KR200348024Y1 - 원예용 보광등기구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 원예용 보광등기구에 관한 것으로서, 675nm 파장의 빛을 집중적으로 발산하는 나트륨등과; 450nm 파장의 빛을 집중적으로 발산하는 수은등과; 상기 나트륨등과 수은등을 보관하며, 상기 나트륨등과 수은등을 설치하는 소켓이 설치되고, 일측면에 투명한 창이 형성된 하우징;을 포함한다.

본 고안에 의하면, 식물의 광합성에 꼭 필요한 675nm와 450nm 파장의 빛을 동시에 집중적으로 식물에게 공급할 수 있어서, 식물의 원활한 성장을 도모할 수 있다.

Description

원예용 보광등기구{Supplementary Light Device for Gardening}

본 고안은 원예용 보광등기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온실 또는 가정에서 재배되는 실내 식물에게 광합성에 필요한 675nm 파장의 빛과 450nm 파장의 빛을 동시에 공급할 수 있는 원예용 보광등기구에 관한 것이다.

식물을 재배하는데는 여러가지 요소와 영양분이 필요한데, 그중에서 가장 중요한 요소의 하나가 빛이다.

식물의 잎 속에는 식물의 생장에 필요한 양분을 생산해내는 엽록체가 들어 있는데, 엽록체는 광합성을 통해 당분을 생산한다.

광합성에는 물, 이산화탄소, 빛이 필요하며, 뿌리에서 흡수한 물은 수소와 산소로 나뉘어져 수소는 광합성에 직접 쓰이고 산소는 기공을 통해 밖으로 배출된다.

엽록체는 최소한 두 겹의 막으로 둘러싸인 이중막구조로 되어 있으며, 내부에는 선반들이 여러 층으로 포개져 마치 선반을 받치는 기둥 모양을 하고 있는데, 이 부분을 그라나라고 부르며, 광합성 공장의 기관부에 해당한다.

그라나의 내부에는 엽록소라는 녹색을 띤 색소가 있는데, 이 엽록소는 광합성 에너지원인 빛을 받아들이는 역할을 담당한다.

식물이 녹색으로 보이는 이유는 엽세포에 들어 있는 그라나 속에 이 엽록소가 들어 있기 때문이다.

엽록소에는 a와 b 두 종류 이외에도 c, d, e 등 10여 가지가 있다. 이를테면 엽록소 c는 갈조류에, 또 엽록소 d는 홍조류에 그리고 e는 부등모조류에 들어있다. 그러나 어떤 식물이든지 a와 b가 반드시 들어 있는 점으로 보아 10여 종류의 엽록소 중에서 가장 중요한 것은 a와 b로 간주된다.

엽록소 a와 b는 광스펙트럼의 적색과 청색띠에서 가장 강하게 빛을 흡수하고 녹색띠에서는 아주 약하게 빛을 흡수한다. 보다 정확하게는 엽록소 a는 675nm 파장의 빛을 가장 잘 흡수하고, 엽록소 b는 450nm 파장의 빛을 가장 잘 흡수하는 것으로 알려져 있다.

도1은 식물의 빛의 파장에 따른 광합성률을 나타낸 개념도로서, 식물이 광합성을 가장 활발하게 하는 빛의 파장이 엽록소 a와 b가 가장 잘 흡수하는 빛의 파장과 거의 일치하는 것을 알 수 있다.

즉, 원으로 표시된 A와 B가 각각 675nm와 450nm의 파장을 나타낸다.

최근에 온실에서 식물을 재배하거나 아파트 베란다와 같이 실내에서 원예용 화초를 가꾸는 경우가 빈번해지면서 실내 식물에게 충분한 빛을 공급하기 위한 기술이 개시되고 있으나, 종래기술은 한가지 파장의 빛을 주로 공급하므로, 식물이 광합성을 효율적으로 할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 식물재배용 램프와 블랙라이트를 함께 사용하여 자연광과 동일한 광을 조사하여 식물의 재배를 용이하게 하기 위한 기술이 개시(실용신안등록번호 20-0324539호)되어 있으나, 식물의 광합성에 효과적인 675nm와 450nm 파장의 빛을 집중적으로 공급해주지는 못하고 있다.

또한 선행기술에 의하여 식물을 재배하려면 광보상점을 맞추기 위해 다수의 등기구가 필요하게 되어 효율이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 식물의 광합성에 꼭 필요한 675nm와 450nm 파장의 빛을 집중적으로 공급할 수 있도록 나트륨등과 수은등을 하나의 하우징 안에 설치한 원예용 보광등기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 또한 작은 에너지의 사용으로 식물의 광보상점 이상의 빛을 공급할 수 있는 고효율의 원예용 보광등기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 식물의 빛의 파장에 따른 광합성률을 나타낸 개념도.

도2는 본 고안의 실시예에 따른 보광등기구의 구조를 나타낸 구조도.

도3은 나트륨등의 구조를 나타낸 구조도.

도4는 수은등의 구조를 나타낸 구조도.

전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 고안의 실시예에 따른 원예용 보광등기구는 675nm 파장의 빛을 집중적으로 발산하는 나트륨등과; 450nm 파장의빛을 집중적으로 발산하는 수은등과; 상기 나트륨등과 수은등을 보관하며, 상기 나트륨등과 수은등을 설치하는 소켓이 설치되고, 일측면에 투명한 창이 형성된 하우징;을 포함한다.

상기 나트륨등과 수은등이 보관된 하우징의 내측면에 엠보싱이 형성된 알루미늄 반사재료가 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 투명한 창은 일측변에 경첩이 형성되어 상기 하우징과 고정되고, 타측변의 일정한 위치에 고정손잡이가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명한다.

도2는 본 고안의 실시예에 따른 보광등기구의 구조를 나타낸 구조도이며, 도3은 나트륨등의 구조를 나타낸 구조도, 도4는 수은등의 구조를 나타낸 구조도이다.

보광등기구(100)는 나트륨등(102), 수은등(104), 소켓(106), 투명창(108), 하우징(110), 개폐손잡이(112), 안정기(114)로 이루어진다.

나트륨등(102)은 나트륨 증기를 통하여 방전될 때 생기는 빛을 이용한 광원으로, 빛이 단색광이기 때문에 색의 식별을 필요로 하는 일반 조명용으로는 쓸 수 없으나, 교량이나 도로조명 및 광학실험용과 주사액의 불순물 검사용 등에 이용되고 있다.

나트륨등(102)은 자기누설 변압기, 가열코일, 외관으로 구성되며, 외관의 내부에는 전극과 발광관이 설치된다.

나트륨등(102)은 주로 650 내지 700nm 파장의 적색광을 주로 발산하는데, 이중에서 675nm 파장의 빛을 집중적으로 발산한다.

수은등(104)은 유리관 내에 봉입된 수은 증기 중의 방전을 이용한 것으로, 수은 증기압이 올라갈수록 휘도 및 효율 등이 높아진다. 수은등(104)은 점등 중의 온도가 400℃ 이상으로 높기 때문에 내열성 유리를 사용하며, 점등 후 최대 광도에 도달할 때까지는 5∼8분이 걸리며, 한 번 소등했다가 재 점등을 할 때도 7∼10분이 걸려야 한다. 그러나 효율이 좋기 때문에 도로, 공원, 광장, 경기장 및 큰 공장의 조명등에 이용된다.

수은등(104)은 주로 420 내지 480nm 파장의 청색광을 주로 발산하는데, 이중에서 450nm 파장의 빛을 집중적으로 발산한다.

본 고안에서 사용되는 나트륨등(102)과 수은등(104)은 종래기술에 따른 통상의 장치이므로 상세한 설명은 생략한다.

소켓(106)은 하우징(110)의 내부에 설치되며 나트륨등(102)과 수은등(104)을 고정하며, 전원을 공급한다.

투명창(108)은 하우징(110)의 일면을 이루고 있으며, 나트륨등(102)과 수은등(104)이 포함된 내부로부터 빛이 용이하게 발산할 수 있도록 투명한 유리나 플라스틱으로 제작된다.

또한 투명창(108)의 일측변에는 경첩이 형성되어 하우징(110)과 결합되며, 내부의 부품교체나 수리를 위하여 열 수 있는 구조로 되어 있다.

하우징(110)은 플라스틱, 금속, 세라믹 등으로 제작될 수 있으며,나트륨등(102)과 수은등(104)의 밝기를 조절할 수 있는 스위치(도면 미도시)가 포함된다.

나트륨등(102)과 수은등(104)이 포함된 하우징(110)의 내부면은 알루미늄과 같이 빛의 반사율이 높은 물질로 코팅되어 있으며, 반사효율을 높이기 위해 표면에 엠보싱 처리를 한다.

엠보싱 처리된 반사면은 평면의 반사면에 비하여 빛이 골고루 퍼지는 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

개폐손잡이(112)는 투명창(108)이 하우징(110)에 고정되어 열리지 않도록 하며, 관리를 위해 투명창(108)을 열때에는 개폐손잡이(112)를 젖혀서 열 수 있도록 한다.

안정기(114)는 전원공급원으로부터 공급된 전원을 변화시켜 나트륨등(102)과 수은등(104)에 공급한다.

본 고안에서는 나트륨 안정기의 경우 150 내지 175W 정도의 Igniter 형식을 사용하며, 수은 안정기의 경우 200W 정도의 Choke 형식을 사용한다.

그러나 이러한 안정기의 용량, 형식 등은 필요에 따라 다양하게 선택하여 사용할 수 있을 것이다.

이상에서 본 고안의 실시예에 따른 원예용 보광등기구에 대하여 설명하였으나, 본 고안의 권리는 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당업자에게 용이한 범위에서 변형이 가능할 것이다.

즉, 본 고안에서는 675nm 파장의 빛을 내기위하여 나트륨등을 사용하였으나,이와 비슷한 파장의 빛을 낼 수 있는 메탈등이 사용될 수도 있을 것이다.

또한, 본 고안에서는 스위치가 하우징의 내부에 포함되어 있으나, 보광등기구를 천정에 설치하고 스위치를 사람의 손이 닿는 아래쪽에 설치하여 관리를 편리하게 할 수도 있을 것이다.

또한, 본 고안에서는 하우징과 투명창이 나트륨등과 수은등을 밀폐하고 있으나, 전등갓의 형태로 나트륨등과 수은등이 외부에 노출되도록 제작하여 열방출을 용이하게 할 수도 있으며, 투명창 대신에 철망을 설치할 수도 있을 것이다.

이상에서와 같이 본 고안에 따르면, 식물의 광합성에 꼭 필요한 675nm 파장의 적생광과 450nm 파장의 청색광을 동시에 식물에게 집중적으로 공급할 수 있어서, 식물의 원활한 성장을 도모할 수 있다.

Claims (3)

1. 실내온실에 사용되는 식물재배용 등기구에 있어서,

   675nm 파장의 빛을 집중적으로 발산하는 나트륨등과;

   450nm 파장의 빛을 집중적으로 발산하는 수은등과;

   상기 나트륨등과 수은등을 보관하며, 상기 나트륨등과 수은등을 설치하는 소켓이 설치되고, 일측면에 투명한 창이 형성된 하우징;을 포함하는 원예용 보광등기구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 나트륨등과 수은등이 보관된 하우징의 내측면에 엠보싱이 형성된 알루미늄 반사재료가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 원예용 보광등기구.
3. 제1항에 있어서,

   상기 투명한 창은

   일측변에 경첩이 형성되어 상기 하우징과 고정되고, 타측변의 일정한 위치에 고정손잡이가 형성되는 것을 특징으로 하는 원예용 보광등기구.