KR102659784B1 - 스마트 팜 어플리케이션을 이용한 개인식 재배 교육시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트 팜 어플리케이션을 이용한 개인식 재배 교육시스템에 관한 것이다.
이에, 본 발명의 기술적 요지는 스마트 팜 재배용 전용 어플리케이션을 이용하여 개인용 재배 부스 별 식물(농산물 또는 작물, 꽃 등)의 재배 상태, 환경 상태가 원격 제어되면서 현장 카메라를 통해 실시간 모니터링이 되도록 하는 바, 이는 조명 제어, 양액 공급 제어 및 온도 조절이 원격으로 자유롭게 제어될 수 있도록 하면서 식물을 직접 재배 할 수 있는 체험 환경 또는 교육 환경을 제공하는 것을 특징으로 한다.
이에, 본 발명의 기술적 요지는 스마트 팜 재배용 전용 어플리케이션을 이용하여 개인용 재배 부스 별 식물(농산물 또는 작물, 꽃 등)의 재배 상태, 환경 상태가 원격 제어되면서 현장 카메라를 통해 실시간 모니터링이 되도록 하는 바, 이는 조명 제어, 양액 공급 제어 및 온도 조절이 원격으로 자유롭게 제어될 수 있도록 하면서 식물을 직접 재배 할 수 있는 체험 환경 또는 교육 환경을 제공하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 스마트 팜 재배용 전용 어플리케이션을 이용하여 개인용 재배 부스 별 식물(농산물 또는 작물, 꽃 등)의 실시간 원격 재배를 체험하는 것으로, 학생들 스스로가 자신이 키우는 식물에 대하여 재배 환경을 쉽고 간편하게 컨트롤 할 수 있도록 함으로서, 식물 재배에 따른 자연 생태계 교육와 환경 보호 계몽이 자기 주도식 학습으로 연계되도록 하는 것을 특징으로 하는 스마트 팜 어플리케이션을 이용한 개인식 재배 교육시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 수경재배(hydroponics)는 흙을 사용하지 않고 물과 수용성 영양분으로 만든 배양액 속에서 식물을 키우는 방법을 말하는 것으로서, 열매채소, 넝쿨식물, 기타 일반 식물 등이 수경재배로 재배할 수 있으며, 이러한 수경재배를 적용하여 장소에 영향을 받지 않고 식물을 용이하게 재배할 수 있는 수경재배장치 개발이 활발하게 진행되고 있다.
최근에는 농업기술발전과 웰빙(well-being)문화의 확산에 따라 실내에서 농산물이나 각종 식물을 재배하는 스마트팜 재배 시스템이 개발되고 있다.
이러한 스마트팜 재배에 대한 학생들의 관심이 늘어나면서 학생들이 직접 수경재배를 체험, 학습하고 직접 자신만의 농장을 꾸려가려는 니즈가 높아지고 있는 가운데, 종래의 스마트팜 재배 시스템의 경우 농업인을 대상으로 하고 있다는 점에서 학생들을 위한 교육용 스마트팜 시스템 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 스마트 팜 재배용 전용 어플리케이션을 이용하여 개인용 재배 부스 별 식물(농산물 또는 작물, 꽃 등)의 실시간 원격 재배를 체험하는 것으로, 학생들 스스로가 자신이 키우는 식물에 대하여 재배 환경을 쉽고 간편하게 컨트롤 할 수 있도록 함으로서, 식물 재배에 따른 자연 생태계 교육와 환경 보호 계몽이 자기 주도식 학습으로 연계되도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 사용자 출입이 가능하도록 마련되는 전실부(110)와; 전실부(110)와 연결되고, 다수 개의 개인용 재배 부스(121)가 마련되는 재배실부(120)와; 재배실부(120)와 연결되고, 상기 다수 개의 개인용 재배 부스(121)를 통해 재배되는 식물의 재배 환경이 조절되도록 하는 환경 제어 수단(131)이 마련되는 기계실부(130)와; 다수 개의 개인용 재배 부스(121)를 통해 재배되는 식물의 재배 상태 정보와 상기 기계실부(130) 내의 상기 환경 제어 수단(131)의 환경 제어 정보를 획득한 후 유무선 네트워크 통신을 이용하여 원격지의 사용자 단말에 전송하고, 각 사용자 단말 상에 실행되는 전용 어플리케이션(200)을 통해 상기 재배 상태 정보 및 환경 제어 정보가 실시간 모니터링 되도록 제공하는 통신부(140)가; 구성되어 이루어진 스마트 팜 어플리케이션을 이용한 개인식 재배 교육시스템에 있어서, 상기 전용 어플리케이션(200)은 카테고리에서 선택한 모종이나 씨앗을 업로딩하고, 업로딩된 모종이나 씨앗이 최대 성장치로 생육된 가상의 사진을 증강 현실 3D로 구현하는 가상 현실 구현부(210)와; 재배 대상 식물이나 농산물 또는 작물의 원산지, 특성정보, 영양 성분, 효능 및 취식정보나 조리방법을 제공하는 정보 안내부(220)와; 재배 일정에 따라 성장하는 모습을 네트워크를 통해 공유하면서 학급별 또는 학년별 또는 학교별 랭킹 순위에 따라 평가 투표가 이루어지도록 하는 재배종 평가부(230)가; 구성되어 이루어진다.
이에, 상기 전용 어플리케이션(200)은 재배 대상 모종 또는 씨앗에 대한 구매 활동과 추천 활동의 횟수 정도에 따라 차등적으로 캐쉬 포인트를 사용자 단말기로 지급하여 누적시키는 캐쉬 포인트 관리부(240)가; 더 구성되어 이루어진다.
이때, 상기 전용 어플리케이션(200)은 나눔 메뉴(250) 또는 수익판매 메뉴(260)가 마련되어 재배가 완료된 식물이나 농산물 또는 작물, 꽃의 무료 나눔이나 판매를 도모할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명은 스마트 팜 재배용 전용 어플리케이션을 이용하여 개인용 재배 부스 별 식물(농산물 또는 작물, 꽃 등)의 실시간 원격 재배를 체험하는 것으로, 학생들 스스로가 자신이 키우는 식물에 대하여 재배 환경을 쉽고 간편하게 컨트롤 할 수 있도록 함으로서, 식물 재배에 따른 자연 생태계 교육와 환경 보호 계몽이 자기 주도식 학습으로 연계되도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 재배 전용 어플리케이션이 사용자 단말에 설치되어 실시간 모니터링되는 상태를 나타낸 예시도,
도 2는 도 1의 어플리케이션 메뉴 블럭도,
도 3은 개인용 재배 부스를 포함하는 컨테이너형 교육용 스마트팜 시스템의 형상을 개략적으로 도시한 예시도,
도 4는 본 발명에 따른 개인용 재배 부스를 포함하는 컨테이너형 교육용 스마트팜 시스템의 내부 공간 배치도,
도 5는 하부 선반의 퇴수의 형태를 나타낸 예시도,
도 6은 퇴수의 말단부 크기에 상응하도록 재배실부와 기계실부를 구획하는 벽체에 홀이 타공된 상태를 나타낸 예시도,
도 7은 하부 선반의 경사판의 형태를 나타낸 예시도,
도 8은 경사판의 말단부가 재배실부와 기계실부를 구획하는 벽체 상에 타공된 홀을 통해 돌출된 상태를 나타낸 예시도,
도 9는 하부 선반의 정면이 마감재로 마감된 상태를 나타낸 예시도,
도 10은 퇴수관의 상측에 퇴수 보기창이 설치된 상태를 나타낸 예시도,
도 11은 하부 선반의 상측에 설치된 설치용 가이드 레일을 나타낸 예시도,
도 12는 재배 모듈의 형태를 나타낸 예시도,
도 13은 재배 모듈이 하부 선반과 상부 선반 사이에 슬라이딩 방식으로 설치되는 상태를 나타낸 예시도,
도 14는 재배실부의 벽체에 상부 선반이 설치된 상태를 나타낸 예시도,
도 15는 상부 선반 내 솔밸브가 설치된 상태를 나타낸 예시도,
도 16은 상부 선반에 커버가 설치된 상태를 나타낸 예시도,
도 17은 도 16에 도시된 커버가 개방된 상태를 나타낸 예시도,
도 18은 다수 개의 개인용 재배 부스가 재배실부 내 벽체를 따라 일렬로 배치된 상태를 나타낸 예시도이다.
도 2는 도 1의 어플리케이션 메뉴 블럭도,
도 3은 개인용 재배 부스를 포함하는 컨테이너형 교육용 스마트팜 시스템의 형상을 개략적으로 도시한 예시도,
도 4는 본 발명에 따른 개인용 재배 부스를 포함하는 컨테이너형 교육용 스마트팜 시스템의 내부 공간 배치도,
도 5는 하부 선반의 퇴수의 형태를 나타낸 예시도,
도 6은 퇴수의 말단부 크기에 상응하도록 재배실부와 기계실부를 구획하는 벽체에 홀이 타공된 상태를 나타낸 예시도,
도 7은 하부 선반의 경사판의 형태를 나타낸 예시도,
도 8은 경사판의 말단부가 재배실부와 기계실부를 구획하는 벽체 상에 타공된 홀을 통해 돌출된 상태를 나타낸 예시도,
도 9는 하부 선반의 정면이 마감재로 마감된 상태를 나타낸 예시도,
도 10은 퇴수관의 상측에 퇴수 보기창이 설치된 상태를 나타낸 예시도,
도 11은 하부 선반의 상측에 설치된 설치용 가이드 레일을 나타낸 예시도,
도 12는 재배 모듈의 형태를 나타낸 예시도,
도 13은 재배 모듈이 하부 선반과 상부 선반 사이에 슬라이딩 방식으로 설치되는 상태를 나타낸 예시도,
도 14는 재배실부의 벽체에 상부 선반이 설치된 상태를 나타낸 예시도,
도 15는 상부 선반 내 솔밸브가 설치된 상태를 나타낸 예시도,
도 16은 상부 선반에 커버가 설치된 상태를 나타낸 예시도,
도 17은 도 16에 도시된 커버가 개방된 상태를 나타낸 예시도,
도 18은 다수 개의 개인용 재배 부스가 재배실부 내 벽체를 따라 일렬로 배치된 상태를 나타낸 예시도이다.
다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.
먼저 도 1 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 본 발명은 개인용 재배 부스를 포함하는 컨테이너형 교육용 스마트팜 시스템(100)과 이를 운용하는 재배 전용 어플리케이션(200)으로 크게 구성된다.
이에, 상기 전용 어플리케이션(200)은 카테고리에서 선택한 모종이나 씨앗을 업로딩하고, 업로딩된 모종이나 씨앗이 최대 성장치로 생육된 가상의 사진을 증강 현실 3D로 구현하는 가상 현실 구현부(210)와; 재배 대상 식물이나 농산물 또는 작물의 원산지, 특성정보, 영양 성분, 효능 및 취식정보나 조리방법을 제공하는 정보 안내부(220)와; 재배 일정에 따라 성장하는 모습을 네트워크를 통해 공유하면서 학급별 또는 학년별 또는 학교별 랭킹 순위에 따라 평가 투표가 이루어지도록 하는 재배종 평가부(230)가; 구성되어 이루어진다.
이에, 상기 전용 어플리케이션(200)은 재배 대상 모종 또는 씨앗에 대한 구매 활동과 추천 활동의 횟수 정도에 따라 차등적으로 캐쉬 포인트를 사용자 단말기로 지급하여 누적시키는 캐쉬 포인트 관리부(240)가; 더 구성되어 이루어진다.
이때, 상기 전용 어플리케이션(200)은 나눔 메뉴(250) 또는 수익판매 메뉴(260)가 마련되어 재배가 완료된 식물이나 농산물 또는 작물, 꽃의 무료 나눔이나 판매를 도모할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
참고로, 통신부(140)에서 사용자 단말로 공급되는 각종 정보, 사용자 단말을 통해 입력되는 제어 신호 등이 전용 어플리케이션을 통해 본 발명에 따른 개인용 재배 부스를 포함하는 컨테이너형 교육용 스마트팜 시스템(100)에 어떻게 적용되는지에 대한 실제 구동 화면을 살펴보기로 한다.
도 1은 사용자 단말에 설치된 전용 어플리케이션을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 재배 부스를 포함하는 컨테이너형 교육용 스마트팜 시스템(100)이 실시간 모니터링되는 상태에 대한 화면을 나타낸 도면이다.
도 1은 사용자 단말을 통해 실행되는 전용 어플리케이션의 로그인 화면이다. 사용자는 해당 로그인 화면을 통해 회원가입을 통한 사용자 계정 생성 후 아이디 및 비밀번호 입력을 통해 본 발명의 통신부(140)와 연결될 수 있다.
사용자 단말을 통해 실행되는 전용 어플리케이션의 메인 화면이다. 해당 메인 화면에서는 현재 자신의 개인용 재배 부스(121)에서 재배되고 있는 식물의 재배 상태, 재배실부(120)의 온습도 상태, LED 모듈(121-3d)을 통한 일조량, 각 재배 식물 별 양액 공급 상태 및 그에 따른 영양 상태 등에 대한 전체 모니터링 현황이 표시될 수 있다.
또한, 하단의 '기록하기' 영역이 선택되는 경우 전용 어플리케이션에 접속한 날짜를 자동으로 체크할 수 있는 출석체크용 달력 화면이 표시될 수 있으며, 각 날짜 별로 사용자 단말을 통해 일기, 일지 정보 입력이 가능하도록 제공된다.
또한, 날짜 별로 자신이 재배하는 식물의 모종 별 시작일을 입력할 수도 있으며 이를 통해 사용자는 자신이 재배하는 식물의 재배일정을 체크할 수도 있다.
또한, '관리하기' 영역이 선택되는 경우 솔밸브(121-3b), LED 모듈(121-3d), 공조기 제어부(131-3)를 제어할 수 있는 선택 영역이 표시될 수 있으며, 각 선택 영역이 선택될 때마다 자신의 개인용 재배 부스(121)와 관련된 양액 공급량, 일조량, 온습도가 개별적으로 조절될 수 있다.
또한, 자신의 개인용 재배 부스(121)의 관리 상태, 관리 현황이 실시간으로 모니터링될 수 있으며, 도 18(e)와 같이 모니터링용 카메라(121-3e)를 통해 획득되는 식물 재배기(121-2c) 별 식물 재배 영상이 사용자 단말을 통해 출력될 수도 있다.
이에, 개인용 재배 부스를 포함하는 컨테이너형 교육용 스마트팜 시스템(100)은 사용자 출입이 가능하도록 마련되는 전실부(110)와; 전실부(110)와 연결되고, 다수 개의 개인용 재배 부스(121)가 마련되는 재배실부(120)와; 재배실부(120)와 연결되고, 상기 다수 개의 개인용 재배 부스(121)를 통해 재배되는 식물의 재배 환경이 조절되도록 하는 환경 제어 수단(131)이 마련되는 기계실부(130)와; 다수 개의 개인용 재배 부스(121)를 통해 재배되는 식물의 재배 상태 정보와 상기 기계실부(130) 내의 상기 환경 제어 수단(131)의 환경 제어 정보를 획득한 후 유무선 네트워크 통신을 이용하여 원격지의 사용자 단말에 전송하고, 각 사용자 단말 상에 실행되는 전용 어플리케이션(200)을 통해 상기 재배 상태 정보 및 환경 제어 정보가 실시간 모니터링 되도록 제공하는 통신부(140)가; 구성되어 이루어진다.
다시 말해, 개인용 재배 부스를 포함하는 컨테이너형 교육용 스마트팜 시스템(100)은 크게 전실부(110), 재배실부(120), 기계실부(130) 및 통신부(140)를 포함하여 구성된다.
이때, 통신부(140)는 기계실부(130) 내에 위치될 수 있다.
여기에서, 전실부(110), 재배실부(120) 및 기계실부(130)는 컨테이너 하우징 내에 구획된 영역(공간)을 의미할 수 있으며, 통신부(140)는 기계실부(130) 내의 통신 설비(장비)의 기능을 물리적 형태로 표현한 것임을 유의한다.
전실부(110)는 사용자 출입이 가능하도록 하는 일종의 전실 역할을 한다.
보다 구체적으로, 전실부(110)는 사용자가 재배실부(120)로 출입하기 전에 먼저 마주하는 공간이며, 사용자 출입구(111)를 통해 사용자가 전실부(110) 내로 입장할 수 있다. 여기에서, 사용자는 일반 성인이 될 수도 있지만, 보다 바람직하게는 스마트팜을 직접 체험하고 수경재배를 체험, 학습하기 위한 학생들이 대상이 될 수 있다.
사용자가 사용자 출입구(111)를 통해 전실부(110) 내로 입장할 경우 에어 커튼(112)이 자동 작동됨으로써 외부의 이물질, 먼지, 날벌레 등이 차단될 수 있으며 또한 에어 커튼에 의해 외부 공기가 내부로 유입되거나 내부 공기나 외부로 유출되는 것이 방지될 수 있다.
사용자는 전실부(110)와 재배실부(120) 사이를 차단하는 자동 개폐 도어(113)를 통해 재배실부(120)로 출입할 수 있으며, 자동 개폐 도어(113)는 전실부(110)와 재배실부(120)를 구획하는 벽체에 설치될 수 있다.
이때, 자동 개폐 도어(113)는 전실부(110) 내에 설치되는 인체 감지 센서 혹은 동작 감지 센서의 감지 결과를 바탕으로 자동으로 개폐될 수 있으며, 사용자가 자동 개폐 도어(113) 근처로 접근하는 경우 자동 개폐 도어(113)가 개방될 수 있다.
또한, 전실부(110) 내에는 사용자 신발을 소독하는 사용자 신발 소독 장치(114)가 설치될 수 있고 또한 환복이 가능하도록 사용자 탈의실(115) 또한 설치될 수 있다. 이러한 사용자 신발 소독 장치(114) 및 사용자 탈의실(115)을 통해, 사용자는 재배실부(120)로 입장 전에 위생 상태를 청결하게 할 수 있다.
한편, 전실부(110) 내에는 다수 개의 공조 장치 및 조명 장치가 설치될 수 있으며, 이는 후술되는 기계실부(130)에 설치된 환경 제어 수단(131)에 의해 제어될 수 있다.
재배실부(120)는 전실부(110)와 연결되며, 다수 개의 개인용 재배 부스(121)가 양측 벽체를 따라 일렬로 배치될 수 있다.
보다 구체적으로, 재배실부(120)는 실제 식물이 재배되는 재배 공간을 의미하며, 이때 각각의 개인용 재배 부스(121)는 다수의 사용자(다수의 학생들) 별로 각각 개인용 재배 부스(121)가 할당될 수 있다.
재배실부(120) 내 전체 개인용 재배 부스(121)는 기계실부(130)의 내의 양액 공급기로부터 공급되는 양액 급수관과 병렬로 연결될 수 있으며, 이때 각각의 개인용 재배 부스(121)에는 양액 급수관으로부터 각자 필요한 양의 양액을 분기시켜 공급받도록 하는 솔밸브가 설치될 수 있음은 물론, 각각의 개인용 재배 부스(121) 별로 조명의 광량, 조사 시간 등을 개별적으로 제어할 수 있도록 한다.
따라서, 각각의 개인용 재배 부스(121)는 개인화 된 상태로 사용자 개개인이 자신만의 식물 재배 환경을 만들 수 있는 것이다.
이러한 개인용 재배 부스(121)는 크게 하부 선반(121-1), 재배 모듈(121-2) 및 상부 선반(121-3)을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 하부 선반(121-1)은 재배실부(120)의 바닥면에 설치되며, 재배 모듈(121-2)로부터 배출되는 퇴수가 일측 방향으로 흘러 기계실부(130) 방향으로 배출되도록 하는 퇴수관(121-1a), 퇴수관(121-1a)의 하측에서 퇴수관(121-1a)이 기계실부(130)를 향하도록 일정 각도로 기울어지도록 하는 경사판(121-1b), 퇴수관(121-1a)의 상측에서 퇴수가 외부에서 시인 가능하도록 투명한 재질로 형성되는 퇴수 보기창(121-1c) 및 재배 모듈(121-2)의 하측과 끼움 결합되며, 재배 모듈(121-2)의 위치가 고정되도록 함은 물론 재배 모듈(121-2)의 설치 혹은 분리 시 슬라이딩 되도록 하는 설치용 가이드 레일(121-1d)을 포함할 수 있다.
하부 선반(121-1)은 스텐 절곡판이 적용될 수 있으며 경우에 따라서는 표면이 분체 도장으로 표면처리될 수 있다.
퇴수관(121-1a)은 하부 선반(121-)의 상측면에 마련되며, 재배 모듈(121-2)로부터 배출되는 퇴수가 일측 방향으로 용이하게 흐르도록 경사지게 형성된다.
특히, 재배실부(120)의 벽체와 인접한 영역에는 20mm의 격벽이 형성됨에 따라, 퇴수관(121-1a)으로 낙하되는 퇴수가 재배실부(120)의 벽체에 튀지 않도록 하여 재배실부(120)의 벽체 오염을 방지하게 된다.
이때, 재배실부(120)와 기계실부(130) 사이를 구획하는 벽체에는 퇴수관(121-1a)의 크기에 상응하도록 홀이 타공될 수 있으며, 그에 따라 퇴수관(121-1a)을 통해 흐르는 퇴수가 기계실부(130) 내의 퇴수함 내로 수거될 수 있다.
또한, 퇴수관(121-1a) 하측에는 퇴수관(121-1a)에 기울기를 형성하여 퇴수가 보다 용이하게 기계실부(130) 내의 퇴수함 방향으로 흐르도록 하는 경사판(121-1b)이 형성될 수 있다.
이때 경사판(121-1b)은 스텐레스 재질이 적용될 수 있다.
그리고 재배실부(1210)와 기계실부(130) 사이를 구획하는 벽체에 타공된 홀을 통해 경사판(121-1b)이 기계실부(130) 측으로 돌출될 수 있다.
한편, 퇴수관(121-1a)의 상측에는 퇴수 보기창(121-1c) 설치를 위한 다수 개의 지지대(플레이트)가 설치될 수 있으며, 다수 개의 지지대 위에 투명한 재질의 퇴수 보기창(121-1c)이 설치될 수 있다.
퇴수 보기창(121-1c)은 퇴수관(121-1a)을 통해 기계실부(130) 방향으로 배출되는 퇴수가 외부에서 시인 가능하도록 투명한 재질이 적용될 수 있으며, 이를 통해 사용자는 퇴수관(121-1a)을 통해 퇴수가 흘러가는 모습을 확인할 수 있게 된다.
또한, 하부 선반(121-1)의 상측에는 재배 모듈(121-2)의 슬라이딩 방식 설치를 지지하고 재배 모듈(121-2)의 좌우 방향 위치가 고정되도록 하는 설치용 가이드 레일(121-1d)이 마련될 수 있다.
설치용 가이드 레일(121-1d)은 후술되는 재배 모듈(121-2)의 하측에 형성된 설치용 고정판(121-2b)와 맞물려 끼움 결합될 수 있으며, 재배 모듈(121-2)이 슬라이딩 방식으로 결합 가능하도록 한다. 이러한 설치용 가이드 레일(121-1d)은 레이저 가공을 통해 제작될 수 있으며, 각각의 재배 모듈(121-2) 별로 한 쌍의 설치용 가이드 레일(121-1d)이 하부 선반(121-1)의 상측에 마련될 수 있다.
한편, 재배 모듈(121-2)은 하부 선반(121-1)의 상측에 안착 설치되는 하우징(121-2a), 하우징(121-2a)의 하부에 마련되는 설치용 고정판(121-2b), 하우징(121-2a)의 내측에 고정 설치되며 실제 식물이 재배되는 공간인 식물 재배기(121-2c) 및 각각의 식물 재배기(121-2c)에 양액이 공급되도록 하는 양액 급수관(121-2d)을 포함하여 구성될 수 있다.
하우징(121-2a)은 'ㄷ'자 기둥 형태로 형성되며, 하측에는 앞서 살펴본 한 쌍의 설치용 가이드 레일(121-1d)과 맞물리는 설치용 고정판(121-2b)이 마련될 수 있다.
따라서, 하우징(121-2a)은 한 쌍의 설치용 고정판(121-2b)이 한 쌍의 설치용 가이드 레일(121-1d)과 맞물린 상태에서 슬라이딩을 통해 직선 이동될 수 있다.
이러한 구조를 통해 하우징(121-2a)은 하부 선반(121-1)에 보다 간편하게 설치될 수 있음은 물론, 하부 선반(121-1)으로부터 보다 간편하게 분리될 수 있는 것이다.
또한, 하우징(121-2a)의 내측에는 다수 개의 식물 재배기(121-2c)가 상측에서 하측 방향으로 일렬로 고정 설치될 수 있다.
이때, 식물 재배기(121-2c)의 개수나 배치 구조는 제한되지 않으며, 다수 개의 식물 재배기(121-2c)가 수평 방향으로 배열될 수도 있다.
양액 급수관(121-2d)은 기계실부(130)에서 재배실부(120) 내부로 연결된 양액 급수관과 연결되며, 양액 급수관으로부터 공급되는 양액이 각각의 식물 재배기(121-2c)에 골고루 공급되도록 한다.
양액 급수관(121-2d)의 입수구는 하우징(121-2a)의 상측에 위치되어 양액 급수관과 연결될 수 있고, 다수 개의 출수구는 하우징(121-2a)의 하측에서 앞서 살펴본 퇴수관(121-1a)의 상측에 위치될 수 있다.
따라서, 양액 급수관(121-2d)을 통해 공급되는 양액은 각각의 식물 재배기(121-2c)를 거친후 퇴수가 되어 출수구를 통해 퇴수관(121-1a)으로 배출되는 구조이다.
이때, 양액 급수관(121-2d)의 출수구 개수는 제한되지 않으며 하우징(121-2a)에 설치되는 식물 재배기(121-2c)의 개수에 따라 얼마든지 달라질 수 있다.
식물 재배기(121-2c)는 실제로 식물이 재배되는 화분 역할을 하며, 이때 식물 재배기(121-2c)에 심어진 식물의 종류에 따라 필요한 양액의 필요량이 상이할 수 있다. 따라서, 양액 급수관(121-2d)에서 각각의 식물 재배기(121-2c) 별로 서로 다른 양의 양액이 공급될 수 있도록 하기 위하여, 식물 재배기(121-2c)의 일측 단에는 개별 솔밸브(미도시)가 마련될 수 있다.
이때 개별 솔밸브는 후술되는 통신부(140)와 유무선 네트워크 통신을 통해 연결될 수 있으며, 사용자 단말에 설치된 전용 어플리케이션을 통해 각 식물 재배기(121-2c) 별로 상이한 양액 공급량이 정해질 경우, 통신부(140)에서는 각 식물 재배기(121-2c) 별 양액 공급량에 따라 해당 개별 솔밸브의 개폐 정도가 조절되도록 하는 신호를 전달하게 되고, 각각의 개별 솔밸브는 이러한 신호에 따라 개폐 정도를 조절함으로써, 각각의 식물 재배기(121-2c) 별로 최적의 양액이 공급될 수 있도록 할 수 있다.
한편, 개별 솔밸브의 개수 또는 식물 재배기(121-2c) 개수는 얼마든지 변경될 수 있는 수치임을 유의한다.
이에, 상부 선반(121-3)은 재배 모듈(121-2c)의 상측에 설치되며, 내측에는 기계실부(130)에서 재배실부(120) 방향으로 연결된 양액 급수관이 거치되는 양액 급수관 선반(121-3a), 양액 급수관 내 양액이 양액 급수관(121-2d)으로 분기되어 공급되도록 하며, 각각의 양액 급수관(121-2d)으로 공급되는 양액의 공급량을 조절하는 솔밸브(121-3b), 솔밸브(121-3b)가 안착 및 보관되는 솔밸브 선반(121-3c), 재배 모듈(121-2) 내 식물 재배기(121-2c)를 향해 빛을 조사하여 광합성이 되도록 하는 LED 모듈(121-3d), 식물 재배기(121-2c)를 향하는 방향으로 설치되어 식물 재배기(121-2c) 내에서 재배되는 식물의 재배 영상을 획득하는 모니터링용 카메라(121-3e) 및 힌지(hinge)를 통해 일측 방향으로 개폐되는 커버(121-3f)를 포함하여 구성될 수 있다.
상부 선반(121-3)은 일종의 수납장 역할을 하며, 이때 내측의 양액 급수관 선반(121-3a)에는 재배실부(120)의 상부에서 재배실부(120)와 기계실부(130)의 벽체를 관통하는 양액 급수관이 안착되어 안정적으로 지지될 수 있다.
이때, 양액 급수관은 재배실부(120) 내 벽체에 마련된 모든 상부 선반(121-3)을 관통하게 되며, 각각의 상부 선반(121-3) 내에 마련되는 솔밸브(121-3b)에서는 양액 급수관에서 분기되어 양액 급수관(121-2d)으로 공급되는 양액의 공급량을 조절하게 된다.
이때, 솔밸브(121-3b)는 통신부(140)와 유무선 네트워크 통신을 통해 연결될 수 있으며, 사용자 단말에 설치된 전용 어플리케이션을 통해 양액 급수관(121-2d)을 통해 공급되어야 하는 양액의 필요 공급량이 정해지거나 혹은 양액의 공급 시간이 정해질 경우, 통신부(140)에서는 솔밸브(121-3b)에게 그에 상응하는 신호를 전달하게 되고, 솔밸브(121-3b)에서는 이러한 신호에 따라 양액 급수관(121-2d)으로 공급되는 양액의 공급량을 조절하게 된다.
LED 모듈(121-3d)은 재배 모듈(121-2)의 하우징(121-2a) 내 다수 개의 식물 재배기(121-2c)를 향해 빛을 조사하여 식물들에게 광합성에 필요한 빛을 공급하는 역할을 한다.
이때, LED 모듈(121-3d)은 상부 선반(121-3) 중에서 특히 솔밸브 선반(121-3c)의 하측면에 다수 개로 마련될 수 있다.
또한, 일 실시예에서 LED 모듈(121-3d)은 통신부(140)와 유무선 네트워크 통신을 통해 연결될 수 있으며, 사용자 단말에 설치된 전용 어플리케이션을 통해 LED 모듈(121-3d)을 통한 빛의 조사량, 조사 시간 등이 정해지는 경우, 통신부(140)에서는 LED 모듈(121-3d)에게 그에 상응하는 신호를 전달하게 되고, LED 모듈(121-3d)에서는 이러한 신호에 따라 빛의 세기, 조사 시간을 조절하게 된다.
특히, 일 실시예에서, 도면에 도시되지는 않았지만 LED 모듈(121-3d)은 각각의 식물 재배기(121-2c)가 설치된 위치 별로 마련될 수도 있다.
이는, 각각의 식물 재배기(121-2c) 별로 재배되는 식물이 필요로 하는 빛의 세기, 광량, 조사 시간이 다를 경우 대응하기 위함이다.
따라서, 사용자는 사용자 단말에 설치된 전용 어플리케이션을 통해 각 식물 재배기(121-2c) 별로 배치된 각각의 LED 모듈(121-3d)의 조사량, 조사 시간 등을 개별적으로 설정할 수 있으며, 통신부(140)에서는 이를 토대로 각각의 LED 모듈(121-3d)에 서로 다른 신호를 인가함으로써 각각의 LED 모듈(121-3d)이 독립적으로 작동되어 서로 다른 빛의 세기, 광량, 조사 시간을 가지도록 할 수도 있다.
모니터링용 카메라(121-3e)는 상부 선반(121-3)에서 힌지(hinge)를 통해 일측 방향으로 개폐되는 커버(121-3f)의 내측면에 설치될 수 있으며, 이때 설치 각도는 식물 재배기(121-2c)를 향하는 방향으로 설치될 수 있다.
모니터링용 카메라(121-3e)는 식물 재배기(121-3c) 내에서 재배되는 식물의 재배 상태를 실시간으로 촬영하여 재배 영상을 획득하거나, 재배 상태를 캡쳐하여 통신부(140)를 통해 사용자 단말에 제공할 수 있으며, 사용자는 사용자 단말에 설치된 전용 어플리케이션을 통해 이러한 재배 영상, 재배 상태를 캡쳐한 이미지를 통해 자신이 재배 중인 식물을 실시간으로 모니터링할 수 있게 된다.
아울러, 기계실부(130) 내에는 앞서 살펴본 퇴수관(121-1a)을 통해 배출되는 퇴수를 수거하기 위한 퇴수함(131-1), 상부 선반(121-3)을 관통하는 양액 급수관으로 양액을 공급하기 위한 양액 공급기(131-2) 및 전실부(110)와 재배실부(120)에 설치된 온습도 조절용 공조기의 동작 상태를 제어함으로써 전실부(110)와 재배실부(120)의 온습도가 항시 기 설정된 상태로 유지되도록 하는 공조기 제어부(131-3)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 재배실부(120) 내에는 댐퍼 일체형 흡기구형 공조기가 설치될 수 있고, 전실부(110) 및 기계실부(130) 내에는 재배실부(120) 내의 댐퍼 일체형 흡기구형 공조기와 연결된 디퓨져형 공조기가 설치될 수 있다.
또한, 재배실부(120) 내에는 외부 공기를 흡입하여 내부로 공급하는 디퓨져형 공조기 및 다수 개의 송풍팬이 설치될 수 있다.
이때, 공조기 제어부(131-3)에서는 이러한 공조기들의 동작을 자동 제어함으로써, 특히 재배실부(120) 내 온습도가 항시 일정한 온습도로 유지될 수 있도록 한다. 마찬가지로, 공조기 제어부(131-3)를 통한 재배실부(120) 내 온습도 관리 상태는 사용자 단말에 실시간으로 전송될 수 있으며, 사용자는 자신의 사용자 단말에 설치된 전용 어플리케이션을 이용하여 이러한 재배실부(120) 내 온습도 관리 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100: 개인용 재배 부스를 포함하는 컨테이너형 교육용 스마트팜 시스템
110: 전실부
111: 사용자 출입구
112: 에어 커튼
113: 자동 개폐 도어
114: 사용자 신발 소독 장치
115: 사용자 탈의실
120: 재배실부
121: 개인용 재배 부스
121-1: 하부 선반
121-1a: 퇴수관
121-1b: 경사판
121-1c: 퇴수 보기창
121-1d: 설치용 가이드 레일
121-2: 재배 모듈
121-2a: 하우징
121-2b: 설치용 고정판
121-2c: 식물 재배기
121-2d: 양액 급수관
121-3: 상부 선반
121-3a: 양액 급수관 선반
121-3b: 솔밸브
121-3c: 솔밸브 선반
121-3d: LED 모듈
121-3e: 모니터링용 카메라
121-3f: 커버
130: 기계실부
131: 환경 제어 수단
131-1: 퇴수함
131-2: 양액 공급기
131-3: 공조기 제어부
140: 통신부
200: 전용 어플리케이션
210: 가상 현실 구현부
220: 정보 안내부
230: 재배종 평가부
240: 캐쉬 포인트 관리부
250: 나눔 메뉴
260: 수익판매 메뉴
110: 전실부
111: 사용자 출입구
112: 에어 커튼
113: 자동 개폐 도어
114: 사용자 신발 소독 장치
115: 사용자 탈의실
120: 재배실부
121: 개인용 재배 부스
121-1: 하부 선반
121-1a: 퇴수관
121-1b: 경사판
121-1c: 퇴수 보기창
121-1d: 설치용 가이드 레일
121-2: 재배 모듈
121-2a: 하우징
121-2b: 설치용 고정판
121-2c: 식물 재배기
121-2d: 양액 급수관
121-3: 상부 선반
121-3a: 양액 급수관 선반
121-3b: 솔밸브
121-3c: 솔밸브 선반
121-3d: LED 모듈
121-3e: 모니터링용 카메라
121-3f: 커버
130: 기계실부
131: 환경 제어 수단
131-1: 퇴수함
131-2: 양액 공급기
131-3: 공조기 제어부
140: 통신부
200: 전용 어플리케이션
210: 가상 현실 구현부
220: 정보 안내부
230: 재배종 평가부
240: 캐쉬 포인트 관리부
250: 나눔 메뉴
260: 수익판매 메뉴
Claims (3)
- 사용자 출입이 가능하도록 마련되는 전실부(110)와; 전실부(110)와 연결되고, 다수 개의 개인용 재배 부스(121)가 마련되는 재배실부(120)와; 재배실부(120)와 연결되고, 상기 다수 개의 개인용 재배 부스(121)를 통해 재배되는 식물의 재배 환경이 조절되도록 하는 환경 제어 수단(131)이 마련되는 기계실부(130)와; 다수 개의 개인용 재배 부스(121)를 통해 재배되는 식물의 재배 상태 정보와 상기 기계실부(130) 내의 상기 환경 제어 수단(131)의 환경 제어 정보를 획득한 후 유무선 네트워크 통신을 이용하여 원격지의 사용자 단말에 전송하고, 각 사용자 단말 상에 실행되는 전용 어플리케이션(200)을 통해 상기 재배 상태 정보 및 환경 제어 정보가 실시간 모니터링 되도록 제공하는 통신부(140)가; 구성되어 이루어진 스마트 팜 어플리케이션을 이용한 개인식 재배 교육시스템에 있어서,
상기 전용 어플리케이션(200)은
카테고리에서 선택한 모종이나 씨앗을 업로딩하고, 업로딩된 모종이나 씨앗이 최대 성장치로 생육된 가상의 사진을 증강 현실 3D로 구현하는 가상 현실 구현부(210)와;
재배 대상 식물이나 농산물 또는 작물의 원산지, 특성정보, 영양 성분, 효능 및 취식정보나 조리방법을 제공하는 정보 안내부(220)와;
재배 일정에 따라 성장하는 모습을 네트워크를 통해 공유하면서 학급별 또는 학년별 또는 학교별 랭킹 순위에 따라 평가 투표가 이루어지도록 하는 재배종 평가부(230)가;
구성되어 이루어지며,
상기 전용 어플리케이션(200)은 재배 대상 모종 또는 씨앗에 대한 구매 활동과 추천 활동의 횟수 정도에 따라 차등적으로 캐쉬 포인트를 사용자 단말기로 지급하여 누적시키는 캐쉬 포인트 관리부(240)가 더 구성되어 이루어지고,
상기 전용 어플리케이션(200)은 나눔 메뉴(250) 또는 수익판매 메뉴(260)가 마련되어 재배가 완료된 식물이나 농산물 또는 작물, 꽃의 무료 나눔이나 판매를 도모할 수 있도록 하는 스마트 팜 어플리케이션을 이용한 개인식 재배 교육시스템. - 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220184258A KR102659784B1 (ko) | 2022-12-26 | 2022-12-26 | 스마트 팜 어플리케이션을 이용한 개인식 재배 교육시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220184258A KR102659784B1 (ko) | 2022-12-26 | 2022-12-26 | 스마트 팜 어플리케이션을 이용한 개인식 재배 교육시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102659784B1 true KR102659784B1 (ko) | 2024-04-23 |
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| KR1020220184258A KR102659784B1 (ko) | 2022-12-26 | 2022-12-26 | 스마트 팜 어플리케이션을 이용한 개인식 재배 교육시스템 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102659784B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130126205A (ko) * | 2012-05-11 | 2013-11-20 | 주식회사씨엠지테크윈 | 모바일 애플리케이션 환경에서의 식물 재배 관리시스템 |
| KR20200081805A (ko) | 2018-12-28 | 2020-07-08 | 서우엠에스 주식회사 | 작물 재배용 ict 융복합 스마트팜 시스템 |
| KR20210149622A (ko) * | 2020-06-02 | 2021-12-09 | (주) 텔로스 | Vr 기반 스마트팜 교육 시스템 |
| KR102366389B1 (ko) * | 2021-10-19 | 2022-02-23 | (주)휴먼씨앤디 | 개인용 재배 부스를 포함하는 컨테이너형 교육용 스마트팜 시스템 |
-
2022
- 2022-12-26 KR KR1020220184258A patent/KR102659784B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130126205A (ko) * | 2012-05-11 | 2013-11-20 | 주식회사씨엠지테크윈 | 모바일 애플리케이션 환경에서의 식물 재배 관리시스템 |
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| KR102366389B1 (ko) * | 2021-10-19 | 2022-02-23 | (주)휴먼씨앤디 | 개인용 재배 부스를 포함하는 컨테이너형 교육용 스마트팜 시스템 |
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