KR20100136718A - System for growing plant indoors and method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A system and a method for growing plants indoor are provided to massively growing the plants, to increase the growth speed of the plants, and to reduce the energy consumption amount for growing the plants. CONSTITUTION: A system and for growing plants indoor comprises the following: a light collector(110) collecting sunlight, and transferring the sunlight through an optical fiber bundle(120); a storage(130) receiving the sunlight from the optical fiber bundle and storing after transmitting into the electrical energy; and a lighting(140) using the collected sunlight and the electrical energy to radiate artificial light.

Description

실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템 및 그 방법{system for growing plant indoors and method thereof}System for growing plant indoors and method

본 발명은 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for growing plants indoors.

오늘날 산업이 발전하고 인구가 증가함에 따라, 각종 공장시설의 확장과 주택의 건설로 농경지나 청정 지역이 감소하고 있는 추세이며, 특히, 화학약품 등의 사용으로 농작물을 재배하는 농경지가 척박해짐은 물론 각종 산업공해의 증가로 청정 농산물이나 각종 식물의 재배가 날로 어려워지고 있다.Today, as the industry develops and the population increases, farmland and clean areas are decreasing due to the expansion of various factory facilities and the construction of houses.In particular, the farmland for growing crops by using chemicals, etc. With the increase of various industrial pollutions, the cultivation of clean agricultural products and various plants is becoming more difficult.

이러한 환경오염에 따라 청정 농산물이나 각종 식물을 재배하기 위한 일반인들의 관심이 급증하고 있다. 기존의 유리 온실 또는 비닐하우스 등과 같은 재배 방식은 식물의 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라 계절에 상관없이 농작물과 식물을 재배할 수는 있지만, 넓은 공간이 반드시 확보되어야 하는 문제점이 있다.Due to such environmental pollution, the public's interest in growing clean agricultural products and various plants is rapidly increasing. Conventional cultivation methods such as glass greenhouses or plastic houses not only improve the productivity of plants, but can cultivate crops and plants regardless of the season, but there is a problem that a large space must be secured.

식물 재배를 업으로 하는 사람들뿐만 아니라 이를 필요로 하는 일반 가정이나 전문 식당 등과 같이 넓은 경작지를 확보할 수 없는 경우에도 소규모로 재배하여 자급할 수 있도록 최소한의 실내 공간을 활용하여 대량으로 식물을 재배할 수 있는 다양한 재배 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Even if it is not possible to secure a large arable land such as general homes or specialty restaurants that require it, as well as those who grow plants, the plant can be grown in large quantities using a minimum of indoor space for self-sufficiency. There is an active research on various cultivation devices.

이처럼 실내에서 재배 장치를 이용한 청정한 식물의 재배뿐만 아니라 계절에 상관없이 다양한 식물의 재배가 가능하기 위해서는 식물의 광합성에 필요한 태양광을 확보하는 것이 가장 중요하다. 그러나 태양광은 날씨나 시간 또는 장소에 따라 많은 영향을 받기 때문에, 실내에서 재배 장치를 사용하는 것은 한계가 있다.Thus, in order to be able to grow various plants regardless of the season as well as the cultivation of clean plants using the cultivation apparatus indoors, it is most important to secure sunlight necessary for photosynthesis of plants. However, since sunlight is heavily influenced by weather, time or place, the use of a growing device indoors is limited.

또한, 이러한 한계로 인해 인공광을 사용하게 되더라도 식물의 생장 주기에 따라 인공광의 파장 조절이 불가능하고, 그만큼 전력 소모가 많다는 문제점이 있다.In addition, even if artificial light is used due to this limitation, there is a problem in that it is impossible to control the wavelength of artificial light according to the growth period of the plant, and power consumption is high.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실내에서 다층으로 구성된 재배판에 식물을 재배하기 위한 광원으로 태양광과 인공광을 지속적으로 제공함으로써, 대량 재배가 가능할 수 있도록 하는 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by continuously providing sunlight and artificial light as a light source for cultivating plants in a multi-layered cultivation in the room, in the room to enable mass cultivation The present invention provides a system and method for growing a plant.

본 발명은 실내에서 다층으로 구성된 재배판에 식물을 재배하기 위한 광원으로 태양광과 인공광을 이용하되 태양광의 자외선과 적외선을 차단하기 때문에, 성장 속도를 향상시킬 수 있도록 하는 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.The present invention uses sunlight and artificial light as a light source for cultivating plants in a multi-layered redistribution indoors, but because it blocks ultraviolet rays and infrared rays of sunlight, for growing plants indoors to improve the growth rate. It is to provide a system and a method thereof.

본 발명은 실내에서 다층으로 구성된 재배판에 식물을 재배하기 위한 광원으로 태양광과 인공광을 이용하되 태양광을 인공광의 에너지원으로도 이용하기 때문에, 에너지를 절감할 수 있도록 하는 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.The present invention uses the sunlight and artificial light as a light source for cultivating the plant in a multi-layered cultivation indoors, but because the sunlight is also used as an energy source of artificial light, the plant is grown indoors to save energy The present invention provides a system and a method thereof.

또한, 본 발명은 실내에서 다층으로 구성된 재배판에 식물을 재배하기 위한 광원으로 태양광과 인공광을 이용하되 식물의 생장 주기에 따라 인공광의 파장을 조절하기 때문에, 효율적 재배가 가능할 수 있도록 하는 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.In addition, the present invention uses the sunlight and artificial light as a light source for cultivating the plant in a multi-layered redistribution indoors, but because of controlling the wavelength of the artificial light according to the growth cycle of the plant, in the room to enable efficient cultivation The present invention provides a system and method for growing a plant.

이를 위하여, 본 발명의 한 측면에 따른 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템은 태양으로부터 방사되는 태양광을 수집하여 수집된 상기 태양광을 광섬유 다발을 통해 전송하는 집광수단; 상기 광섬유 다발을 통해 전송되는 태양광의 일부를 전기 에너지로 변환하여 이를 저장하는 저장수단; 및 광조도에 따라, 상기 광섬유 다발을 통해 전송되는 태양광 및 상기 저장수단에 저장된 전기 에너지를 이용하여 생성되는 인공광 중 적어도 하나를 방출하는 조명수단을 포함할 수 있다.To this end, the system for cultivating a plant indoors according to an aspect of the present invention comprises: a light collecting means for collecting the sunlight emitted from the sun and transmitting the collected sunlight through an optical fiber bundle; Storage means for converting a portion of sunlight transmitted through the optical fiber bundle into electrical energy and storing it; And lighting means for emitting at least one of sunlight transmitted through the optical fiber bundle and artificial light generated by using electrical energy stored in the storage means.

바람직하게, 상기 조명수단은 상기 광섬유 다발을 통해 전송되는 태양광의 일부를 산란시키는 제1 조명부; 및 상기 저장수단에 저장된 전기 에너지를 제공받아 상기 인공광을 방출하는 제2 조명부를 포함할 수 있다.Preferably, the lighting means includes a first lighting unit for scattering a part of the sunlight transmitted through the optical fiber bundle; And a second lighting unit receiving electrical energy stored in the storage unit and emitting the artificial light.

상기 제2 조명부는 식물의 생장 주기에 따라 미리 설정된 파장의 상기 인공광이 방출되도록 일부 또는 전체가 구동되고, 식물을 재배하는 실내의 광조도에 따라 미리 설정된 광조도를 유지하도록 일부 또는 전체가 구동될 수 있다.The second lighting unit may be partially or fully driven to emit the artificial light having a predetermined wavelength according to the growth period of the plant, and may be partially or entirely driven to maintain the preset light intensity according to the light intensity of the room in which the plant is grown. Can be.

바람직하게, 상기 조명수단은 다층 구조의 재배판에서 재배하는 식물에 상기 태양광 또는 상기 인공광을 방출할 수 있도록 그 상부에 설치될 수 있다.Preferably, the lighting means may be installed on top of the plant to emit the sunlight or the artificial light to the plant grown in the multi-layered redistribution.

바람직하게, 상기 집광수단은 반사경의 표면에 다층의 유전체 코팅을 하여 자외선 및 적외선 성분을 투과시키고 가시광 성분을 반사시킬 수 있다.Preferably, the light collecting means may be a multilayer dielectric coating on the surface of the reflector to transmit ultraviolet and infrared components and reflect visible light components.

상기 집광수단은 상기 태양의 위치를 추적하여 추적된 상기 태양의 위치에 따라 상기 태양광을 수집하기 위한 방향을 조절하는 추적수단을 포함할 수 있다.The light collecting means may include tracking means for tracking the position of the sun and adjusting the direction for collecting the sunlight according to the tracked position of the sun.

바람직하게, 상기 저장수단은 상기 광섬유 다발을 통해 전송되는 태양광을 전기 에너지로 변환하기 위한 광전소자; 및 변환된 상기 전기 에너지를 상기 조명수단에서 사용 가능한 교류 에너지로 변환하는 D/A 변화기를 포함할 수 있다.Preferably, the storage means is a photoelectric device for converting sunlight transmitted through the optical fiber bundle into electrical energy; And a D / A transformer for converting the converted electrical energy into alternating energy usable by the lighting means.

본 발명의 다른 한 측면에 따른 실내에서 식물을 재배하기 위한 방법은 태양으로부터 방사되는 태양광을 수집하여 수집된 상기 태양광을 광섬유 다발을 통해 전송하는 단계; 전송된 상기 태양광의 일부를 제1 조명부를 통해 산란시키는 단계; 식물을 재배하는 다층 구조의 재배판이 위치하는 실내의 광조도를 측정하는 단계; 및 측정된 상기 광조도에 따라, 인공광을 제2 조명부를 통해 방출하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, a method for cultivating a plant indoors includes collecting sunlight emitted from the sun and transmitting the collected sunlight through an optical fiber bundle; Scattering a portion of the transmitted sunlight through a first lighting unit; Measuring light intensity of a room where a multi-layered rearrangement for planting is located; And emitting artificial light through the second lighting unit according to the measured light intensity.

바람직하게, 본 발명은 전송된 상기 태양광의 일부를 전기 에너지로 변환하여 이를 저장수단에 저장하는 단계를 더 포함하고, 상기 방출하는 단계는 측정된 상기 광조도에 따라, 저장된 상기 전기 에너지를 제공받아 상기 인공광을 상기 제2 조명부를 통해 방출하는 단계를 포함할 수 있다.Preferably, the present invention further comprises the step of converting a portion of the transmitted sunlight into electrical energy and storing it in a storage means, wherein the emitting step is to receive the stored electrical energy according to the measured light intensity It may include the step of emitting the artificial light through the second lighting unit.

바람직하게, 상기 방출하는 단계는 상기 다층 구조의 재배판에서 재배되는 식물의 생장 주기에 따라 미리 설정된 파장의 인공광이 방출할 수 있다.Preferably, in the emitting step, the artificial light of a predetermined wavelength may be emitted according to the growth period of the plant grown in the multi-layered redistribution.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템 및 그 방법을 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명은 실내에서 다층으로 구성된 재배판에 식물을 재배하기 위한 광원으로 태양광과 인공광을 지속적으로 제공하되, 태양광의 자외선과 적외선을 차단하고, 태양광을 인공 광의 에너지원으로도 이용하며, 식물의 생장 주기에 따라 인공광의 파장을 조절하여 최적의 식물 재배가 가능하도록 시스템을 구현하고자 하는 것이다.Hereinafter, a system and method for growing a plant indoors according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4. The present invention continuously provides sunlight and artificial light as a light source for cultivating plants in a multi-layered cultivation indoors, blocking ultraviolet rays and infrared rays of sunlight, using sunlight as an energy source of artificial light, By adjusting the wavelength of the artificial light according to the growth cycle of the will to implement the system to enable optimal plant cultivation.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템을 나타내는 예시도이다.1 is an exemplary view showing a system for growing plants indoors according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템은 집광수단(110), 광섬유 다발(fiber bundle)(120), 저장수단(130), 조명수단(140), 재배수단(150), 및 관리수단(160) 등을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the system for growing plants indoors according to the present invention includes a light collecting unit 110, a fiber bundle 120, a storage unit 130, a lighting unit 140, and cultivation. Means 150, and management means 160, and the like.

집광수단(110)은 태양으로부터 방사되는 태양광을 수집하여 수집된 상기 태양광을 광섬유 다발(120)을 통해 저장수단(130) 또는 조명수단(140)에 전송할 수 있다. 특히, 집광수단(110)은 집광 효율을 최적화도록 제1 반사경과 제2 반사경 등으로 이루어질 수 있는데, 예컨대, 직경 1m 가량의 스테인레스 또는 플라스틱 재질의 제1 접시형 반사경과 제1 접시형 반사경에서 집광된 빛이 포커싱되는 직경 10 cm 가량의 제2 접시형 반사경으로 이루어질 수 있다.The light collecting unit 110 may collect the sunlight emitted from the sun and transmit the collected sunlight to the storage unit 130 or the lighting unit 140 through the optical fiber bundle 120. In particular, the light collecting means 110 may be composed of a first reflector and a second reflector to optimize the light collecting efficiency. For example, the light collecting means 110 may collect light in the first dish reflector and the first dish reflector made of stainless or plastic with a diameter of about 1 m. The light may be made of a second dish-shaped reflector having a diameter of about 10 cm.

이때, 집광수단(110)은 제2 접시형 반사경의 표면에 다층의 유전체 코팅을 하여 자외선 및 적외선 성분을 투과시키고 가시광 성분을 반사시킬 수 있다. 즉, 집광수단(110)은 식물의 생장에 방해가 되는 자외선 및 적외선을 차단할 수 있다.At this time, the light collecting means 110 may be a multilayer dielectric coating on the surface of the second dish-shaped reflector to transmit ultraviolet and infrared components and reflect visible light components. That is, the light collecting means 110 may block ultraviolet rays and infrared rays that interfere with plant growth.

집광수단(110)은 태양의 위치를 추적하여 추적된 태양의 위치에 따라 태양광을 수집하기 위한 방향을 조절하는 추적수단(도시되지 않음)을 더 구비할 수 있다. 예컨대, 추적수단은 GPS 수신기로부터 상시적으로 업데이트되는 시간 정보와 태양 의 경도, 위도, 날짜, 및 시간을 고려하여 태양의 위치를 추적하고 추적된 태양의 위치에 따라 집광수단(110)을 상하좌우 방향으로 제어할 수 있다.The light collecting means 110 may further include a tracking means (not shown) that tracks the position of the sun and adjusts a direction for collecting sunlight according to the tracked position of the sun. For example, the tracking means tracks the position of the sun in consideration of the time information constantly updated from the GPS receiver and the sun's longitude, latitude, date, and time, and moves the light collecting means 110 up, down, left, and right according to the tracked position of the sun. Can be controlled in the direction.

이때, 광섬유 다발(120)은 완충부가 붙어 있지 않은 광섬유의 묶음으로, 광학적 또는 기계적으로 격리된 광섬유를 포함하여 각각 별도의 채널이 되는 다 광섬유 케이블과 달리 보통 단일 전송 채널로서 빛을 전송하는데 만 사용될 수 있다.At this time, the optical fiber bundle 120 is a bundle of optical fibers that are not attached to the buffer portion, each of which is a separate channel including optically or mechanically isolated optical fibers, unlike the optical fiber cable, which is usually used only for transmitting light as a single transmission channel. Can be.

저장수단(130)은 태양에서 방출되는 에너지를 낮 시간 동안에 저장해 두었다가 이를 태양이 없는 밤 시간 동안에 활용할 수 있도록, 광섬유 다발을 통해 전송되는 태양광의 일부를 전기 에너지로 변환하여 이를 저장할 수 있다. 예컨대, 저장수단(130)은 광전소자(photovoltaic device), 및 D/A 변환기(DC-to-AC inverter) 등으로 이루어질 수 있는데, 광섬유 다발을 통해 전송되는 태양광의 일부를 광전소자에 조사하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 이렇게 변환된 전기 에너지를 조명수단에서 사용 가능한 교류 에너지로 변환하여 이를 저장할 수 있다.The storage unit 130 may store the energy emitted from the sun during the day time and convert the portion of the sunlight transmitted through the optical fiber bundle into electrical energy so as to use it during the night time without the sun. For example, the storage unit 130 may include a photovoltaic device, a DC-to-AC inverter, or the like, and emits light by irradiating a portion of the sunlight transmitted through the optical fiber bundle to the photoelectric device. Energy may be converted into electrical energy, and the electrical energy thus converted may be converted into alternating energy usable by the luminaire and stored therein.

조명수단(140)은 농산물 또는 식물의 친환경 재배가 가능하도록 광섬유 다발을 통해 전송되는 태양광 및 저장수단(130)에 저장된 전기 에너지를 이용하여 생성되는 인공광 중 적어도 하나를 방출할 수 있다. 특히, 조명수단(140)은 광섬유 다발을 통해 전송되는 태양광의 일부를 산란시키는 제1 조명부, 및 저장수단(130)에 저장된 전기 에너지를 제공받아 인공광을 방출하는 제2 조명부 등의 조합으로 이루어질 수 있는데, 이를 도 2를 참조하여 설명한다.The luminaire 140 may emit at least one of solar light transmitted through the optical fiber bundle and artificial light generated in the storage means 130 to enable environmentally cultivation of agricultural products or plants. In particular, the lighting unit 140 may be a combination of a first lighting unit for scattering a part of the sunlight transmitted through the optical fiber bundle, and a second lighting unit for receiving artificial energy stored in the storage unit 130 to emit artificial light. There will be described with reference to FIG.

도 2는 도 1에 도시된 조명수단(140)의 상세한 구성을 나타내는 예시도이다.2 is an exemplary view showing a detailed configuration of the lighting means 140 shown in FIG.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 조명수단(140)은 일정한 광조도를 유지하도록 제1 조명부와 제2 조명부 등을 다양한 형태로 배열될 수 있다. 여기서, 제1 조명부는 태양광을 산란시키기 위한 산란 장치를 의미할 수 있는데, 렌즈, 유리 또는 플라스틱 구조물, 반사경 등을 사용하여 빛이 최대의 조도로 고르게 산란시킬 수 있다. 또한, 제2 조명부는 백색광, 적색광, 녹색광, 및 청색광 등을 방출하는 LED(Light Emitting Diode) 등을 의미할 수 있다.As shown in Figure 2, the lighting means 140 according to the present invention may be arranged in various forms, such as the first lighting unit and the second lighting unit to maintain a constant light intensity. Here, the first lighting unit may mean a scattering device for scattering sunlight, the light can be evenly scattered at the maximum illumination using a lens, glass or plastic structure, a reflector. In addition, the second lighting unit may mean a light emitting diode (LED) emitting white light, red light, green light, blue light, or the like.

제1 조명부는 낮 시간 동안에 그리고 제2 조명부는 밤 시간 동안에 이용하기 위한 것으로, 그림 (a)처럼 제1 조명부(210)와 제2 조명부(220)를 일정한 개수로 교대로 배열하거나, 그림 (b)처럼 제1 조명부(210)와 제2 조명부(220)를 줄 단위로 교대로 배열할 수 있다.The first lighting unit is used during the day time and the second lighting unit is used during the night time, and the first lighting unit 210 and the second lighting unit 220 alternately arranged in a predetermined number as shown in (a), or (b) ), The first lighting unit 210 and the second lighting unit 220 may be alternately arranged in line units.

또한, 식물의 생장 주기에 따라 미리 설정된 파장의 인공광을 방출할 수 있도록, 그림 (c)처럼 제1 조명부(210)와 제2 조명부(220)를 일정한 개수로 교대로 배열하되, 제2 조명부(220)는 다시 청색광원의 LED(222)와 적색광원의 LED(224)를 교대로 배열할 수 있다.Further, in order to emit artificial light of a predetermined wavelength according to the growth period of the plant, as shown in (c), the first illumination unit 210 and the second illumination unit 220 are alternately arranged in a predetermined number, but the second illumination unit ( 220 may alternately arrange the LED 222 of the blue light source and the LED 224 of the red light source.

이때, 조명수단(140)은 낮 시간 동안에 제1 조명부를 그리고 밤 시간 동안에 제2 조명부를 이용하는 것뿐만 아니라 광조도 센서(도시되지 않음)를 통해 측정된 광조도에 따라 제1 조명부와 제2 조명부를 함께 구동할 수 있는데, 예컨대, 낮 시간 동안에 제1 조명부를 구동하는 중에 광조도가 낮아지면 제2 조명부의 일부 또는 전체를 구동시켜 광조도를 일정하게 유지하도록 할 수 있다.At this time, the luminaire 140 not only uses the first lighting unit during the day time and the second lighting unit during the night time, but also the first lighting unit and the second lighting unit according to the light intensity measured by the light intensity sensor (not shown). For example, when the light intensity is low while driving the first lighting unit during the day time, the light intensity may be maintained by driving a part or the whole of the second lighting unit.

그리고 조명수단(140)은 제1 조명부가 구동되지 않는 밤 시간 동안에 제2 조명부의 일부 또는 전체를 구동시켜 광조도를 일정하게 유지하도록 할 수 있다.In addition, the lighting unit 140 may drive a part or the whole of the second lighting unit during the night time when the first lighting unit is not driven to maintain a constant light intensity.

재배수단(150)은 실내에서 다층 구조의 재배판을 통해 농산물 또는 식물을 청정 재배하면서 대량 재배할 수 있도록 각 층마다 재배판과 일정 거리만큼 떨어진 상부에 조명수단(140)이 설치될 수 있는데, 이를 도 3을 참조하여 설명한다.The cultivation means 150 may be provided with a lighting unit 140 at an upper distance apart from the cultivation plate for each floor so as to cultivate large quantities while cleanly cultivating agricultural products or plants through a multi-layered cultivation indoors. This will be described with reference to FIG. 3.

도 3은 도 1에 도시된 재배수단(150)의 상세한 구성을 나타내는 예시도이다.3 is an exemplary view showing a detailed configuration of the cultivation means 150 shown in FIG.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 재배수단(150)은 실내에서 여러 가지의 농산물 또는 식물을 재배하기 위한 다층 구조의 재배판(320)으로 구성되어 그 재배판(320)이 수평 배열 또는 수직 배열이 될 수 있도록 제어될 수 있다. 또한, 재배수단은 재배판(320)과 일정 거리만큼 떨어진 상부에 조명수단(310)이 설치될 수 있는데, 재배하는 식물에 따라 그 거리도 제어될 수 있다.As shown in Figure 3, the cultivation means 150 according to the present invention is composed of a multi-layered cultivation plate 320 for cultivating a variety of agricultural products or plants indoors so that the cultivation plate 320 is arranged horizontally Or may be controlled to be a vertical arrangement. In addition, the cultivation means may be a lighting means 310 is installed on the upper part separated from the cultivation plate 320 by a predetermined distance, the distance can also be controlled according to the plant to be grown.

또한, 관리수단(160)은 집광수단(110), 저장수단(130), 조명수단(140), 및 재배수단(150) 등의 모든 장치를 감시, 제어할 수 있다. 즉, 관리수단(160)은 각 장치의 가동 상태 예컨대, 가동여부나 가동효율 등을 관리자에게 알려줄 수 있고, 각 장치를 제어하기 위한 제어 신호를 각각 제공할 수 있다.In addition, the management means 160 may monitor and control all devices such as the light collecting means 110, the storage means 130, the lighting means 140, and the cultivation means 150. That is, the management means 160 may inform the manager of the operating state of each device, for example, whether it is running or operating efficiency, and provide control signals for controlling each device.

이를 간단히 설명하면, 1) 관리수단(160)은 GPS 수신기로부터 상시적으로 업데이트되는 시간 정보와 태양의 경도, 위도, 날짜, 및 시간을 고려하여 태양의 위치를 추적하고 추적된 태양의 위치에 따라 집광수단(110)을 상하좌우 방향으로 제 어하기 위한 제어 신호를 발생할 수 있다.To explain this briefly, 1) The management means 160 tracks the position of the sun in consideration of the time information updated from the GPS receiver constantly and the longitude, latitude, date, and time of the sun and according to the tracked position of the sun. A control signal may be generated to control the light collecting means 110 in the up, down, left and right directions.

2)관리수단(160)은 태양광을 이용한 에너지의 저장 정도 등을 제어하기 위한 제어 신호와 광조도 센서를 통해 측정된 광조도에 따라 조명수단(140) 즉, 제1 조명부와 제2 조명부의 가동 비율 등을 제어하기 위한 제어 신호를 발생할 수 있다.2) The management means 160 is the lighting means 140, that is, the first lighting unit and the second lighting unit according to the control signal for controlling the storage of energy using sunlight and the light intensity measured by the light intensity sensor. A control signal for controlling the operation rate and the like can be generated.

3)관리수단(160)은 재배하는 농작물 또는 식물에 따라 재배수단(150)의 재배판이 수평 배열 또는 수직 배열이 될 수 있도록 제어하기 위한 제어 신호와 재배판과 조명수단의 간격을 제어하기 위한 제어 신호를 발생할 수 있다.3) The management means 160 is a control signal for controlling the cultivation of the cultivation means 150 to be in a horizontal arrangement or a vertical arrangement according to the crop or plant to cultivate and a control for controlling the interval between the cultivation plate and the lighting means Can generate a signal.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내에서 식물을 재배하기 위한 방법을 나타내는 예시도이다.Figure 4 is an exemplary view showing a method for growing a plant indoors in accordance with an embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 집광수단은 태양으로부터 방사되는 태양광을 수집하고(S410), 수집된 태양광을 광섬유 다발을 통해 전송할 수 있다. 즉, 광섬유 다발을 통해 전송된 태양광의 일부가 조명수단 내의 제1 조명부를 통해 산란되고(S420) 태양광의 다른 일부가 저장수단에 저장될 수 있다(S422).As shown in FIG. 4, the light collecting means according to the present invention collects sunlight emitted from the sun (S410), and transmits the collected sunlight through an optical fiber bundle. That is, a part of the sunlight transmitted through the optical fiber bundle is scattered through the first lighting unit in the lighting means (S420), and another part of the sunlight may be stored in the storage means (S422).

광조도 센서가 식물을 재배하는 다층 구조의 재배판이 위치하는 실내의 광조도를 측정하여(S430) 측정된 실내의 광조도 데이터를 관리 수단에 제공할 수 있다.The light intensity sensor may measure the light intensity of the room where the redistribution plate of the multi-layer structure in which the plant is grown (S430) and provide the measured light intensity data of the room to the management means.

관리수단은 제공된 광조도에 따라, 인공광을 제2 조명부를 통해 방출하기 위한 제어 신호를 발생하여 발생된 제어 신호를 조명 장치에 제공할 수 있다. 즉, 관리 수단은 조명수단 내의 제1 조명부와 제2 조명부를 통한 광조도가 일정 광조도를 유지하도록 제2 조명부의 일부 또는 전체를 가동하기 위한 제어 신호를 발생할 수 있다. 이때, 관리수단은 제2 조명부의 일부 또는 전체를 가동하기 위한 제어 신호를 발생하되, 식물의 생장 주기에 따라 미리 설정된 파장의 인공광을 방출하기 위한 제어 신호만을 발생할 수 있다.The management means may generate a control signal for emitting artificial light through the second lighting unit and provide the generated control signal to the lighting device according to the provided light intensity. That is, the management means may generate a control signal for operating part or all of the second lighting unit such that the light intensity through the first lighting unit and the second lighting unit in the lighting unit maintains a constant light intensity. At this time, the management means generates a control signal for operating a part or all of the second lighting unit, it may generate only a control signal for emitting artificial light of a predetermined wavelength according to the growth period of the plant.

이에, 조명수단은 제어 신호에 따라 인공광을 제2 조명부의 일부 또는 전체를 통해 방출할 수 있다(S440).Thus, the lighting means may emit artificial light through part or all of the second lighting unit according to the control signal (S440).

이와 같이, 본 발명은 실내에서 다층으로 구성된 재배판에 식물을 재배하기 위한 광원으로 태양광과 인공광을 지속적으로 제공함으로써, 식물의 대량 재배가 가능할 수 있다. 또한, 본 발명은 실내에서 다층으로 구성된 재배판에 식물을 재배하기 위한 광원으로 태양광과 인공광을 이용하되, 태양광의 자외선과 적외선을 차단하기 때문에 성장 속도를 향상시키고, 태양광을 인공광의 에너지원으로도 이용하기 때문에 에너지를 절감하며, 식물의 생장 주기에 따라 인공광의 파장을 조절하기 때문에, 효율적 재배가 가능할 수 있다.As described above, the present invention can continuously cultivate a large amount of plants by continuously providing sunlight and artificial light as a light source for cultivating a plant in a multi-layered cultivation plate indoors. In addition, the present invention uses sunlight and artificial light as a light source for cultivating plants in a multi-layered redistribution indoors, because it blocks ultraviolet rays and infrared rays of sunlight, improves the growth rate, and sunlight is an energy source of artificial light It can also be used for energy saving, and because it adjusts the wavelength of artificial light according to the growth cycle of the plant, efficient cultivation can be possible.

본 발명에 의한, 식물을 재배하기 위한 시스템 및 그 방법은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형, 응용 가능하며 상기 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 상기 실시 예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적은 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능하므로 상기 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 청구범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.The system and method for growing plants according to the present invention can be modified and applied in various forms within the scope of the technical idea of the present invention and are not limited to the above embodiments. In addition, the embodiments and drawings are merely for the purpose of describing the contents of the invention in detail, not intended to limit the scope of the technical idea of the invention, the present invention described above is common knowledge in the technical field to which the present invention belongs As those skilled in the art can have various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention, it is not limited to the above embodiments and the accompanying drawings, of course, and not only the claims to be described below but also claims Judgment should be made including scope and equivalence.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템을 나타내는 예시도이고,1 is an exemplary view showing a system for growing plants indoors according to an embodiment of the present invention,

도 2는 도 1에 도시된 조명수단(140)의 상세한 구성을 나타내는 예시도이고,2 is an exemplary view showing a detailed configuration of the lighting means 140 shown in FIG.

도 3은 도 1에 도시된 재배수단(150)의 상세한 구성을 나타내는 예시도이고,3 is an exemplary view showing a detailed configuration of the cultivation means 150 shown in FIG.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내에서 식물을 재배하기 위한 방법을 나타내는 예시도이다.Figure 4 is an exemplary view showing a method for growing a plant indoors in accordance with an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

110: 집광수단110: condensing means

120: 광섬유 다발120: optical fiber bundle

130: 저장수단130: storage means

140: 조명수단140: lighting means

150: 재배수단150: means of cultivation

160: 관리수단160: management means

210: 제1 조명부210: first lighting unit

220: 제2 조명부220: second lighting unit

Claims (11)

태양으로부터 방사되는 태양광을 수집하여 수집된 상기 태양광을 광섬유 다발을 통해 전송하는 집광수단;Condensing means for collecting the solar light emitted from the sun and transmitting the collected solar light through an optical fiber bundle; 상기 광섬유 다발을 통해 전송되는 태양광의 일부를 전기 에너지로 변환하여 이를 저장하는 저장수단; 및Storage means for converting a portion of sunlight transmitted through the optical fiber bundle into electrical energy and storing it; And 광조도에 따라, 상기 광섬유 다발을 통해 전송되는 태양광 및 상기 저장수단에 저장된 전기 에너지를 이용하여 생성되는 인공광 중 적어도 하나를 방출하는 조명수단According to the light intensity, the lighting means for emitting at least one of the sunlight transmitted through the optical fiber bundle and the artificial light generated by using the electrical energy stored in the storage means 을 포함하는 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템.System for growing plants indoors comprising a. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 조명수단은,The lighting means, 상기 광섬유 다발을 통해 전송되는 태양광의 일부를 산란시키는 제1 조명부; 및A first lighting unit scattering a part of sunlight transmitted through the optical fiber bundle; And 상기 저장수단에 저장된 전기 에너지를 제공받아 상기 인공광을 방출하는 제2 조명부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템.And a second lighting unit for receiving the electrical energy stored in the storage unit to emit the artificial light. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제2 조명부는,The second lighting unit, 식물의 생장 주기에 따라 미리 설정된 파장의 상기 인공광이 방출되도록 일부 또는 전체가 구동되는 것을 특징으로 하는 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템.A system for cultivating a plant indoors, characterized in that some or all of it is driven to emit the artificial light of a predetermined wavelength in accordance with the growth cycle of the plant. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제2 조명부는,The second lighting unit, 식물을 재배하는 실내의 광조도에 따라 미리 설정된 광조도를 유지하도록 일부 또는 전체가 구동되는 것을 특징으로 하는 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템.A system for cultivating a plant indoors, characterized in that part or all of it is driven to maintain a preset light intensity according to the light intensity of the room in which the plant is grown. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 조명수단은,The lighting means, 다층 구조의 재배판에서 재배하는 식물에 상기 태양광 또는 상기 인공광을 방출할 수 있도록 그 상부에 설치되는 것을 특징으로 하는 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템.A system for cultivating a plant indoors, characterized in that installed in the upper portion to emit the sunlight or the artificial light to the plant grown in a multi-layered redistribution. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 집광수단은,The light collecting means, 반사경의 표면에 다층의 유전체 코팅을 하여 자외선 및 적외선 성분을 투과시키고 가시광 성분을 반사시키는 것을 특징으로 하는 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템.A system for growing plants indoors, characterized in that the surface of the reflector has a multilayer dielectric coating that transmits ultraviolet and infrared components and reflects visible components. 제1 항 또는 제2항 에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 집광수단은,The light collecting means, 상기 태양의 위치를 추적하여 추적된 상기 태양의 위치에 따라 상기 태양광을 수집하기 위한 방향을 조절하는 추적수단을 포함하는 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템.A tracking means for tracking the position of the sun and adjusting the direction for collecting the sunlight according to the tracked position of the sun. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 저장수단은,The storage means, 상기 광섬유 다발을 통해 전송되는 태양광을 전기 에너지로 변환하기 위한 광전소자; 및An optoelectronic device for converting sunlight transmitted through the optical fiber bundle into electrical energy; And 변환된 상기 전기 에너지를 상기 조명수단에서 사용 가능한 교류 에너지로 변환하는 D/A 변화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내에서 식물을 재배하기 위한 시스템.And a D / A transformer for converting the converted electrical energy into alternating energy usable by the luminaire. 태양으로부터 방사되는 태양광을 수집하여 수집된 상기 태양광을 광섬유 다발을 통해 전송하는 단계;Collecting the sunlight emitted from the sun and transmitting the collected sunlight through an optical fiber bundle; 전송된 상기 태양광의 일부를 제1 조명부를 통해 산란시키는 단계;Scattering a portion of the transmitted sunlight through a first lighting unit; 식물을 재배하는 다층 구조의 재배판이 위치하는 실내의 광조도를 측정하는 단계; 및Measuring light intensity of a room where a multi-layered rearrangement for planting is located; And 측정된 상기 광조도에 따라, 인공광을 제2 조명부를 통해 방출하는 단계Emitting artificial light through the second illumination unit according to the measured light intensity 를 포함하는 실내에서 식물을 재배하기 위한 방법.Method for growing a plant indoors comprising a. 제9 항에 있어서,The method of claim 9, 전송된 상기 태양광의 일부를 전기 에너지로 변환하여 이를 저장수단에 저장하는 단계Converting a portion of the transmitted sunlight into electrical energy and storing it in storage means 를 더 포함하고, 상기 방출하는 단계는 측정된 상기 광조도에 따라, 저장된 상기 전기 에너지를 제공받아 상기 인공광을 상기 제2 조명부를 통해 방출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내에서 식물을 재배하기 위한 방법.The method may further include, wherein the emitting comprises receiving the stored electrical energy and emitting the artificial light through the second lighting unit according to the measured light intensity. Way. 제9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 방출하는 단계는,The emitting step, 상기 다층 구조의 재배판에서 재배되는 식물의 생장 주기에 따라 미리 설정된 파장의 인공광이 방출하는 것을 특징으로 하는 실내에서 식물을 재배하기 위한 방법.Method for cultivating a plant indoors, characterized in that for emitting the artificial light of a predetermined wavelength in accordance with the growth cycle of the plant grown in the multi-layered redistribution.
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