : 구독자 단말기
D3 : 관리자 단말기
D4 : 농작물 데이터베이스
S100 : 제1 농작물 수요량을 수신하는 단계
S200 : 제1 농작물 재배량을 산출하는 단계
S300 : 스마트팜별 재배량을 산출하는 단계
S400 : 스마트팜별 재배량을 송신하는 단계
S500 : 물 공급량 및 빛 공급량을 조절하는 단계
11 : 작물재배판
111 : 배치 홀
112 : 급수관
12 : 반사판
13 : 지지대
2 : 버블 챔버
21 : 제1 물 공급관
22 : 공기 노즐
23 : 제2 물 공급관
24 : 투명 절곡 튜브
3 : 다층 구조체
31 : 단층 구조체
32 : 아크형 거치대
33 : 램프부
4 : 전원부
41 : 회전축
42 : 절연부
43 : 캠
430 : 노즈
44 : 접점부
51 : 분말 탱크
52 : 제1 분말 배관
53 : 게이트 밸브
54 : 제2 분말 배관
55 : 흡기 통공
56 : 제3 분말 배관
571 : 감압부
572 : 증압부
58 : 제4 분말 배관
59 : 공기 배관

Claims (3)

1. 삭제
2. 장방형으로 형성되는 작물재배판;
   상기 작물재배판으로부터 소정의 높이만큼 이격되어 배치되는 반사판; 및
   상기 작물재배판 및 반사판을 이격시키도록 배치되는 지지대;를 포함하고,
   상기 작물재배판은:
   농작물을 배치 가능하도록 형성되는 다수개의 배치 홀; 및
   상기 배치 홀에 물을 공급하는 급수관;을 포함하고,
   상기 반사판의 상부에 배치되는 조명장치; 및
   상기 급수관에 연결되어 물 및 배양액을 공급하는 물 공급장치;를 더 포함하며,
   상기 조명장치는:
   농작물에 조명을 조사하는 램프부;를 포함하고,
   상기 물 공급장치는:
   소정의 물을 저장하는 물탱크;
   상기 물탱크로부터 물을 공급하는 물 펌프;
   상기 물 펌프에 연결되는 제1 물 공급관;
   상기 제1 물 공급관에 연결되는 버블 챔버;
   상기 버블 챔버의 상부로부터 버블 챔버의 중심까지 신장되도록 연결되는 공기 노즐;
   상기 공기 노즐을 통해 고압의 공기를 분사하는 공기 펌프;
   상기 버블 챔버 내부의 수위를 감지하는 수위센서;
   상기 버블 챔버의 측부에 연결되는 제2 물 공급관;
   상기 제2 물 공급관에 연결되며, 상기 반사판의 상부와 램프부의 하부 사이 공간에 수평하게 배치되는 투명 절곡 튜브; 및
   상기 투명 절곡 튜브로부터 상기 급수관으로 물을 공급하는 제3 물 공급관;을 포함하고,
   상기 투명 절곡 튜브는:
   소정의 에어셀(Air Cell)로 구성되되, 다수회 절곡되는 물 유로가 형성되어,
   상기 램프부로부터 조사된 조명이 상기 물 유로 내부의 버블과 상기 에어셀을 투과하며 난반사되도록 구성되는,
   농작물 성장 촉진을 위한 재배판 거치 구조물
3. 장방형으로 형성되는 작물재배판;
   상기 작물재배판으로부터 소정의 높이만큼 이격되어 배치되는 반사판; 및
   상기 작물재배판 및 반사판을 이격시키도록 배치되는 지지대;를 포함하고,
   상기 작물재배판은:
   농작물을 배치 가능하도록 형성되는 다수개의 배치 홀; 및
   상기 배치 홀에 물을 공급하는 급수관;을 포함하고,
   상기 반사판의 상부에 배치되는 조명장치;
   상기 급수관에 연결되어 물 및 배양액을 공급하는 물 공급장치; 및
   상기 작물재배판, 반사판 및 지지대를 포함하는 단층 구조체 다수개가 소정의 간격마다 배치되는 다층 구조체;를 더 포함하며,
   상기 조명장치는:
   상기 다층 구조체의 상부에 배치되는 아크형 거치대;
   상기 아크형 거치대에 소정의 간격마다 배치되며, 아크형 거치대의 반경 방향으로 빛을 조사하도록 배치되는 다수개의 램프부; 및
   다수개의 상기 램프부 중 어느 하나에 전원을 공급하도록 구비되는 전원부;를 포함하고,
   상기 전원부는:
   모터;
   상기 모터의 회전축에 구비되는 절연부;
   상기 절연부에 고정되는 캠;
   상기 캠의 측부에 접하도록 배치되는 입력부; 및
   다수개의 상기 램프부 각각에 대응하도록 서로 이격되어 상기 캠의 노즈의 회전 반경을 따라 배치되는 접점부;를 포함하여,
   상기 입력부를 통해 인가되는 전원이 캠의 노즈에 접하는 어느 하나의 접점부를 통해, 상기 접점부에 대응하는 램프부가 점등되도록 구성되는,
   농작물 성장 촉진을 위한 재배판 거치 구조물