KR200498054Y1 - 복수의 컨테이너를 이용한 모듈확장형 스마트팜 시스템 - Google Patents

복수의 컨테이너를 이용한 모듈확장형 스마트팜 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR200498054Y1
KR200498054Y1 KR2020220001941U KR20220001941U KR200498054Y1 KR 200498054 Y1 KR200498054 Y1 KR 200498054Y1 KR 2020220001941 U KR2020220001941 U KR 2020220001941U KR 20220001941 U KR20220001941 U KR 20220001941U KR 200498054 Y1 KR200498054 Y1 KR 200498054Y1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
crops
greenhouse
room
smart farm
containers
Prior art date
Application number
KR2020220001941U
Other languages
English (en)
Other versions
KR20240000300U (ko
Inventor
김택규
이상민
김재현
최은정
Original Assignee
(주)메이티
한국기계연구원
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)메이티, 한국기계연구원 filed Critical (주)메이티
Priority to KR2020220001941U priority Critical patent/KR200498054Y1/ko
Publication of KR20240000300U publication Critical patent/KR20240000300U/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR200498054Y1 publication Critical patent/KR200498054Y1/ko

Links

Images

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
    • 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
    • A01G9/243—Collecting solar energy
    • 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
    • A01G22/00—Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
    • A01G22/15—Leaf crops, e.g. lettuce or spinach 
    • 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
    • A01G9/14—Greenhouses
    • A01G9/143—Equipment for handling produce in greenhouses
    • 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
    • A01G9/18—Greenhouses for treating plants with carbon dioxide or the like
    • 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
    • A01G9/246—Air-conditioning systems
    • 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
    • A01G9/247—Watering arrangements
    • 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
    • A01G9/249—Lighting means
    • 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—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G06Q50/20—Education
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y10/00—Economic sectors
    • G16Y10/05—Agriculture
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y40/00—IoT characterised by the purpose of the information processing
    • G16Y40/30—Control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • 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
    • A01G9/14—Greenhouses
    • A01G2009/1484—Glazing apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

복수의 컨테이너를 이용한 모듈확장형 스마트팜 시스템은 복수의 컨테이너 중 어느 하나에 배치되며 엽체류작물을 포함하는 작물을 재배하는 작물재배실, 복수의 컨테이너 중 다른 하나에 배치되며 온도, 습도, 이산화탄소농도, 광량 및 영양액량을 포함하는 재배조건을 제어하는 스마트팜제어실, 복수의 컨테이너의 상측영역 중 일부영역에 형성 설치되어 과일 및 채소를 포함하는 작물을 재배하는 온실재배실 및 복수의 컨테이너의 상측영역 중 나머지영역에 형성 설치되어 과일 및 채소를 포함하는 작물의 수확, 요리 및 온실원리교육을 위한 실습실을 포함한다.

Description

복수의 컨테이너를 이용한 모듈확장형 스마트팜 시스템{Module Scalable Smart Farm System with Multiple Container}
본 고안은 스마트팜 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 컨테이너를 이용한 모듈확장형 스마트팜 시스템에 관한 것이다.
현재 지구온난화와 이상기후 현상 등으로 식량부족 상황이 더욱 심각해지고 있으며 미세먼지, 중금속 오염 등에 의한 지구 환경파괴와 코로나 바이러스와 같은 질병 등으로 인하여 안전식품을 확보하기가 매우 어려워지고 있는 실정이다. 이러한 배경 하에 식물 공장이 요구되었고 이에 대한 개발이 이루어지고 있다.
그러나 식물공장에 대하여 밭이나 논에서 재배되는 작물을 대체하여 재배하는 정도로만 인식되고 있는 것이 현재의 상황이다. 이와 더불어 식물공장에 대한 홍보가 이루어지지 않아 식물공장 사업이 확대되지 않고 정체되어 있다. 이에 따라 식물공장에 대한 접근성을 향상시켜 식물공장이 대중으로부터 친근한 이미지가 되도록 하며 교육 및 체험 등으로 식물공장에 대한 홍보 및 인식의 재정립이 요구된다.
따라서 본 고안의 목적은 식물공장의 효율적으로 운영하면서 스마트팜에 대한 교육 및 체험이 이루어질 수 있는 복수의 컨테이너를 이용한 모듈확장형 스마트팜 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 복수의 컨테이너를 이용한 모듈확장형 스마트팜 시스템은, 상기 복수의 컨테이너 중 어느 하나에 배치되며 엽체류작물을 포함하는 작물을 재배하는 작물재배실; 상기 복수의 컨테이너 중 다른 하나에 배치되며 온도, 습도, 이산화탄소농도, 광량 및 영양액량을 포함하는 재배조건을 제어하는 스마트팜제어실; 상기 복수의 컨테이너의 상측영역 중 일부영역에 형성 설치되어 과일 및 채소를 포함하는 작물을 재배하는 온실재배실; 및 상기 복수의 컨테이너의 상측영역 중 나머지영역에 형성 설치되어 과일 및 채소를 포함하는 작물의 수확, 요리 및 온실원리교육을 위한 실습실을 포함한다. 컨테이너에 작물재배실과 스마트팜제어실을 마련하여 컨테이너를 증가시킴에 따라 확장 가능하게 하며 컨테이너 상측에 온실재배실과 실습실을 마련하여 교육 및 체험을 할 수 있도록 하여 식물공장에 대한 홍보 및 인식의 재정립될 수 있으며, 더불어 대중의 휴식공간 및 만남의 장소를 증대시킬 수 있다.
여기서, 상기 온실재배실 및 상기 실습실 중 적어도 하나는 태양광에 노출되도록 하는 투명온실로 이루어지면 태양광을 이용한 작물의 재배가 이루어질 수 있어 바람직하다.
그리고 상기 스마트팜제어실은, 상기 엽체류작물을 포함하는 작물에 대한 스마트팜 제어 및 재배기술, 재배조건을 포함하는 재배정보에 대한 스마트팜 제어교육을 제공하면 식물공장 즉, 스마트팜에 대한 인식을 개선할 수 있으며 홍보가 이루어질 수 있어 바람직하다.
여기서, 상기 작물재배실은 상기 엽체류작물을 포함하는 작물로 인공광을 공급하기 위한 LED등을 포함하는 인공조명부를 포함하며, 상기 스마트팜제어실, 상기 온실재배실 및 상기 실습실은 조명등이 설치되고, 상기 작물재배실 및 상기 스마트팜제어실 중 적어도 하나의 외측에 설치되어 태양광을 이용하여 전력을 생산하여 상기 인공조명부 및 상기 조명등으로 전원을 공급하는 태양광발전부를 더 포함하면 신재생에너지인 태양광을 이용하여 전력을 생산하여 조명을 비출 수 있어 바람직하다.
그리고 상기 태양광발전부로부터 전력을 공급받아 전력을 저장하며, 상기 온실재배실 및 상기 작물재배실로 이산화탄소 및 열에너지를 공급하도록 하는 전력을 공급하는 연료전지부를 더 포함하면 태양광의 전력을 저장하였다가 필요한 경우에 사용할 수 있어 바람직하다.
본 고안에 따르면 컨테이너에 작물재배실과 스마트팜제어실을 마련하여 컨테이너를 증가시킴에 따라 확장 가능하게 하며 컨테이너 상측에 온실재배실과 실습실을 마련하여 교육 및 체험을 할 수 있도록 하여 식물공장에 대한 홍보 및 인식의 재정립될 수 있으며, 더불어 대중의 휴식공간 및 만남의 장소를 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 태양광을 이용한 작물의 재배가 이루어질 수 있고, 식물공장 즉, 스마트팜에 대한 인식을 개선할 수 있으며 홍보가 이루어질 수 있는 효과가 있다.
또한, 신재생에너지인 태양광을 이용하여 전력을 생산하여 조명을 비출 수 있고, 태양광의 전력을 저장하였다가 필요한 경우에 사용할 수 있어 경제적인 효과가 있다.
도 1은 본 고안에 따른 스마트팜 시스템의 개략도이다.
도 2는 스마트팜 시스템의 공간 구성도이다.
도 3은 스마트팜 시스템의 야간 예시도이다.
도 4는 스마트팜 시스템의 주간 예시도이다.
도 5는 스마트팜 시스템의 제어블록도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 스마트팜 시스템(1)을 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안에 따른 스마트팜 시스템(1)의 개략도이고, 도 2는 스마트팜 시스템(1)의 공간 구성도이다.
도 1과 도 2를 참조하여 스마트팜 시스템(1)의 구성을 설명한다.
스마트팜 시스템(1)은 작물재배실(10), 스마트팜제어실(20), 온실재배실(30), 실습실(40), 태양광발전부(50) 및 연료전지부(60)를 포함한다.
작물재배실(10)은 복수의 컨테이너 중 어느 하나에 배치되며 엽체류작물을 포함하는 작물을 재배하는 공간을 형성한다. 작물재배실(10)에는 인공조명부(11), 열에너지공급부(12), 이산화탄소공급부(13) 및 물공급부(14)를 포함할 수 있다.
인공조명부(11)는 엽체류작물을 포함하는 작물로 인공광을 공급하기 위한 구성이다. 인공조명부(11)는 복수의 LED등(111)을 포함할 수 있다.
열에너지공급부(12)는 작물을 재배하는 공간으로 작물을 재배하기 위한 조건의 온도를 유지하기 위한 열기 또는 냉기를 공급할 수 있다. 이를 테면 겨울철의 경우 외부의 온도가 낮고 작물을 재배하는 공간으로부터 외부로 열이 자연적으로 방출되고 있으므로 이에 대한 열에너지의 보충이 이루어지지 않는다면 작물을 재배하는 공간으로 작물을 재배하기 위한 조건의 온도를 유지하기 어려우며 이로 인하여 작물들이 제대로 재배되지 않거나 폐사하는 상황이 발생할 수 있다. 히터 내지 냉각기와 송풍기를 통하여 작물을 재배하는 공간의 온도를 조절할 수 있으나 외부로부터 충분한 열풍 또는 냉풍을 공급하여 작물을 재배하는 공간의 공기도 순환시키면서 온도도 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
열에너지공급부(12)는 외부로부터 작물을 재배하는 공간 중 복수의 영역으로 연결된 열에너지공급배관, 열에너지공급배관 상에 배치되어 열에너지공급배관의 공기를 이동시키는 열에너지공급펌프 및 열에너지공급배관 말단영역에 배치되어 작물을 재배하는 공간으로 열기 또는 냉기를 분사하는 열에너지공급노즐을 포함하여 구성될 수 있다. 열에너지공급부(12)의 구성은 이에 한정되지 않으며 열에너지를 포함하는 공기를 이송 및 공급할 수 있는 구성이면 가능하다. 열에너지공급부(12)의 구성은 천정에 설치되는 시스템에어컨으로 구성될 수 있으며 이에 상응하는 구성으로 마련될 수도 있다.
이산화탄소공급부(13)는 작물이 재배되기 위한 조건 중 하나로 이산화탄소를 충분히 공급해주는 구성이다. 이산화탄소공급부(13)는 열에너지공급부(12)와 함께 구성될 수도 있다. 이산화탄소공급부(13)는 작물을 재배하는 공간의 이산화탄소의 농도를 유지하기 위하여 이산화탄소를 외부로부터 공급할 수 있다. 이산화탄소는 작물들에게 필수적인 성장요소로 부족하지 않도록 유지해주는 것이 중요하다. 이를 위하여 작물을 재배하는 공간에 균일하게 배치되어 이산화탄소의 농도를 감지하는 센서가 포함될 수 있다.
물공급부(14)는 작물을 재배하는 공간에 배치된 복수의 작물로 수분을 공급할 수 있다. 물공급부(14)는 주기적으로 수분을 작물로 공급할 수도 있고, 지속적으로 수분을 공급하도록 할 수도 있다. 물공급부(14)는 물공급배관, 물공급펌프 및 물공급분사부로 구성될 수 있으며, 물공급을 하는 방식은 작물의 종류에 따라 그 방식이 다르게 형성될 수 있다.
스마트팜제어실(20)은 복수의 컨테이너 중 다른 하나에 배치되며 온도, 습도, 이산화탄소농도, 광량 및 영양액량을 포함하는 재배조건을 제어한다. 스마트팜제어실(20)은 엽체류작물을 포함하는 작물에 대한 스마트팜 제어 및 재배기술, 재배조건을 포함하는 재배정보에 대한 스마트팜 제어교육을 제공할 수 있다. 스마트팜제어실(20)은 스마트조명등(21), 조작부(22), 디스플레이부(23), 통신부(24), 제어부(25)를 포함할 수 있다.
스마트조명등(21)은 스마트팜제어실(20)의 내부공간에 배치되어 광을 출력한다.
조작부(22)는 관리자가 복수이 조건을 제어할 수 있도록 하는 구성이다.
디스플레이부(23)는 작물을 재배하는 공간을 촬영한 영상을 비롯한 제어영상 등을 표시할 수 있다.
통신부(24)는 작물재배실(10), 온실배개실(30), 실습실(40) 및 외부와 통신할 수 있다.
제어부(25)는 작물재배실(10), 온실재배실(30) 및 실습실(40)의 제어를 수행한다. 제어부(25)는 기설정된 재배조건에 따라 작물재배실(10) 및 온실재배실(30)로 공급되는 열풍 또는 냉기, 이산화탄소, 물 및 광에너지를 조절할 수 있다.
온실재배실(30)은 복수의 컨테이너의 상측영역 중 일부영역에 형성 설치되어 과일 및 채소를 포함하는 작물을 재배하는 내부공간을 형성한다. 온실재배실(30)은 유리온실(31), 온실조명등(32), 온실열에너지공급부(33), 온실이산화탄소공급부(34) 및 온실물공급부(35)를 포함할 수 있다.
유리온실(31)은 작물을 재배하는 내부공간을 형성하며 태양광이 투과될 수 있도록 투명한 유리재질 또는 비닐재질로 형성된다.
온실조명등(32)은 야간에 작물을 향해 인공광을 공급하기 위한 구성이다. 온실조명등(32)은 복수의 LED등으로 마련될 수 있다.
온실열에너지공급부(33)는 작물을 재배하는 공간으로 작물을 재배하기 위한 조건의 온도를 유지하기 위한 열기 또는 냉기를 공급할 수 있다. 이를 테면 겨울철의 경우 외부의 온도가 낮고 작물을 재배하는 공간으로부터 외부로 열이 자연적으로 방출되고 있으므로 이에 대한 열에너지의 보충이 이루어지지 않는다면 작물을 재배하는 공간으로 작물을 재배하기 위한 조건의 온도를 유지하기 어려우며 이로 인하여 작물들이 제대로 재배되지 않거나 폐사하는 상황이 발생할 수 있다. 히터 내지 냉각기와 송풍기를 통하여 작물을 재배하는 공간의 온도를 조절할 수 있으나 외부로부터 충분한 열풍 또는 냉풍을 공급하여 작물을 재배하는 공간의 공기도 순환시키면서 온도도 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
온실열에너지공급부(33)는 외부로부터 작물을 재배하는 공간 중 복수의 영역으로 연결된 온실열에너지공급배관, 온실열에너지공급배관 상에 배치되어 온실열에너지공급배관의 공기를 이동시키는 온실열에너지공급펌프 및 온실열에너지공급배관 말단영역에 배치되어 작물을 재배하는 공간으로 열기 또는 냉기를 분사하는 온실열에너지공급노즐을 포함하여 구성될 수 있다. 온실열에너지공급부(33)의 구성은 이에 한정되지 않으며 열에너지를 포함하는 공기를 이송 및 공급할 수 있는 구성이면 가능하다. 온실열에너지공급부(33)의 구성은 천정에 설치되는 온실시스템에어컨으로 구성될 수 있으며 이에 상응하는 구성으로 마련될 수도 있다.
온실이산화탄소공급부(34)는 작물이 재배되기 위한 조건 중 하나로 이산화탄소를 충분히 공급해주는 구성이다. 온실이산화탄소공급부(34)는 온실열에너지공급부(33)와 함께 구성될 수도 있다. 온실이산화탄소공급부(34)는 작물을 재배하는 공간의 이산화탄소의 농도를 유지하기 위하여 이산화탄소를 외부로부터 공급할 수 있다. 이산화탄소는 작물들에게 필수적인 성장요소로 부족하지 않도록 유지해주는 것이 중요하다. 이를 위하여 작물을 재배하는 공간에 균일하게 배치되어 이산화탄소의 농도를 감지하는 센서가 포함될 수 있다.
온실물공급부(35)는 작물을 재배하는 공간에 배치된 복수의 작물로 수분을 공급할 수 있다. 온실물공급부(35)는 주기적으로 수분을 작물로 공급할 수도 있고, 지속적으로 수분을 공급하도록 할 수도 있다. 온실물공급부(35)는 온실물공급배관, 온실물공급펌프 및 온실물공급분사부로 구성될 수 있으며, 물공급을 하는 방식은 작물의 종류에 따라 그 방식이 다르게 형성될 수 있다.
실습실(40)은 복수의 컨테이너의 상측영역 중 나머지영역에 형성 설치되어 과일 및 채소를 포함하는 작물의 수확, 요리 및 온실원리교육을 위한 구성이다. 실습실(40)은 실습유리온실(41), 실습조명등(42), 실습열에너지공급부(43), 실습이산화탄소공급부(44) 및 실습물공급부(45)를 포함할 수 있다.
실습유리온실(41)은 작물을 재배하는 내부공간을 형성하며 태양광이 투과될 수 있도록 투명한 유리재질 또는 비닐재질로 형성된다.
실습조명등(42)은 야간에 작물을 향해 인공광을 공급하기 위한 구성이다. 실습조명등(42)은 복수의 LED등으로 마련될 수 있다.
실습열에너지공급부(43)는 작물을 재배하는 공간으로 작물을 재배하기 위한 조건의 온도를 유지하기 위한 열기 또는 냉기를 공급할 수 있다. 이를 테면 겨울철의 경우 외부의 온도가 낮고 작물을 재배하는 공간으로부터 외부로 열이 자연적으로 방출되고 있으므로 이에 대한 열에너지의 보충이 이루어지지 않는다면 작물을 재배하는 공간으로 작물을 재배하기 위한 조건의 온도를 유지하기 어려우며 이로 인하여 작물들이 제대로 재배되지 않거나 폐사하는 상황이 발생할 수 있다. 히터 내지 냉각기와 송풍기를 통하여 작물을 재배하는 공간의 온도를 조절할 수 있으나 외부로부터 충분한 열풍 또는 냉풍을 공급하여 작물을 재배하는 공간의 공기도 순환시키면서 온도도 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
실습열에너지공급부(43)는 외부로부터 작물을 재배하는 공간 중 복수의 영역으로 연결된 실습열에너지공급배관, 실습열에너지공급배관 상에 배치되어 실습열에너지공급배관의 공기를 이동시키는 실습열에너지공급펌프 및 실습열에너지공급배관 말단영역에 배치되어 작물을 재배하는 공간으로 열기 또는 냉기를 분사하는 실습열에너지공급노즐을 포함하여 구성될 수 있다. 실습열에너지공급부(43)의 구성은 이에 한정되지 않으며 열에너지를 포함하는 공기를 이송 및 공급할 수 있는 구성이면 가능하다. 실습열에너지공급부(43)의 구성은 천정에 설치되는 실습시스템에어컨으로 구성될 수 있으며 이에 상응하는 구성으로 마련될 수도 있다.
실습이산화탄소공급부(44)는 작물이 재배되기 위한 조건 중 하나로 이산화탄소를 충분히 공급해주는 구성이다. 실습이산화탄소공급부(44)는 실습열에너지공급부(43)와 함께 구성될 수도 있다. 실습이산화탄소공급부(44)는 작물을 재배하는 공간의 이산화탄소의 농도를 유지하기 위하여 이산화탄소를 외부로부터 공급할 수 있다. 이산화탄소는 작물들에게 필수적인 성장요소로 부족하지 않도록 유지해주는 것이 중요하다. 이를 위하여 작물을 재배하는 공간에 균일하게 배치되어 이산화탄소의 농도를 감지하는 센서가 포함될 수 있다.
실습물공급부(45)는 작물을 재배하는 공간에 배치된 복수의 작물로 수분을 공급할 수 있다. 실습물공급부(45)는 주기적으로 수분을 작물로 공급할 수도 있고, 지속적으로 수분을 공급하도록 할 수도 있다. 실습물공급부(45)는 실습물공급배관, 실습물공급펌프 및 실습물공급분사부로 구성될 수 있으며, 물공급을 하는 방식은 작물의 종류에 따라 그 방식이 다르게 형성될 수 있다.
여기서, 온실재배실(30) 및 실습실(40) 중 적어도 하나는 태양광에 노출되도록 하는 투명온실로 이루어질 수 있다.
태양광발전부(50)는 작물재배실(10) 및 스마트팜제어실(20) 중 적어도 하나의 외측에 설치되어 태양광을 이용하여 전력을 생산하여 인공조명부(11) 및 조명등(21, 32, 42)으로 전원을 공급할 수 있다. 태양광발전부(50)는 스마트팜시스템(1)에서 전력을 필요로 하는 구성으로 전력을 공급할 수 있다.
연료전지부(60)는 태양광발전부(50)로부터 전력을 공급받아 전력을 저장하며, 작물재배실(10), 스마트팜제어실(20), 온실재배실(30) 및 실습실(40)로 이산화탄소 및 열에너지를 공급하도록 하는 전력을 공급할 수 있다.
여기서, 작물재배실(10)과 스마트팜제어실(20)은 1층으로 컨테이너로 구성되며, 온실재배실(30)과 실습실(40)은 작물재배실(10)과 스마트팜제어실(20)의 상측에 형성될 수 있고 유리온실로 마련될 수 있다.
작물재배실(10)과 스마트팜제어실(20)을 확장하려는 경우 컨테이너를 증가시켜 배치함으로써 확장을 쉽게 할 수 있다. 이러한 경우 온실재배실(30)과 실습실(40)의 온실을 확장시킬 수도 있으며 확장을 하지 않을 수도 있다. 이렇게 확장을 어렵지 않도록 할 수 있다.
도 3은 스마트팜 시스템(1)의 야간 예시도이고, 도 4는 스마트팜 시스템(1)의 주간 예시도이다.
도 3 (a)과 도 4 (a) 도심에 위치하여 주변의 시민들이 접근하기 쉽도록 위치할 수 있다.
도 3 (b)와 도 4 (b) 작물재배실(10)은 외부의 관람객들이 관람을 할 수 있도록 개방할 수 있다.
도 3 (c)와 도 4 (c) 작물재배실(10)이 인공조명부(11)의 복수의 LED(111)에 의해 인공관이 공급되는 것을 나타내고 있다.
도 3 (d)와 도4 (d) 온실재배실(30)과 실습실(40)에 시민들이 방문할 수 있으며, 카페처럼 방문하여 담소를 나눌 수도 있다.
상기의 스마트팜 시스템(1)으로 인하여, 컨테이너에 작물재배실(10)과 스마트팜제어실(20)을 마련하여 컨테이너를 증가시킴에 따라 확장 가능하게 하며 컨테이너 상측에 온실재배실(30)과 실습실(40)을 마련하여 교육 및 체험을 할 수 있도록 하여 식물공장에 대한 홍보 및 인식의 재정립될 수 있으며, 더불어 대중의 휴식공간 및 만남의 장소를 증대시킬 수 있다.
또한, 태양광을 이용한 작물의 재배가 이루어질 수 있고, 식물공장 즉, 스마트팜에 대한 인식을 개선할 수 있으며 홍보가 이루어질 수 있다. 또한, 신재생에너지인 태양광을 이용하여 전력을 생산하여 조명을 비출 수 있고, 태양광의 전력을 저장하였다가 필요한 경우에 사용할 수 있어 경제적이다.
1: 스마트팜 시스템
10: 작물재배실 11: 인공조명부
111: LED 12: 열에너지공급부
13: 이산화탄소공급부 14: 물공급부
20: 스마트팜제어실 21: 스마트조명등
22: 조작부 23: 디스플레이부
24: 통신부 25: 제어부
30: 온실재배실 31: 유리온실
32: 온실조명등 33: 온실열에너지공급부
34: 온실이산화탄소공급부 35: 온실물공급부
40: 실습실 41: 실습유리온실
42: 실습조명등 43: 실습열에어지공급부
44: 실습이산화탄소공급부 45: 실습물공급부
50: 태양광실습부 60: 연료전지부

Claims (5)

  1. 복수의 컨테이너를 이용한 모듈확장형 스마트팜 시스템에 있어서,
    상기 복수의 컨테이너 중 어느 하나에 배치되며 엽체류작물을 포함하는 작물을 재배하는 작물재배실;
    상기 복수의 컨테이너 중 다른 하나에 배치되며 온도, 습도, 이산화탄소농도, 광량 및 영양액량을 포함하는 재배조건을 제어하는 스마트팜제어실;
    상기 복수의 컨테이너의 상측영역 중 일부영역에 형성 설치되어 과일 및 채소를 포함하는 작물을 재배하는 온실재배실; 및
    상기 복수의 컨테이너의 상측영역 중 나머지영역에 형성 설치되어 과일 및 채소를 포함하는 작물의 수확, 요리 및 온실원리 교육을 위한 실습실을 포함하며,
    상기 스마트팜제어실은,
    상기 엽체류작물을 포함하는 작물에 대한 스마트팜 제어 및 재배기술, 재배조건을 포함하는 재배정보에 대한 스마트팜 제어교육을 제공하도록 하며,
    상기 온실재배실은 태양광에 노출되도록 하는 투명온실로 이루어지며,
    상기 작물재배실은 상기 엽체류작물을 포함하는 작물로 인공광을 공급하기 위한 LED등을 포함하는 인공조명부를 포함하며,
    태양광발전부로부터 전력을 공급받아 전력을 저장하며, 상기 온실재배실 및 상기 작물재배실로 이산화탄소 및 열에너지를 공급하도록 하는 전력을 공급하는 연료전지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트팜 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
KR2020220001941U 2022-08-08 2022-08-08 복수의 컨테이너를 이용한 모듈확장형 스마트팜 시스템 KR200498054Y1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020220001941U KR200498054Y1 (ko) 2022-08-08 2022-08-08 복수의 컨테이너를 이용한 모듈확장형 스마트팜 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020220001941U KR200498054Y1 (ko) 2022-08-08 2022-08-08 복수의 컨테이너를 이용한 모듈확장형 스마트팜 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20240000300U KR20240000300U (ko) 2024-02-19
KR200498054Y1 true KR200498054Y1 (ko) 2024-06-11

Family

ID=90041582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2020220001941U KR200498054Y1 (ko) 2022-08-08 2022-08-08 복수의 컨테이너를 이용한 모듈확장형 스마트팜 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR200498054Y1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002291334A (ja) * 2001-04-03 2002-10-08 Daifuku Co Ltd きのこ栽培方法
KR102366389B1 (ko) * 2021-10-19 2022-02-23 (주)휴먼씨앤디 개인용 재배 부스를 포함하는 컨테이너형 교육용 스마트팜 시스템

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102511080B1 (ko) * 2020-09-28 2023-03-17 한국기계연구원 컨테이너형 식물 재배 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002291334A (ja) * 2001-04-03 2002-10-08 Daifuku Co Ltd きのこ栽培方法
KR102366389B1 (ko) * 2021-10-19 2022-02-23 (주)휴먼씨앤디 개인용 재배 부스를 포함하는 컨테이너형 교육용 스마트팜 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240000300U (ko) 2024-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210321574A1 (en) System and method for growing a plant in an at least partly conditioned environment
US20220046866A1 (en) plant factory
KR102225203B1 (ko) 태양광 발전을 활용한 스마트 식물 재배 시스템
KR101934482B1 (ko) 기화열 냉각 방식을 가진 식물 재배기 냉각 시스템
CN202918819U (zh) 一种植物工厂
CN206472583U (zh) 高原型光伏、光热供能农业大棚智能管理系统
JP2008245554A (ja) 立体多段式植物栽培装置
KR101575876B1 (ko) 공기순환-공기정화 겸 냉각장치가 구비된 식물재배장치
CN206611879U (zh) 一种智能温室大棚
CN105165585A (zh) 一种全自动家庭植物工厂
KR200498054Y1 (ko) 복수의 컨테이너를 이용한 모듈확장형 스마트팜 시스템
RU2580583C1 (ru) Агробиокомплекс
KR101226031B1 (ko) 식물공장 시스템
JP2002272270A (ja) 植物栽培用グロースボックス
KR101136032B1 (ko) 식물공장 시스템
US20210007308A1 (en) Energy-efficient closed plant system and method
Patterson et al. Description, operation and production of the South Pole food growth chamber
CN216134957U (zh) 一种耦合光伏发电系统的简易保温房植物工厂
CN107637339A (zh) 一种便于光照的农业种植大棚
KR101261965B1 (ko) 식물공장 시스템
KR102108635B1 (ko) 조명 장치 및 이를 포함하는 재배 장치
CN107318531A (zh) 一种人工光源培育蔬菜的装置和方法
CN207322109U (zh) 一种人工光源培育蔬菜的装置
US20240188518A1 (en) Vertical hydroponic system
JPH01141528A (ja) 植物工場システム