KR102637184B1 - 식물재배기 - Google Patents

식물재배기 Download PDF

Info

Publication number
KR102637184B1
KR102637184B1 KR1020230057929A KR20230057929A KR102637184B1 KR 102637184 B1 KR102637184 B1 KR 102637184B1 KR 1020230057929 A KR1020230057929 A KR 1020230057929A KR 20230057929 A KR20230057929 A KR 20230057929A KR 102637184 B1 KR102637184 B1 KR 102637184B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
plant
cultivation
nutrient solution
electrical conductivity
Prior art date
Application number
KR1020230057929A
Other languages
English (en)
Inventor
차순흥
Original Assignee
(주)이코모스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)이코모스 filed Critical (주)이코모스
Priority to KR1020230057929A priority Critical patent/KR102637184B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102637184B1 publication Critical patent/KR102637184B1/ko

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
    • A01G7/045—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/80—Arrangements for signal processing
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Mining

Abstract

본 발명은 식물의 생육기간, 생장속도, 병충해 발생 등에 따라 식물에 공급되는 양액, 태양광, LED 및 온도 중 적어도 하나를 제어하고, 재배하우징 내부의 병충해를 판단해 병충해 발생시 재배하우징 내부를 밀폐함과 동시에 병충해가 다른 재배 하우징으로 퍼지지 않도록 함으로써 양액재배 시 생산량을 높일 수 있는 식물재배기에 관한 것이다.

Description

식물재배기{strawberry cultivation system}
본 발명은 양액재배와 관련된 양액을 제어하기 위한 것으로, 특히 식물의 생육주기에 따라 빛의 파장과 양액을 자동으로 제어하고, 병충해 발생시 병충해가 발생된 재배하우징을 소독함으로써 병충해에 의한 피해를 최소화 할 수 있는 식물재배기에 관한 것이다.
식물의 생장에 필요한 양분이 함유된 배양액을 양액이라고 한다. 이러한 양액을 식물에 공급하여 재배하는 방식을 양액재배라고 한다. 상기 양약재배는 병충해발생을 줄이고, 농약사용을 감소시킬 수 있어 친환경적으로 작물을 재배할 수 있다는 점에서 많은 인기를 끌고 있다.
대한민국공개특허 10-2012-0021050에 공개된 자연광과 엘이디광을 사용하는 식물성장 방법에서는 자연광과 엘이디광을 모두 이용하여 기존에 LED 광원에만 의존하였던 것을 탈피하여서, 무한 자원이라고 할 수 있는 태양광을 식물 성장에 필요한 파장으로 분리하여 광파이프로 전송하여서 자연채광식의 고밀도 태양광을 사용함으로써, 기존의 식물 공장 등에서 광원에 소요되는 비용을 대폭적으로 절감함과 더불어서, 대기오염과 에너지 절감이라는 큰 효과를 얻을 수 있는 기술이 개시되어 있다.
또한, 식물의 생장주기에 따른 태양광과 엘이디광 제어에 대한 어떠한 방법도 개시되지 않았다.
그러나, 상기 기존특허에는 생장 관점에서만 태양광과 엘이디광을 사용하고 있으며 병충해 발생 및 확산에 대해서는 어떠한 대처방안도 개시되지 않았다.
양액재배의 경우 병충해 발생 시 인접한 재배부로 쉽게 전염되고 있어 과다한 농약사용이 문제가 되고 있다.
대한민국공개특허 10-2012-0021050 (2012.03.08 공개)
본 발명은 양액재배 시 식물의 생육주기에 따른 적합한 생장환경을 제공하여 양액재배에 따른 식물 생산성을 높이는 식물재배기을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 병충해가 발생된 식물 재배 하우징만 별도로 소독함으로써 별도의 농약사용 없이 병충해 전염을 방지하거나 감소시키는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 식물재배기는 무기양분 중 칼륨이 비중이 가장 높은 제1액비를 포함하는 제1액비탱크, 무기양분 중 칼슘의 비중이 가장 높은 제2액비를 포함하는 제2액비탱크, 무기양분 중 마그네슘 비중이 가장 높은 제3액비를 포함하는 제3액비탱크를 포함하는 액비탱크부; 정수한 물인 원수를 저장하는 원수탱크; 상기 액비탱크로부터 액비를 전달받고 상기 원수탱크로부터 원수를 전달받아, 상기 액비와 상기 원수를 혼합하여 양액을 제조하는 혼합탱크; 식물이 재배되는 식물재배부-상기 식물재배부는 상기 양액을 전달받아 식물이 재배되는 재배베드, 상기 재배베드 상부에 설치된 LED부, 상기 재배베드 상부에 설치된 광센서부, 상기 재배베드의 전기전도도와 pH를 센싱하는 제10센서부, 상기 식물에 칩형태로 삽입되어 상기 식물 내부의 전기전도도와 pH를 측정하는 제11센서부, 상기 식물재배부 내부의 광을 센싱하는 광센서부, 상기 식물재배부 내부의 온도를 조절하는 온도조절부 및 상기 재배베드, 상기 LED부, 상기 광센서부, 상기 제10센서부, 상기 제11센서부, 상기 광센서부 및 상기 온도조절부를 수납하는 재배하우징을 포함함-; 및
상기 식물재배부 내부에서 재배되는 식물에 태양광을 직접 전달하는 태양광 전달부; 상기 식물재배부에 식재된 식물의 종류를 포함하는 정보를 전달하는 사용자 단말; 및상기 액비탱크부, 상기 태양광 전달부 및 상기 LED부 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 식물재배부에 설치된 광센서부의 센싱정보와 상기 제10센서부에서 센싱된 양액의 pH에 기반하여 상기 식물의 생육주기를 판단하고, 상기 판단된 생육주기에 따라 상기 양액의 전기전도도와 pH를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 식물 종류별 생육주기에 따른 양액의 전기전도도 및 pH 정보에 따라 상기 제10센서부에서 센싱된 양액의 전기전도도 및 pH가 오차범위 이내로 제어했을 경우에, 상기 제11센서부에서 센싱된 식물 내부의 전기전도도 및 pH가 상기 식물 종류별 생육주기에 따른 양액의 전기전도도 및 pH와 제1범위 이상 차이나는 경우에 상기 식재된 식물의 생장에 문제가 발생되었다고 판단하여 상기 문제가 발생된 것으로 판단한 식물로 상기 칼슘, 상기 칼륨 및 상기 마그네슘이 더 포함된 양액을 공급하도록 제어하고, 상기 LED부에 설치된 LED의 수를 N으로 두었을때 0.6N 내지 0.65N개의 LED에서 적색광이 발하고, 0.35 내지 0.4N개의 LED에서 청색광이 발하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는식물 종류별 생육주기에 따른 양액의 전기전도도 및 pH 정보에 따라 상기 제10센서부에서 센싱된 양액의 전기전도도 및 pH가 오차범위 이내로 제어했을 경우에, 상기 제11센서부에서 센싱된 식물 내부의 전기전도도 및 pH가 상기 식물 종류별 생육주기에 따른 양액의 전기전도도 및 pH와 제2범위 이상 차이나는 경우에 상기 재배하우징 내부에 병충해가 발생한 것으로 판단하고, 상기 양액의 pH를 6.3 내지 6.6가 되도록 제어하고, 상기 LED부에서 발광되는 빛의 파장대역을 UV 파장대역으로 전환하도록 제어하고, 상기 온도조절부를 가동하여 재배하우징 내부의 온도를 80℃ 내지 120℃가 되도록 제어하고, 광필터를 구동하여 상기 태양광을 UV 파장대역으로 필터링하도록 제어하고, 상기 식물재배부 내부에서 상기 태양광 전달부 중 적어도 일부를 상하로 이동시킬 수 있다.
본 발명에 의하면 식물의 생육주기에 따라 생장환경을 제어하여 식물의 생산성을 높이는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 식물이 제대로 성장하지 못 하는 경우에 식물생장에 효과적인 양분을 집중적으로 투입하여 효율적인 식물생장을 도모하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 병충해 발생 시 병충해가 발생된 재배하우징만 별도로 소독함으로써 병충해 전달을 방지하거나 감소시키는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액비탱크부, 원수탱크, 혼합탱크 및 식물재배부의 연결을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 식물재배부를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배기의 전체 블록도를 도시한 것이다.
본 발명의 본 발명의 식물재배기는 액비탱크부(100), 원수탱크(200), 혼합탱크(300), 배관부(400), 태양광 전달부(500), 식물재배부(600), 제어부(700)를 포함할 수 있다.
1. 액비탱크부(100)
본 발명의 액비탱크부(100)에는 상이한 비율로 조성된 비료 원액인 액비가 저장된 액비탱크를 여러개 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 액비탱크부(100)는 제1액비탱크(110), 제2액비탱크(120), 제3액비탱크(130), 제4액비탱크(140)를 포함할 수 있다.
상기 제1액비탱크(110)에는 제1액비가 포함될 수 있다. 상기 제1액비에 포함된 무기양분에는 칼륨(K) 비중이 가장 높을 수 있다. 바람직하게 상기 제1액비에 포함된 무기양분에서 칼륨의 비중은 50 중량부 내지 80중량부일 수 있다.
상기 제2액비탱크(120)에는 제2액비가 포함될 수 있다. 상기 제2액비에 포함된 무기양분에는 칼슘(Ca) 비중이 가장 높을 수 있다. 바람직하게 상기 제2액비에 포함된 무기양분에서 상기 칼슘의 비중은 50 중량부 내지 80중량부일 수 있다.
상기 제3액비탱크(130)에는 제3액비가 포함될 수 있다. 상기 제3액비에 포함된 무기양분에는 마그네슘(Mg) 비중이 가장 높을 수 있다. 바람직하게 상기 제3액비에 포함된 무기양분에서 상기 마그네슘의 비중은 30 중량부 내지 45중량부일 수 있다.
상기 제4비탱크(140)에는 제4액비가 포함될 수 있다. 상기 제4액비에는 식물생장에 필수적인 양분인 질소, 인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 황, 철, 망간, 붕소, 아연, 구리, 몰리브덴, 염소가 미리 설정된 비율로 포함될 수 있다.
2. 배관부 (400)
본 발명의 배관부(400)는 제1배관(410) 내지 제6배관(460)을 포함할 수 있다.
제1배관(410)은 상기 제1액비탱크(110)와 상기 혼합탱크(300)를 연결하는 배관이다. 상기 제1배관(410)은 상기 제1액비탱크(110)의 제1유출구 및 상기 혼합탱크(300)의 제1유입구와 연결된다. 상기 제1액비탱크(110)에 저장된 액비는 상기 제1유출구를 통해 상기 제1배관(410)으로 유입된다. 또한, 상기 제1배관(410)으로 유입된 제1액비는 상기 제1유입구를 통해 상기 혼합탱크(300) 내부로 전달된다.
상기 제1유출구에는 제1센서부가 배치되어 상기 제1유출구에서 유출되는 제1액비의 전기전도도와 pH를 센싱할 수 있다. 본 발명에서는 상기 제1유출구에서 유출된 제1액비의 전기전도도와 pH의 센싱정보를 제1센싱정보로 한다.
상기 제1유입구에는 제2센서부가 배치되어 상기 제1유입구에서 유출되는 제1액비의 전기전도도와 pH를 센싱할 수 있다. 본 발명에서는 상기 제1유입구로 유입된 제1액비의 전기전도도와 pH의 센싱정보를 제2센싱정보로 한다.
상기 제1배관(410)에는 상기 제어부(700)의 제어신호에 따라 개폐되는 제1밸브가 구비되어 상기 혼합탱크(300)로 유입되는 제1액비의 양을 제어할 수 다.
상기 제2배관(420)은 상기 제2액비탱크(120)와 상기 혼합탱크(300)를 연결하는 배관이다. 상기 제2배관(420)은 상기 제2액비탱크(120)의 제2유출구 및 상기 혼합탱크(300)의 제2유입구와 연결된다. 상기 제2액비탱크(120)에 저장된 제2액비는 상기 제2유출구를 통해 상기 제2배관(420)으로 유입된다. 또한, 상기 제2배관(420)으로 유입된 제2액비는 상기 제2유입구를 통해 상기 혼합탱크(300) 내부로 전달된다.
상기 제2배관(420)에는 상기 제어부(700)의 제어신호에 따라 개폐되는 제2밸브가 구비되어 상기 혼합탱크(300)로 유입되는 제2액비의 양을 제어할 수 있다.
상기 제2유출구에는 제3센서부가 배치되어 상기 제2유출구에서 유출되는 제2액비의 전기전도도와 pH를 센싱할 수 있다. 본 발명에서는 상기 제2유출구에서 유출된 제2액비의 전기전도도와 pH의 센싱정보를 제3센싱정보로 한다.
상기 제2유입구에는 제4센서부가 배치되어 상기 제2유입구에서 유출되는 제2액비의 전기전도도와 pH를 센싱할 수 있다. 본 발명에서는 상기 제2유입구로 유입된 제2액비의 전기전도도와 pH의 센싱정보를 제4센싱정보로 한다.
제3배관(430)은 상기 제3액비탱크(130)와 상기 혼합탱크(300)를 연결하는 배관이다. 상기 제3배관(430)은 상기 제3액비탱크(130)의 제3유출구 및 상기 혼합탱크(300)의 제3유입구와 연결된다. 상기 제3액비탱크(130)에 저장된 액비는 상기 제3유출구를 통해 상기 제3배관(430)으로 유입된다. 또한, 상기 제3배관(430)으로 유입된 제3액비는 상기 제3유입구를 통해 상기 혼합탱크(300) 내부로 전달된다.
상기 제3배관(430)에는 상기 제어부(700)의 제어신호에 따라 개폐되는 제3밸브가 구비되어 상기 혼합탱크(300)로 유입되는 제3액비의 양을 제어할 수 있다.
상기 제3유출구에는 제5센서부가 배치되어 상기 제3유출구에서 유출되는 제3액비의 전기전도도와 pH를 센싱할 수 있다. 본 발명에서는 상기 제3유출구에서 유출된 제3액비의 전기전도도와 pH의 센싱정보를 제5센싱정보로 한다.
상기 제3유입구에는 제6센서부가 배치되어 상기 제3유입구에서 유출되는 제3액비의 전기전도도와 pH를 센싱할 수 있다. 본 발명에서는 상기 제3유입구로 유입된 제3액비의 전기전도도와 pH의 센싱정보를 제6센싱정보로 한다.
제4배관(440)은 상기 제4액비탱크(140)와 상기 혼합탱크(300)를 연결하는 배관이다. 상기 제4배관(440)은 상기 제4액비탱크(140)의 제4유출구 및 상기 혼합탱크(300)의 제4유입구와 연결된다. 상기 제4액비탱크(140)에 저장된 제4액비는 상기 제4유출구를 통해 상기 제4배관(440)으로 유입된다. 또한, 상기 제4배관(440)으로 유입된 제4액비는 상기 제4유입구를 통해 상기 혼합탱크(300) 내부로 전달된다.
상기 제4배관(440)에는 상기 제어부(700)의 제어신호에 따라 개폐되는 제4밸브가 구비되어 상기 혼합탱크(300)로 유입되는 제4액비의 양을 제어할 수 있다.
상기 제4유출구에는 제7센서부가 배치되어 상기 제4유출구에서 유출되는 제4액비의 전기전도도와 pH를 센싱할 수 있다. 본 발명에서는 상기 제4유출구에서 유출된 제4액비의 전기전도도와 pH의 센싱정보를 제7센싱정보로 한다.
상기 제4유입구에는 제8센서부가 배치되어 상기 제4유입구에서 유출되는 제4액비의 전기전도도와 pH를 센싱할 수 있다. 본 발명에서는 상기 제4유입구로 유입된 제4액비의 전기전도도와 pH의 센싱정보를 제8센싱정보로 한다.
3. 원수탱크(200)
본 발명의 원수탱크(200)는 지하수나 하천수를 정수한 원수를 저장하는 탱크이다. 상기 원수탱크(200)에는 제5유출구가 형성되어 상기 원수탱크(200) 내부의 원수를 외부로 배출할 수 있다. 또한, 상기 혼합탱크(300)에는 제5유입구가 형성되어 상기 원수탱크(200)에서 배출된 원수를 내부로 유입받을 수 있다.
제5배관(450)은 상기 원수탱크(200)와 상기 혼합탱크(300)를 연결하는 배관이다. 상기 제5배관(450)은 상기 제5유출구 및 제5유입구와 연결된다. 상기 제5배관(450)으로 유입된 원수는 상기 제5유입구를 통해 상기 혼합탱크(300) 내부로 전달된다.
또한, 제5배관(450)에는 제5밸브를 포함하여 상기 제어부(700)의 제6제어신호에 의해 상기 혼합탱크(300)로 유입되는 원수의 양이 제어될 수 있다.
4. 혼합탱크(300)
상기 혼합탱크(300)는 상기 원수탱크(200) 및 상기 액비탱크부(100)로부터 각각 원수와 제1액비 내지 제4액비를 전달받아 혼합하여 양액을 제조하는 탱크이다. 상기 혼합탱크(300)의 내부에는 상기 원수와 제1액비 내지 제4액비가 균일하게 혼합되도록 믹서가 설치될 수 있다.
상기 혼합탱크(300)의 내부에는 상기 원수와 제1액비 내지 제4액비가 혼합된 양액의 전기전도도와 pH를 측정하기 위한 제9센서부가 배치되어, 상기 혼합탱크(300) 내 센싱된 양액의 전기전도도와 pH를 제9센싱정보라 한다.
혼합탱크(300)에는 상술한 바와 같이 원수탱크(200)로부터 원수를 유입받는 제5유입구와 상기 액비탱크로부터 제1 내지 제4액비를 전달받는 제1유입구 내지 제4유입구를 포함할 수 있다.
또한, 상기 혼합탱크(300)에는 제조된 양액을 식물재배부(600)로 전달하는 제6유출구를 포함할 수 있다. 또한, 상기 혼합탱크(300)는 복수의 식물재배부(600)로 양액을 전달할 수 있다. 바람직하게는 상기 혼합탱크(300)는 제6배관(460)을 통해 후술할 복수의 재배베드(620)로 양액을 전달할 수 있다. 상기 제6배관(460)에는 제6밸브 내지 제8밸브를 포함하여 상기 제어부(700)의 제어신호에 의해 상기 재배베드(620)로 유입되는 양액의 양이 제어될 수 있다.
또한, 상기 혼합탱크(300)에는 GPS 정보가 포함된 칩이 부착될 수 있다.
5. 태양광 전달부(500)
본 발명의 태양광 전달부(500)는 식물재배부(600) 내부에서 재배되고 있는 식물에 태양광을 직접 전달할 수 있다. 상기 태양광 전달부(500)는 식물재배부(600) 상부에 배치된다. 바람직하게는 상기 태양광 전달부(500)는 상기 식물재배부(600)마다 하나씩 별도로 배치될 수 있다.
상기 태양광 전달부(500)는 집광부(510), 연결체(520), 광필터(530), 광파이버(540), 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 집광부(510)는 반구형태의 집광체(511)와 광학적으로 빛을 모으는 집광렌즈(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 집광렌즈는 상기 집광체(511)에 수납될 수 있다. 또한, 상기 집광부(510)는 옥외에 설치되며 주간에 태양광을 집광할 수 있다.
상기 연결체(520)는 집광부(510)의 하부에 연결되며, 내부에 광필터(530)를 수납할 수 있다. 상기 연결체(520)에 수납된 상기 광필터(530)는 상기 집광부(510)를 통해 집광된 태양광을 제어부(700)의 제어신호에 따라 태양광의 파장 대역을 필터링하여 광파이버(540)로 전달할 수 있다.
상기 연결체(520) 하부면에는 광파이버(540)를 끼워서 고정할 수 있는 제1고정구가 형성될 수 있다. 상기 광파이버(540)는 상기 식물재배부(600) 내부로 삽입된다. 상기 광파이버(540)는 후술할 재배하우징(610) 내부로 삽입되된다. 상기 재배하우징(610) 내부로 삽입된 광파이버(540)는 상기 필터링된 태양광을 식물로 직접 전달할 수 있다.
상기 구동부는 상기 제어부(700)의 제어신호에 따라 상기 광필터(530)를 구동하여 태양광을 원하는 대역의 파장으로 필터링할 수 있다. 또한, 상기 구동부는 상기 제어부(700)의 제어신호에 따라 상기 광파이버(540)를 상하로 구동할 수 있다.
6. 식물재배부(600)
본 발명의 식물재배부(600)는 재배하우징(610), 재배베드(620), 제10센서부(630), 제11센서부(640), 광센서부(650), 온도조절부(660), 온도센싱부(670) 및 LED부(680)를 포함할 수 있다.
(1) 재배하우징(610)
상기 재배하우징(610)은 내부에 상기 재배베드(620), 상기 제10센서부(630), 상기 제11센서부(640), 상기 광센서부(650), 상기 온도조절부(660)를 수납할 수 있다.
또한, 상기 재배하우징(610) 내부로 상기 광파이버(540)가 삽입되어 고정될 수 있다. 상기 재배하우징(610) 상면에는 상기 광파이버(540)를 통과시키는 홀이 형성되고, 상기 홀 내부 테두리에는 상기 광파이버(540)의 움직임을 제한하는 구속장치가 형성될 수 있다.
상기 구속장치는 상기 제어부(700)의 제어신호에 따라 구동되며, 상기 제어신호에 따라 상기 광파이버(540)를 고정하거나, 상기 광파이버(540)의 고정을 풀고 상기 광파이버(540)의 상하운동이 가능하도록 할 수 있다. 또한, 상기 홀 내면에는 탄성부재가 설치되어 상기 광파이버(540)가 고정된 상태이거나 상하운동시 상기 재배하우징(610) 내부를 밀폐하여 상기 재배하우징(610) 내부의 공기를 외부와 차단시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 식물재배부(600)는 복수개의 재배하우징(610)을 포함할 수 있으며, 상기 재배하우징(610)마다 별도의 ID를 부여할 수 있다.
상기 ID 정보는 제어부(700)로 전달될 수 있다. 도 1을 참조하면 재배하우징(610)에 부여된 ID는 각각 #001, #002, #003로 표시하였다.
(2) 재배베드(620)
본 발명의 식물는 상기 재배베드(620)에서 재배된다. 상기 재배베드(620)는 수경재배 타입이거나 토양타입일수도 있다.
상기 재배베드(620)는 제6배관(460)을 통해 상기 혼합탱크(300)로부터 앵액을 전달받아 양액을 수용한다. 상기 양액은 식물재배를 위해 이용된다.
(3) 제10센서부(630)
또한, 상기 재배베드(620)에는 제10센서부(630)가 배치된다. 상기 제10센서부(630)는 상기 재배베드(620)가 수경재배 타입인 경우 상기 재배베드(620)에 수납된 양액의 전기전도도와 pH를 측정한 제10센싱정보를 생성하여 제어부(700)로 전달한다. 만일, 상기 재배베드(620)가 토양타입인 경우에는 상기 양액이 흡수된 토양의 전기전도도와 pH를 측정한 제10센싱정보를 생성하여 제어부(700)로 전달한다.
(4) 제11센서부(640)
상기 제11센서부(640)는 칩 타입으로 재배되는 식물에 삽입되어 식물 내부의 전기전도도와 pH를 측정한 제11센싱정보를 생성하여 제어부(700)로 전달한다. 바람직하게 상기 제1센서부(640)는 식물의 하부 줄기 부분에 삽입될 수 있다.
(5) 광센서부(650)
상기 재배하우징(610)의 상단에는 광센서부(650)가 배치될 수 있다. 상기 광센서부(650)는 제1광센서 내지 제5광센서를 포함할 수 있다.
상기 제1광센서는 상기 식물로 광을 조사하고, 식물로부터 반사된 광에 기반하여 상기 제1광센서와 상기 식물까지의 거리인 제1광센싱정보를 상기 제어부(700)로 전달할 수 있다.
또한, 상기 제2광센서는 식물로 광을 조사하는 발광부와 상기 식물에서 반사된 빛을 수광하는 수광부를 포함한다. 바람직하게, 상기 제2광센서의 발광부에서 조사된 광량은 일정할 수 있다. 이 경우, 상기 제2광센서는 상기 식물로부터 반사되어 수광부에 수신된 광량인 제2광센싱정보를 상기 제어부(700)로 전달할 수 있다.
또한, 상기 제3광센서는 식물 전체의 색을 센싱할 수 있다. 상기 제3광센서는 식물색 정보인 제3광센싱정보를 상기 제어부(700)로 전달된다.
또한, 상기 제4광센서는 상기 식물로 조사되는 광의 파장대역을 센싱할 수 있다. 상기 제4광센서는 센싱된 광의 파장대역 정보인 제4광센싱정보를 상기 제어부(700)로 전달된다.
또한, 상기 제5광센서는 재배하우징(610) 내부의 빛의 양을 센싱할 수 있다. 상기 제5광센서에서 센싱된 빛의 양 정보인 제5광센싱정보는 상기 제어부(700)로 전달된다.
(6) 온도조절부(660)
상기 온도조절부(660)는 냉방장치(651)와 난방장치(652)를 포함할 수 있다. 상기 냉방장치(651)는 상기 재배하우징(610) 내부의 온도를 낮추고 상기 난방장치(652)는 상기 재배하우징(610) 내부의 온도를 높일 수 있다.
(7) 온도센싱부(670)
상기 온도센싱부(670)는 상기 재배하우징(610) 내부의 온도를 센싱하여 센싱된 온도정보를 제어부(700)로 전달한다.
(8) LED부(680)
상기 LED부(680)는 상기 식물로 특정 파장대역의 빛을 공급할 수 있다. 상기 LED부는 복수개의 LED를 포함할 수 있다. 바람직하게 상기 LED부(680)는 식물 생장주기 및/또는 병충해 발생여부에 따라 미리 정한 파장대역의 광을 미리 정한 광도로 식물 또는 재배베드(620)에 조사할 수 있다. 또한, 상기 LED부(680)는 상술한바와 같이 제어부(700)의 제어신호에 따라 온오프가 제어되고, 발광되는 빛의 파정대역 및 빛의 강도가 제어될 수 있다.
7. 제어부(700)
본 발명의 제어부(700)는 식물정보 획득부(710), 센싱정보 획득부(720), 생육주기 판단부(730), 생육정보 획득부(740), 양액 제어부(761), LED 제어부(762), 온도 제어부(763), 태양광 제어부(764), 액비 제어부(765), 식물생장 판단부(750)를 포함할 수 있다.
(1) 식물정보 획득부(710)
상기 식물정보는 상기 재배하우징(610)에 식재된 식물의 종류를 의미한다. 상기 식물정보는 상기 사용자 단말(800)로부터 전달받을 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 식물정보획득부(610)는 상기 사용자 단말(800)로부터 식물의 종류를 전달받을 수 있다. 식물정보 획득부(710)는 상기 전달받은 식물종류 정보를 양액 제어부(761)로 전달한다.
(2) 센싱정보 획득부(720)
상기 센싱정보 획득부(720)는 상기 제1센서부 내지 제11센서부(640) 및 제1광센서 내지 제5광센서로부터 센싱된 정보를 전달받을 수 있다.
상기 센싱정보 획득부(720)는 액비탱크부(100)에 설치된 제1센서부, 제3센서부, 제5센서부, 제7센서부로부터 제1액비 내지 제4액비의 전기전도도와 pH 센싱정보를 전달받고, 혼합탱크(300)에 설치된 제9센서부로부터 양액의 전기전도도와 pH 센싱정보를 전달받고, 재배베드(620)에 설치된 제10센서부로부터 수용된 양액 혹은 양액이 흡수된 토양의 전기전도도와 pH 센싱정보를 전달받을 수 있고, 상기 식물에 삽입된 칩 타입의 제11센서부로부터 식물 내부의 전기전도도와 pH 센싱정보를 전달받을 수 있다.
상기 센싱정보 획득부(720)는 전달받은 제1센싱정보 내지 제11센싱정보 중 적어도 하나를 생육주기 판단부(730), 양액제어부(761)로 전달할 수 있다.
(3) 생육주기 판단부(730)
상기 생육주기 판단부(730)는 센싱정보 획득부(720)로부터 전달받은 상기 광센서로부터 상기 식물까지의 거리인 제1거리, 상기 식물로부터 반사되어 수신된 빛의 양인 제2광센싱정보, 상기 식물의 색 정보 및 상기 제10센서부의 pH에 기반하여 정할 수 있다.
생육초기에는 상기 제1거리가 길고, 상기 식물로부터 반사된 빛의 양이 미미하며 상기 식물 색 변화가 미미하나, 식물이 양액에 포함된 질산태질소(NO3-N)의 흡수량이 급격히 증가하므로, 상기 재배베드(620)에 수납된 양액 또는 토양의 pH가 급격히 증가한다. 따라서, 상기 생육주기 판단부(730)는 상기 제1거리가 미리정한 임계치 이상이고, 상기 제2광센서의 수광부에 수신된 광량이 미리정한 임계치 이하이고, 상기 센싱정보 획득부(720)로부터 전달받은 제10센서부의 pH가 미리정한 임계치 이상으로 증가한 경우에 상기 식물는 생육초기인 것으로 판단할 수 있다.
생육중기에는 식물의 생장률이 급히 증가하므로 상기 제1거리가 급격히 짧아지고, 상기 제2광센서의 수광부에 수신된 광량이 급격히 증가하나, 양액의 pH값의 변화는 미미하다.
따라서, 상기 생육주기 판단부(730)는 제1거리가 미리정한 임계치 이하이고, 상기 제2광센서의 수광부에 수신된 광량이 미리정한 임계치 이상이고, 상기 센싱정보 획득부(720)로부터 전달받은 제10센서부의 pH 변화량이 미리정한 임계치 이하인 경우에 상기 식물는 생육중기인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 생장기에는 식물의 전체 크기나 면적에는 크게 변화가 없으나 꽃이 피면서 식물의 색변화가 일어난다. 또한, 생육초기와는 반대로 양액에서 칼륨 흡수량이 많아지면서 pH가 급격히 낮아진다.
따라서, 상기 생육주기 판단부(730)는 제1거리가 미리정한 임계치 이하이고, 상기 제2광센서의 수광부에 수신된 광량이 미리정한 임계치 이상이며, 상기 센싱정보 획득부(720)로부터 전달받은 제10센서부의 pH가 미리정한 임계치 이하로 낮아진 경우에 상기 식물은 생육중기인 것으로 판단할 수 있다.
생육말기에는 식물의 전체 크기나 면적에는 크게 변화가 없으나 꽃이 지고 열매가 떨어지거나 잎이 마르면서 식물의 색변화가 일어난다. 또한, 생육중기와 마찬가지로 양액의 pH 변화가 미미하다
따라서, 상기 생육주기 판단부(730)는 제1거리가 임계치 이하이고, 상기 제2광센서의 수광부에 수신된 광량이 미리정한 임계치 이상이며, 상기 제3광센서에서 센싱된 식물의 색 변화가 미리정한 임계치 이상이고, 상기 센싱정보 획득부(720)로부터 전달받은 제10센서부의 pH 변화량이 미리 임계치 이하인 경우에 상기 식물은 생육말기로 판단할 수 있다.
본 발명에서 상기 생육주기 판단부(730)는 복수의 식물재배부(600)로부터 획득한 정보에 기반하여 복수의 식물재배부(600)에 식재된 식물의 생육주기를 판단할 수 있다.
(4) 생육정보 획득부(740)
생기 생육정보 획득부(740)는 상기 사용자 단말(800)로부터 식물 종류별 생육주기에 따른 전기전도도 및 pH 정보를 전달받고, 상기 생육주기 판단부(730)로부터 상기 재배하우징(610)에 식재된 식물의 생육주기인 생육초기, 생육중기, 생식생장기 및 생육말기 중 어느 하나를 전달받을 수 있다.
상기 생육정보 획득부(740)는 전달받은 식물 종류와 생육주기에 기반하여 식물 종류별 생육주기를 결정한 뒤 상기 사용자 단말(800)로부터 전달된 식물 종류별 생육주기에 따른 재배베드(620)에 수납된 양액 또는 토양의 전기전도도 및 pH 정보를 매칭하여 상기 재배하우징(610)에 식재된 식물 종류별 생육주기 정보에 따른 재배베드(620)에 수납된 양액 또는 토양의 전기전도도 및 pH 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 생육정보 획득부(740)는 동일한 생육주기로 판단된 동일한 식물종들을 동일한 그룹으로 묶고, 상기 제11센싱정보에 기반하여 동일한 그룹에 묶인 식물들의 내부 전기전도도와 pH의 평균을 구한 뒤, 식물 종류별 생육주기에 따른 식물 내부의 평균 전기전도도와 pH를 연산할 수 있다.
(5) 식물생장 판단부(750)
상기 식물생장 판단부(750)는 상기 양액 제어부(761)에서 상기 제1밸브 내지 제5밸브를 제어하여 상기 생육정보 획득부(740)에서 획득한 식물 종류별 생육주기에 따른 양액의 전기전도도 및 pH 정보와 상기 제10센싱정보가 오차범위 이내로 동일하도록 제어했음에도 미리 정한 시간동안 상기 제11센싱정보에 포함된 식물 내부의 전기전도도 및 pH와 상기 생육정보 획득부(740)로부터 전달받은 상기 식물 종류별 생육주기에 따른 식물 내부의 전기전도도 및 pH가 미리정한 제1범위 이상 차이나는 경우에는 상기 재배하우징(610)에 식재된 식물의 생장에 문제가 발생한 것으로 판단하고, 상기 재배하우징(610)에 식재된 식물의 생장에 문제가 발생한 것을 나타내는 제1신호를 생성하여 상기 양액제어부(761)과 상기 LED 제어부(762)로 전달할 수 있다.
또한, 상기 식물생장 판단부(750)는 상기 양액 제어부(761)에서 상기 제1밸브 내지 제5밸브를 제어하여 상기 생육정보 획득부(740)에서 획득한 식물 종류별 생육주기에 따른 양액의 전기전도도 및 pH 정보와 상기 제10센싱정보가 오차범위 이내로 동일하도록 제어했음에도 미리 정한 시간동안 상기 제11센싱정보에 포함된 식물 내부의 전기전도도 및 pH와 상기 생육정보 획득부(740)로부터 전달받은 상기 식물 종류별 생육주기에 따른 식물 내부의 전기전도도 및 pH가 미리정한 제2범위 이상 차이나는 경우에는 상기 재배하우징(610)에 식재된 식물에 병충해가 발생한 것으로 판단하고, 상기 재배하우징(610)에 식재된 식물에 병충해가 발생한 것을 나타내는 제2신호를 생성하여 상기 양액제어부(761)과 상기 LED 제어부(762)로 전달할 수 있다.
또한, 상기 식물생장 판단부(750)는 식물의 생장에 문제가 발생한 것으로 판단되거나, 병충해가 발생한 것으로 판단된 식물이 식재된 재배하우징(610)의 ID 정보를 상기 사용자 단말(800), 상기 양액제어부(761) 및 상기 LED 제어부(762)로 전송할 수 있다.
(6) 양액제어부(761)
상기 양액제어부(761)는 상기 생육정보 획득부(740)로부터 전달받은 식물 종류별 생육주기에 따른 재배베드(620)에 수납된 양액 또는 토양의 전기전도도 및 pH 정보에 따라, 상기 재배베드(620)에 수납된 양액 또는 토양의 전기전도도 및 pH가 제어되도록 상기 제1밸브 내지 제5밸브를 제어하는 제1양액제어신호를 생성하여 상기 제1밸브 내지 제5밸브로 전달할 수 있다.
이 경우 상기 양액제어부(761)는 상기 센싱정보 획득부(720)로부터 상기 제10센서부에서 센싱한 전기전도도 및 pH 정보를 이용하여 재배베드(620)에 수납된 양액 또는 토양의 전기전도도 및 pH와 상기 생육정보 획득부(740)로부터 전달받은 양액 또는 토양의 전기전도도 및 pH가 동일하도록 제어할 수 있다.
바람직하게 본 발명에서는 PWM 제어방식을 통해 상기 1밸브 내지 제5밸브를 제어할 수 있다.
또한, 상기 양액제어부(761)는 상기 식물생장 판단부(750)로부터 재배하우징(610)의 ID 정보와 제1신호를 전달받은 경우에, 제1밸브 내지 제3밸브를 열도록 제어하는 제2양액제어신호를 생성하여 상기 제1밸브 내지 제3밸브로 전달할 수 있다. 또한, 상기 양액제어부(761)는 전달받은 재배하우징(610)의 ID 정보에 대응하는 제6밸브 내지 제8밸브 중 하나를 열고 나머지 밸브는 닫도록 제어하는 제3양액제어신호를 생성하여 상기 제6밸브 내지 제8밸브로 전달할 수 있다.
상기 상기 제1밸브 내지 제3밸브는 상기 제2양액제어신호를 전달받은 경우에 모두 열리며, 상기 제6밸브 내지 제8밸브는 제3양액제어신호를 전달받은 경우에 ID에 대응하는 재배하우징(610)에 연결된 제6밸브 내지 제8밸브만 열리며 나머지는 닫힌다. 이를 통해 생장에 문제가 있는 재배하우징(610)에 식재된 식물에만 생장에 필요한 양분인 칼륨, 칼슘, 마그네슘이 더 포함된 양액을 공급할 수 있다. 식물생장에 필요한 칼륨, 칼슘 및 마그네슘의 공급을 늘여 식물의 잎의 생장을 돕고, 잎의 갈변현상, 황화현상과 반점발생을 저지할 수 있다. 또한, 마그네슘 공급을 통해 엽록소 생성을 도와 광합성이 잘 이루어지도록 함으로써 식물이 잘 자라도록 할 수 있다.
또한, 상기 양액제어부(761)는 상기 식물생장 판단부(750)로부터 재배하우징(610)의 ID 정보와 제2신호를 전달받은 경우에, 상기 혼합탱크(300) 내부의 pH를 6.3 내지 6.6가 되도록 상기 제1밸브 내지 제5밸브의 열림 및 닫힘을 제어할 수 있는 제4양액제어신호를 생성하여 상기 제1밸브 내지 제5밸브로 전달할 수 있다. 그와 동시에 상기 양액제어부(761)는 해당 전달받은 재배하우징(610)의 ID 정보에 대응하여 제6밸브 내지 제8밸브 중 하나를 열고 나머지 밸브는 닫는 제5제어신호를 생성하여 상기 제6밸브 내지 제8밸브로 전달할 수 있다. 상기 제1밸브 내지 제5밸브는 상기 제4양액제어신호를 전달받은 경우에, 상기 제4양액제어신호에 기반하여 열림과 닫힘이 제어되고, 상기 제6밸브 내지 제8밸브는 상기 제5양액제어신호에 따라 열림과 닫힘이 제어되어 병충해가 발생한 재배하우징(610)에만 병충해에 적합한 양액을 공급하도록 할 수 있다.
(5) LED 제어부(762)
상기 LED 제어부(762)는 상기 LED의 온오프를 제어하는 제어신호를 생성하여 상기 LED부(680)로 전달할 수 있다. 상기 LED 제어부(762)는 상기 LED부(680)를 온(on) 시키는 제1LED제어신호를 생성하여 상기 LED부(680)로 전달할 수 있다. 상기 제1LED제어신호를 전달받은 상기 LED부(680)는 설치된 LED 모두를 온시킨다.
또한, 상기 LED 제어부(762)는 상기 제1LED제어신호 생성 후 소정 시간이 경과된 이후에는 상기 LED부에 설치된 LED 전부를 오프(off)시키는 제2ED제어신호를 생성하여 상기 LED부(680)로 전달할 수 있다. 상기 제2LED제어신호를 전달받은 상기 LED부(680)는 설치된 LED 모두를 오프시킨다. 또한, 상기 LED 제어부(762)는 상기 제2LED제어신호를 온도 제어부(763)로 전달할 수 있다.
또한, 상기 LED 제어부(762)는 상기 식물생장 판단부(750)로부터 상기 식물생장 판단부(750)로부터 재배하우징(610)의 ID 정보와 제2신호를 전달받은 경우에, 상기 LED부(680)에 설치된 LED의 총 개수를 N으로 두었을때 0.6N개 내지 0.65N개의 LED에서 적색광을 발하고, 0.35N개 내지 0.4N개의 LED에서 청색광을 발하도록 제어하는 제3LED제어신호를 생성하여 LED부(680)로 전달할 수 있다. 상기 제3LED제어신호를 전달받은 LED부(680)는 상기 LED부(680)에 설치된 LED의 총 개수를 N으로 두었을때 0.6N개 내지 0.65N개의 LED에서 적색광을 발하고, 0.35N개 내지 0.4N개의 LED에서 청색광을 발하도록 할 수 있다.
상기 LED 제어부(762)는 재배하우징(610)의 ID 정보와 병충해 발생정보를 전달받은 경우에, 상기 ID에 매칭되는 재배하우징(610)에 설치된 LED부에서 발광되는 빛의 파장대역을 UV 파장대역으로 전환시키는 제4LED제어신호를 생성하여 LED부(680)로 전달된다. 상기 제4LED제어신호를 전달받은 LED부(680)는 설치된 LED에서 발광되는 빛의 파장을 UV 파장대역으로 전환하여,병충해가 발생된 해당 재배하우징(610) 내부를 소독한다.
(8) 온도 제어부(763)
상기 온도 제어부(763)는 상기 LED 제어부(762)로부터 제1LED제어신호를 전달받은 경우에 상기 온도조절부(660)를 제어하여 상기 재배하우징(610) 내부의 온도를 24℃ 내지 33℃가 되도록 제어하는 제1온도제어신호를 생성하여 상기 온도조절부(660)와 온도센싱부(670)로 전달한다. 또한, 상기 온도조절부(660)는 상기 제제1온도제어신호를 전달받은 경우에 상기 온도조절부(660)를 제어하여상기 온도센싱부(670)와 연동하여 냉방장치(651) 또는 난방장치(652)를 가동하여 재배하우징(610) 내부의 온도를 24℃ 내지 33℃ 되도록 한다.
또한, 상기 온도 제어부(763)는 상기 LED 제어부(762)로부터 제2LED제어신호를 전달받고, 상기 제5광센싱정보에서 센싱된 빛의 양이 미리 정한 범위 이하인 경우에 상기 온도조절부(660)를 제어하여 상기 재배하우징(610) 내부의 온도를 22℃ 내지 25℃가 되도록 제어하는 제2온도제어신호를 생성하여 상기 온도조절부(660)와 온도센싱부(670)로 전달한다. 상기 온도조절부(660)는 제2온도제어신호를 전달받은 경우에 상기 온도센싱부(670)와 연동하여 냉방장치(651) 또는 난방장치(652)를 가동하여 재배하우징(610) 내부의 온도를 22℃ 내지 25℃가 되도록 한다.
또한, 상기 온도 제어부(763)는 상기 식물생장 판단부(750)로부터 재배하우징(610)의 ID 정보와 제2신호(병충해 발생정보)를 전달받은 경우에, 상기 ID 정보에 매칭되는 재배하우징(610)에 설치된 난방장치(652)를 제어하여 상기 재배하우징(610) 내부의 온도를 80℃ 내지 120℃가 되도록 제어하는 제3온도제어신호를 생성하여 상기 ID 정보에 매칭되는 재배하우징(610)에 설치된 난방장치(652)로 전달한다. 상기 난방장치(652)는 제3온도제어신호를 전달받은 경우에 상기 온도센싱부(670)와 연동하여 난방장치(652)를 제어하여 재배하우징(610) 내부의 온도를 80℃ 내지 120℃가 되도록 제어하여 병충해가 발생된 해당 재배하우징(610) 내부를 소독한다.
(9) 태양광 제어부(764)
상기 태양광 제어부(764)는 상기 식물생장 판단부(750)로부터 재배하우징(610)의 ID 정보와 병충해 발생정보를 전달받은 경우에, 상기 ID 정보에 매칭되는 재배하우징(610)과 연결된 구동부를 구동시키는 제1태양광 제어신호를 생성하여 구동부로 전달하여 상기 재배하우징(610)에서 광파이버(540)의 움직임을 제한하는 구속장치를 해제하도록 할 수 있다.
상기 구속장치는 제1태양광 제어신호를 전달받은 경우에, 상기 광파이버(540)의 움직임 구속이 해제되도록 한다.
또한, 상기 구동부는 상기 제1태양광 제어신호를 전달받은 경우에 상기 광필터(530)를 구동하여 광파이버(540)로 전달되는 태양광을 UV 대역대의 광으로 필터링한 후 상기 광파이버(540)를 상하로 움직여 식물 뿐만 아니라 재배베드(620)까지 소독하여 인접한 재배하우징(610)까지 병충해 입는 것을 방지할 수 있다.
8. 사용자 단말(800)
본 발명의 사용자 단말(800)은 식물를 재배하고자 하는 사용자가 소지한 사용자 단말(800)이다. 상기 사용자 단말(800)은 상기 제어부(700)와 연결된다. 상기 재배자는 재배하고자 하는 식물의 종류 정보를 상기 사용자 단말(800)을 통해 상기 제어부(700)로 전달할 수 있다.
상기 사용자는 상기 사용자 단말(800)을 통해 상기 재배하우징(610) 식재된 식물의 종류를 제어부(700)로 전달할 수 있다. 또한, 반대로 상기 제어부(700)로부터 상기 병충해로 판단된 재배하우징(610)의 ID 정보를 전달받을 수 있다. 상기 사용자는 병충해로 판단된 재배하우징(610)의 ID 정보에 따라 전달받은 ID 정보에 대응하는 재배하우징(610)에 식재된 식물상태를 점검하여 병충해 여부를 판단하고, 판단결과 병충해인 경우에 상기 병충해 발생정보를 사용자 단말(800)을 통해 식물생장 판단부(750)로 전달할 수 있다.

Claims (4)

  1. 무기양분 중 칼륨이 비중이 가장 높은 제1액비를 포함하는 제1액비탱크, 무기양분 중 칼슘의 비중이 가장 높은 제2액비를 포함하는 제2액비탱크, 무기양분 중 마그네슘 비중이 가장 높은 제3액비를 포함하는 제3액비탱크를 포함하는 액비탱크부;
    정수한 물인 원수를 저장하는 원수탱크;
    상기 액비탱크로부터 액비를 전달받고 상기 원수탱크로부터 원수를 전달받아, 상기 액비와 상기 원수를 혼합하여 양액을 제조하는 혼합탱크;
    식물이 재배되는 식물재배부-상기 식물재배부는 상기 양액을 전달받아 식물이 재배되는 재배베드, 상기 재배베드 상부에 설치된 LED부, 상기 재배베드 상부에 설치된 광센서부, 상기 재배베드의 전기전도도와 pH를 센싱하는 제10센서부, 상기 식물에 칩형태로 삽입되어 상기 식물 내부의 전기전도도와 pH를 측정하는 제11센서부, 상기 식물재배부 내부의 광을 센싱하는 광센서부, 상기 식물재배부 내부의 온도를 조절하는 온도조절부 및 상기 재배베드, 상기 LED부, 상기 광센서부, 상기 제10센서부, 상기 제11센서부, 상기 광센서부 및 상기 온도조절부를 수납하는 재배하우징을 포함함-; 및
    상기 식물재배부 내부에서 재배되는 식물에 태양광을 직접 전달하는 태양광 전달부;
    상기 식물재배부에 식재된 식물의 종류를 포함하는 정보를 전달하는 사용자 단말; 및
    상기 액비탱크부, 상기 태양광 전달부 및 상기 LED부 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 식물재배부에 설치된 광센서부의 센싱정보와 상기 제10센서부에서 센싱된 양액의 pH에 기반하여 상기 식물의 생육주기를 판단하고, 상기 판단된 생육주기에 따라 상기 양액의 전기전도도와 pH를 제어하며,
    식물 종류별 생육주기에 따른 양액의 전기전도도 및 pH 정보에 따라 상기 제10센서부에서 센싱된 양액의 전기전도도 및 pH가 오차범위 이내로 제어했을 경우에, 상기 제11센서부에서 센싱된 식물 내부의 전기전도도 및 pH가 상기 식물 종류별 생육주기에 따른 양액의 전기전도도 및 pH와 제1범위 이상 차이나는 경우에 상기 식재된 식물의 생장에 문제가 발생되었다고 판단하여 상기 문제가 발생된 것으로 판단한 식물로 상기 칼슘, 상기 칼륨 및 상기 마그네슘이 더 포함된 양액을 공급하도록 제어하고, 상기 LED부에 설치된 LED의 수를 N으로 두었을때 0.6N 내지 0.65N개의 LED에서 적색광이 발하고, 0.35 내지 0.4N개의 LED에서 청색광이 발하도록 제어하고,
    식물 종류별 생육주기에 따른 양액의 전기전도도 및 pH 정보에 따라 상기 제10센서부에서 센싱된 양액의 전기전도도 및 pH가 오차범위 이내로 제어했을 경우에, 상기 제11센서부에서 센싱된 식물 내부의 전기전도도 및 pH가 상기 식물 종류별 생육주기에 따른 양액의 전기전도도 및 pH와 제2범위 이상 차이나는 경우에 상기 재배하우징 내부에 병충해가 발생한 것으로 판단하고,
    상기 양액의 pH를 6.3 내지 6.6가 되도록 제어하고,
    상기 LED부에서 발광되는 빛의 파장대역을 UV 파장대역으로 전환하도록 제어하고,
    상기 온도조절부를 가동하여 재배하우징 내부의 온도를 80℃ 내지 120℃가 되도록 제어하고,
    광필터를 구동하여 상기 태양광을 UV 파장대역으로 필터링하도록 제어하고
    상기 식물재배부 내부에서 상기 태양광 전달부 중 적어도 일부를 상하로 이동시키는 것을 특징으로 하는 식물재배기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
KR1020230057929A 2023-05-03 2023-05-03 식물재배기 KR102637184B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230057929A KR102637184B1 (ko) 2023-05-03 2023-05-03 식물재배기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230057929A KR102637184B1 (ko) 2023-05-03 2023-05-03 식물재배기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102637184B1 true KR102637184B1 (ko) 2024-02-16

Family

ID=90056084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230057929A KR102637184B1 (ko) 2023-05-03 2023-05-03 식물재배기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102637184B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005117999A (ja) * 2003-10-20 2005-05-12 Kazuo Matsuura 全自動植物栽培制御装置
KR20120021050A (ko) 2010-08-31 2012-03-08 노병대 자연광과 엘이디광을 사용하는 식물성장 방법 및 식물성장용 램프
JP2021101658A (ja) * 2019-12-25 2021-07-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 植物栽培方法
KR102370129B1 (ko) * 2021-06-28 2022-03-08 주식회사 엘앤피 농업회사법인 태양광 유도조명을 이용한 스마트 식물공장 시스템
KR20220162634A (ko) * 2021-06-01 2022-12-08 주식회사 쉘파스페이스 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템
KR102513095B1 (ko) * 2022-11-10 2023-03-23 농업회사법인 주식회사 그린 스마트 양액재배장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005117999A (ja) * 2003-10-20 2005-05-12 Kazuo Matsuura 全自動植物栽培制御装置
KR20120021050A (ko) 2010-08-31 2012-03-08 노병대 자연광과 엘이디광을 사용하는 식물성장 방법 및 식물성장용 램프
JP2021101658A (ja) * 2019-12-25 2021-07-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 植物栽培方法
KR20220162634A (ko) * 2021-06-01 2022-12-08 주식회사 쉘파스페이스 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템
KR102370129B1 (ko) * 2021-06-28 2022-03-08 주식회사 엘앤피 농업회사법인 태양광 유도조명을 이용한 스마트 식물공장 시스템
KR102513095B1 (ko) * 2022-11-10 2023-03-23 농업회사법인 주식회사 그린 스마트 양액재배장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220315501A1 (en) Soil enrichment systems and methods
CN105104158B (zh) 智能水培蔬菜种植柜
KR101692486B1 (ko) Ｌｅｄ 식물공장 자동화시스템
KR101963508B1 (ko) 자체제어 및 원격제어가 가능한 식물재배 시스템
US20200037526A1 (en) Vertical Hydroponic Growing System and Method
CN106170201B (zh) 高密度无土植物生长系统和方法
KR100731669B1 (ko) 재배시설
TWI244887B (en) Environmentally friendly cultivation system with clean enclosed greenhouse
KR101563563B1 (ko) 작물성장을 위한 최적 환경점 도출을 위한 작물재배장치
CN103070062A (zh) 智能led补光室内循环生态种养系统
KR102330939B1 (ko) 도시농업용 스마트 아쿠아포닉스 시스템 장치
KR101935591B1 (ko) ＩｏＴ 기반 ＬＥＤ와 센서를 사용한 배양 용기
JP2012165727A (ja) 環境配慮型養殖栽培システム
CN201766924U (zh) 具栽培功能的家用电器
CN112385452B (zh) 蜈蚣草快速育苗设施及使用其培养蜈蚣草的方法
US20210185947A1 (en) Vertically Mounted Cropping And Irrigation System
Lu et al. Protocols, issues and potential improvements of current cultivation systems
CN103718887B (zh) 一种立体农业生产系统和立体农业生产方法
KR102637184B1 (ko) 식물재배기
WO2012072273A1 (en) Plant growing unit
KR20110132695A (ko) 농작물 재배용 부스
CN112425502A (zh) 智能化etfe气枕式膜结构植物快速生长环境调节装置
KR102652680B1 (ko) 딸기재배시스템
JP2007202471A (ja) コケの生産方法
KR101408208B1 (ko) 인버터를 이용한 양액 공급시스템

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant