KR20110079496A - A ubiquitous plant for cultivating plants - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 식물 재배 플랜트에 관한 것으로, 특히 외부환경과 차단된 재배실에서 광, 온도, 습도, 이산화탄소, 양액 등을 인삼 재배 조건에 따라 자동으로 공급하고 감시하면서 제어 가능한 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트에 관한 것이다.The present invention relates to a plant cultivation plant, and more particularly, to a ubiquitous ginseng cultivation plant that can be controlled while automatically supplying and monitoring light, temperature, humidity, carbon dioxide, nutrient solution, etc. according to ginseng growing conditions in a cultivation room that is blocked from the external environment. .
최근에, 온실이나 비닐하우스에서 식물의 생육을 촉진하기 위한 방안으로, 형광등, 고압의 나트륨램프, 엘이디에서 나오는 인공광을 이용하는 광원조사장치를 사용하고 있다. 이러한 광원조사장치는 수경재배방식에도 폭넓게 활용되어 농약을 사용하지 않고 무균 채소를 재배하고, 식물의 생육을 촉진하여 노지재배보다 더 많은 수확량을 얻을 수 있다.Recently, as a method for promoting the growth of plants in a greenhouse or a plastic house, a light source irradiation apparatus using artificial light from fluorescent lamps, high-pressure sodium lamps and LEDs has been used. The light source irradiator is widely used in hydroponic cultivation method to cultivate sterile vegetables without using pesticides, and to promote the growth of plants to obtain more yield than the open field cultivation.
또한, 실내 재배실을 구비하고, 재배실에 다수의 재배 베드를 적층하여 한정된 공간에서 식물을 재배하도록 할 수 있는바, 재배 식물 성장을 위하여 적절한 광원 및 적합한 환경을 공급하여 관리할 수 있다. 이러한 방법으로 일부 식물을 재배할 수 있는데, 이러한 경우에도, 외부에서 식물생육조건에 따라 필요한 광, 온도, 습도, 이산화탄소, 양액 등을 최적으로 공급하여 식물성장환경을 지속적으로 감시하면서 제어하는 유비쿼터스 타입으로 구현하는데 한계가 있었다. 특히 인삼은 외부와 차단된 실내에서 최적으로 재배하는 기술리 구현된 바 없었다.In addition, an indoor cultivation room may be provided, and a plurality of cultivation beds may be stacked in the cultivation room to cultivate plants in a limited space, and thus, an appropriate light source and a suitable environment may be supplied and managed for growing cultivation plants. In this case, some plants can be grown. In this case, the ubiquitous type that continuously monitors and controls the plant growth environment by optimally supplying light, temperature, humidity, carbon dioxide, nutrient solution, etc. according to the plant growth conditions from the outside. There was a limit to the implementation. In particular, ginseng has not been implemented in a technology that is optimally cultivated in the room blocked from the outside.
즉, 인삼은 온도 및 습도 변화에 매우 민감한데, 실외에서 재배하는 경우에 인삼의 출아 및 전엽 시기에 걸쳐서 노지에서는 2 내지 3월의 주간과 야간의 기온차가 15℃에 달하고, 특정 때에는 20℃ 이상 차이가 나는 경우도 발생한다. 또한, 광강도를 조절하기 위하여, 태양의 직사 광선을 막기 위한 차광막을 설치하나, 이러한 경우에도 인삼 성장에 적합한 광강도를 최적으로 유지하는 것이 불가능하다. 또한, 주간에는 야간에 내려간 지온은 저온을 유지하는데 지상부(줄기 및 잎)의 온도만 상승하여 지상부와 지하부(뿌리 및 줄기아래)의 온도차로 인한 생육환경 불량, 토양 세균 전염에 의한 모잘록병 및 엽고병의 발생률이 증가한다. 더하여, 5 내지 6월에는 태양광이 강해지고 일조 시간이 연장됨에 따라 고온 장해가 발생하기 쉽고, 강우 및 연작 재배로 인하여 생리 장해 발생이 빈번해 진다.In other words, ginseng is very sensitive to changes in temperature and humidity. When grown outdoors, the temperature difference between day and night in February and March reaches 15 ° C in the open field over the germination and full leaf season of ginseng, and at least 20 ° C in certain cases. There is also a difference. In addition, in order to control the light intensity, a light shielding film is provided to prevent direct sunlight from the sun, but even in this case, it is impossible to optimally maintain a light intensity suitable for ginseng growth. In addition, during the day, the geothermal temperature is kept low at night, but only the temperature of the upper part (stem and leaf) rises, resulting in poor growth environment due to the temperature difference between the upper part and the underground part (below the root and stem), and the mosslock disease and foliar disease caused by the transmission of soil bacteria. Incidence increases. In addition, in May to June, as the solar light becomes stronger and the sunshine time is extended, high temperature disorders are likely to occur, and physiological disorders occur frequently due to rainfall and serial cultivation.
또한, 인삼은 병충해에 취약하므로, 주기적으로 또는 필요할 때마다 많은 양의 농약을 사용하여야 하므로, 잔류 농약으로 인한 안전 문제를 항시 내포한다. 이로 인하여 품질이 우수한 인삼이라도 수익성이 저하될 수 밖에 없다. 특히 최근에는 인삼을 이용하여 각종 상품을 제조하는 기업에서 무농약 재배 조건을 필수적으로 요구하는 사례가 증가하고 있으므로, 무농약 재배는 매우 중요하다. In addition, because ginseng is vulnerable to pests, a large amount of pesticides must be used periodically or whenever necessary, which always poses a safety problem due to residual pesticides. As a result, profitability is inevitably deteriorated even with high quality ginseng. In particular, in recent years, companies that manufacture a variety of products using ginseng have been increasing the case of mandatory requirements for pesticide-free conditions, cultivation of pesticide-free is very important.
하지만, 외부 환경으로부터 차단되어 외부 오염으로부터 차단되고, 농약으로부터 자유로우며, 최적 조건의 광도, 온도, 기온, 및 습도 등의 환경에서의 인삼 재배는 불가능하고 기술적으로 구현된 바 없었다.However, ginseng cultivation in an environment such as brightness, temperature, temperature, and humidity, which is blocked from the external environment, blocked from external pollution, free from pesticides, and optimal conditions of brightness, temperature, temperature, and humidity, has not been realized and technically implemented.
본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 실내에서 인삼을 재배할 수 있는 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트를 제공함에 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a ubiquitous ginseng cultivation plant that can grow ginseng indoors.
또한, 본 발명은 재배실 내부 및 외부에서 최적의 인삼 재배 조건에 필요한 광, 온도, 습도, 이산화탄소, 양액 등을 공급하여 재배 환경을 실시간으로 감시하고 제어할 수 있는 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트를 제공함에 다른 목적이 있다.In addition, the present invention provides a ubiquitous ginseng cultivation plant that can monitor and control the cultivation environment in real time by supplying light, temperature, humidity, carbon dioxide, nutrient solution, etc. necessary for optimal ginseng cultivation conditions inside and outside the cultivation room. There is a purpose.
또한, 본 발명은 농약의 사용 없이 인삼 재배가 가능한 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트를 제공함에 또 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a ubiquitous ginseng cultivation plant capable of cultivating ginseng without using pesticides.
또한, 본 발명은 재배되는 인삼의 사포닌 함량 증가가 가능한 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트를 제공함에 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention is another object to provide a ubiquitous ginseng cultivation plant capable of increasing the saponin content of cultivated ginseng.
본 발명에 따른 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트는, 외부환경이 차단되고 단열벽으로 둘러싸인 재배실; 상기 재배실 내부 일측으로 선반을 통하여 다층으로 배열되고 내부에 토양이 담긴 재배베드; 상기 재배베드에 각각 서로 다른 파장대을 갖는 3색상 LED를 선택 조사가능한 인공광원부; 상기 재배베드의 토양에 물, 양액 및 산을 섞은 혼합양액을 공급하는 양액공급부; 상기 재배실의 내부 온도를 조절하는 공조기; 상기 재배실의 내부 습도를 조절하는 가습기; 상기 재배실 내부의 대기상태, 상기 혼합양액의 상태 및 상기 토양의 상태를 각각 감지하는 환경센싱유닛; 및 상기 환경센싱유닛의 환경정보를 받아서 상기 인공광원부와 양액공급부를 각각 제어하는 PLC제어패널을 포함할 수 있고, 생장단계에 따라 인삼 잎의 수평면 기준으로 70 내지 180μmol/m2s의 광합성유효광양자속을 제공하고, 온도 10 내지 25℃, 습도 60 내지 90%, 이산화탄소 500 내지 1000ppm, pH 5.0 내지 6.0, 및 양액 EC 0.5 내지 1.2dS/m로 조절하여 주기별 관수할 수 있다. Ubiquitous ginseng cultivation plant according to the present invention, the external environment is blocked, the cultivation room surrounded by a heat insulating wall; A cultivation bed arranged in multiple layers through shelves to one side of the cultivation room and containing soil therein; An artificial light source unit capable of selectively irradiating three-color LEDs having different wavelength bands on the cultivation bed; Nutrient supply unit for supplying a mixed nutrient solution of water, nutrient solution and acid to the soil of the cultivation bed; An air conditioner for controlling an internal temperature of the cultivation room; Humidifier for adjusting the internal humidity of the cultivation room; An environmental sensing unit for sensing an air condition inside the cultivation room, a state of the mixed nutrient solution, and a state of the soil, respectively; And a PLC control panel for controlling the artificial light source unit and the nutrient solution supply unit according to the environmental information of the environmental sensing unit, and the photosynthetic effective photon of 70 to 180 μmol / m 2 s based on the horizontal plane of the ginseng leaf according to the growth stage. Genus can be provided, and the temperature can be adjusted by 10 to 25 ℃, humidity 60 to 90%, carbon dioxide 500 to 1000ppm, pH 5.0 to 6.0, and nutrient solution EC 0.5 to 1.2dS / m.
바람직하게는, 상기 PLC제어패널은 베이스노드부를 통하여 상기 인공광원부와 환경센싱유닛에서 각각 얻은 정보신호를 무선통신에 의해 전달받을 수 있다.Preferably, the PLC control panel may receive information signals obtained from the artificial light source unit and the environmental sensing unit through wireless communication through the base node unit.
바람직하게는, 상기 PLC제어패널과 유선으로 연결되고 상기 재배실 외벽에 설치되어 상기 인공광원부, 상기 양액공급부 및 환경센싱유닛을 각각 감시하면서 제어가능한 터치패널부를 더 포함할 수 있다.Preferably, the control panel may further include a touch panel connected to the PLC control panel by wire and installed on an outer wall of the cultivation room to control the artificial light source unit, the nutrient solution supply unit, and the environmental sensing unit, respectively.
바람직하게는, 상기 PLC제어패널과 유,무선으로 연결되어 상호 통신가능하고 상기 인공광원부, 상기 양액공급부 및 환경센싱유닛을 각각 감시하면서 제어가능한 제어서버와, 상기 제어서버와 유,무선으로 원격접속되는 원격단말기를 더 포함할 수 있다.Preferably, the PLC control panel is connected to the wired and wireless communication with each other, and the control server that can control each other while monitoring the artificial light source unit, the nutrient solution supply unit and the environmental sensing unit, and remotely connected to the control server via wired or wireless The terminal may further include a remote terminal.
바람직하게는, 상기 환경센싱유닛은 상기 재배실 내부의 온도, 상대습도, 이산화탄소 농도를 각각 감지하는 대기센싱부와, 상기 토양의 함수율, 지온, 전기전도도를 각각 감지하는 토양센싱부 및, 상기 혼합양액의 수온, pH, 전기전도도, 용존산소를 각각 감지하는 양액센싱부를 포함할 수 있다.Preferably, the environmental sensing unit is an atmosphere sensing unit for sensing the temperature, relative humidity, carbon dioxide concentration inside the cultivation chamber, and a soil sensing unit for sensing the water content, geothermal and electrical conductivity of the soil, respectively, and the mixture It may include a nutrient solution sensing unit for sensing the water temperature, pH, electrical conductivity, dissolved oxygen of the nutrient solution, respectively.
바람직하게는, 상기 양액공급부는 상기 PLC제어패널과 유선으로 연결되어 그 PLC제어패널에 의해 혼합양액의 농도, 혼합양액의 공급량을 자동으로 조절할 수 있다.Preferably, the nutrient solution supply unit is connected to the PLC control panel by wire and can automatically adjust the concentration of the mixed nutrient solution, the supply amount of the mixed nutrient solution by the PLC control panel.
바람직하게는, 상기 재배실은 외부 외기를 1차 필터링하는 제1필터와, 상기 제1필터를 거친 공기를 송풍시키는 송풍팬 및 상기 송풍팬을 통과하는 공기를 2차 필터링하는 제2필터를 구비한 공기정화부를 통하여 정화된 공기가 유입될 수 있다.Preferably, the cultivation room includes a first filter for primary filtering external air, a blowing fan for blowing air passing through the first filter, and a second filter for secondary filtering air passing through the blowing fan. Purified air may be introduced through the air purifying unit.
바람직하게는, 상기 재배실의 내부 압력은 상기 재배실의 외부 압력에 비하여 10 내지 40% 높을 수 있다.Preferably, the internal pressure of the culture room may be 10 to 40% higher than the external pressure of the culture room.
바람직하게는, 인삼의 출아기에 상기 재배실의 온도는 10 내지 20℃, 및 습도는 80 내지 90%로 조절할 수 있다.Preferably, during the germination of ginseng, the temperature of the cultivation room may be adjusted to 10 to 20 ℃, and humidity to 80 to 90%.
바람직하게는, 인삼의 전엽기에 상기 재배실의 온도는 17 내지 23℃, 및 습도는 80 내지 90%, 및 광강도는 70 내지 130μmol/m2s로 조절할 수 있다.Preferably, in the former leaf of ginseng, the temperature of the cultivation room can be adjusted to 17 to 23 ℃, humidity 80 to 90%, and light intensity of 70 to 130μmol / m 2 s.
바람직하게는, 인삼의 전엽 완료 후에 상기 재배실의 온도는 18 내지 25℃, 및 습도는 60 내지 75%, 및 광강도는 70 내지 180μmol/m2s로 조절할 수 있다.Preferably, after completion of the whole leaf of ginseng, the temperature of the cultivation room may be adjusted to 18 to 25 ℃, humidity 60 to 75%, and light intensity 70 to 180μmol / m 2 s.
바람직하게는, 인삼의 잎의 신장에 따른 양액 공급은 EC 0.5 내지 1.2dS/m 일 수 있다.Preferably, the nutrient supply according to the extension of the leaves of ginseng may be EC 0.5 to 1.2 dS / m.
이와 같은 본 발명에 따른 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트에 의하면, 인삼 생육 조건에 따라 필요한 광, 온도, 습도, 이산화탄소, 양액 등을 자동으로 조절하여 공급함으로써 인삼의 실내 재배가 가능하고, 실외 노지 재배보다 인삼의 빠르고 건강한 생장이 가능하며, 실외 날씨 및 계절 등과 무관하게 사계절 재배가 가능한 효과가 있다. 또한, 실외의 오염으로부터 안전하고, 무농약으로도 병충해가 없이 깨끗하게 청정 상태로 재배할 수 있으며, 재배실 외부에서 재배 환경을 실시간으로 감시하면서 제어할 수 있으므로 사용자가 편리하게 인삼을 재배할 수 있는 효과가 있다. 더하여, 최적의 생장 조건을 제공함으로써, 재배되는 인삼의 사포닌 함량 증가가 가능하므로 농가 수익 증대에 매우 유리한 효과가 있다.According to the ubiquitous ginseng cultivation plant according to the present invention, indoor cultivation of ginseng is possible by automatically adjusting and supplying necessary light, temperature, humidity, carbon dioxide, nutrient solution, etc. Fast and healthy growth is possible, and it is possible to grow four seasons regardless of outdoor weather and season. In addition, it is safe from outdoor pollution, can be cultivated in a clean state without pests without pesticides, and the user can cultivate ginseng conveniently because it can control and monitor the cultivation environment outside the cultivation room in real time. There is. In addition, by providing the optimum growth conditions, it is possible to increase the saponin content of the cultivated ginseng, which has a very favorable effect on increasing the farm income.
도 1은 본 발명에 따른 식물 재배 플랜트의 내부를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 식물 재배 플랜트의 평면구성도,
도 3은 본 발명에 따른 식물 재배 플랜트의 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 식물 재배 플랜트의 시스템을 도시한 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 식물 재배 플랜트의 조명공급부를 도시한 구성도이다.1 is a view showing the interior of the plant cultivation plant according to the present invention,
2 is a plan view of the plant cultivation plant according to the present invention,
3 is a side view of the plant cultivation plant according to the present invention,
4 is a schematic view showing a system of a plant cultivation plant according to the present invention;
Figure 5 is a block diagram showing the lighting supply of the plant cultivation plant according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 식물 재배 플랜트의 내부를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 식물 재배 플랜트의 평면구성도이다.1 is a view showing the interior of the plant cultivation plant according to the present invention, Figure 2 is a plan view of a plant cultivation plant according to the present invention.
본 발명에 따른 식물 재배 플랜트는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 재배실(100), 토양(고형배지)이 담긴 재배베드(110), 인공광원부(120), 양액공급부(130), 환경센싱유닛(140) 및 PLC제어패널(150)을 포함한다.1 and 2, the plant cultivation plant according to the present invention, the
상기 재배실(100)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 외부환경이 차단되고 단열벽(101)으로 둘러싸인 컨테이너 타입으로 되어 있다. 재배실(100)은 전면에 투명창(102)이 형성되어 있고, 작업자가 출입하는 출입통로(103)가 구비되어 있다. 상기 출입통로(103)의 외부에 외부도어(104)가 구비되어 있고, 내부에 내부도어(105)가 구비되어 있다. 상기 출입통로(103)의 입구에는 외기를 차단하고 작업자의 신체에 묻어있는 먼지를 제거하는 에어커튼부(106)가 형성되어 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the
재배실(100)의 내부에는 실내온도를 조절하는 공조기(107)와 습도를 조절하는 가습기(108)가 구비되어 있다. 상기 재배실(100) 내부 양쪽으로 상기 재배베드(110)가 선반(109)을 통하여 다층으로 배열되고 내부에 인삼이 재배되도록 토양이 담겨져 있다. 재배베드(110)에는 수경재배를 하고자 하는 경우, 토양없이 양액만 공급할 수도 있다. The interior of the
도 3에 도시된 바와 같이, 재배실(100)의 외부에는 일측으로 실외기(111)와, 공기정화부(112)가 구비되어 있다. 상기 공기정화부(112)는 외기를 1차 필터링하는 제1필터(113)와, 상기 제1필터(113)를 거친 공기를 송풍시키는 송풍팬(114) 및 상기 송풍팬(114)을 통과하는 공기를 2차 필터링하는 제2필터(115)를 포함한다. 상기 송풍팬(114)에서 2차필터(115)를 거쳐서 정화된 공기가 송풍덕트(116)를 통하여 재배실(100)의 내부로 유입되도록 되어 있다. 한편, 실외기(111)의 일측에 재배실(100)의 내부에 이산화탄소를 공급하는 봄베(117)가 구비되어 있다.As shown in FIG. 3, the
여기서, 재배실(100)은 수요자의 필요에 따라 크기, 면적, 내부구조를 변경할 수 있다.Here, the
상기 재배베드(110)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상부에 인공광원부(120)가 배치되어 인삼에 광원이 공급되도록 되어 있고, 액양공급부(130)를 통하여 양액이 공급되도록 되어 있다. 여기서, 재배베드(110)에 채워지는 토양은 재배베드(110)의 내부에서 양액의 흡수와 배수가 잘 되는 일반 토양을 사용하거나 무기물 또는 유기물로 이루어진 인공토양으로 구성할 수 있다.As shown in FIG. 4, the
상기 인공광원부(120)는 상기 재배베드(110)의 상부에 배치되어 각각 서로 다른 파장대을 갖는 3색상(적색,청색,녹색) LED를 인삼에 선택적으로 조사하도록 되어 있다. 즉 인공광원부(120)는 인삼의 성장시기 등에 따라 적색, 청색, 녹색 LED를 파장별 광량조절이 가능하도록 구성되어 있다.The artificial
도 5에 도시된 바와 같이, 인공광원부(120)는 적색, 청색, 녹색의 LED(121)를 갖는 광원부(122)와, 상기 광원부(122)에 접속되어 열을 외부로 방출시키는 방열부(124)와, 상기 LED(121)의 밝기, 주파수 등을 조절하는 구동부(126)와, 상기 구동부(126)를 제어하는 신호를 수신하는 무선통신부(127), 및 상기 광원부(122), 구동부(126) 및 무선통신부(127)에 전원을 공급하는 전원부(128)를 포함한다. As shown in FIG. 5, the artificial
상기 방열부(124)는 상기 LED(121)에서 발생하는 열을 흡수하는 금속PCB(123)와, 상기 금속PCB(123)가 흡수한 열을 외부로 방출하는 방열판(125)으로 구성되어 있다. 여기서, 상기 방열판(125)에는 복수의 방열핀(125a)이 구비되어 있다. The
상기 인공광원부(120)는 WL5900 또는 WL5910모델을 사용하였고, 이들 모델의 스펙은 아래의 표와 같다.The artificial
청색LED:525 ㎚
녹색LED:465 ㎚Red LED: 625-635 nm
Blue LED: 525 nm
Green LED: 465 nm
청색LED:525 ㎚
녹색LED:465 ㎚Red LED: 625-635 nm
Blue LED: 525 nm
Green LED: 465
펄스조사제어ON / OFF by wavelength, light intensity control by wavelength,
Pulse irradiation control
파장별광량조절,
펄스조사제어ON / OFF by wavelength,
Light intensity control by wavelength
Pulse irradiation control
상기 양액공급부(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 재배베드(110) 내부에 물, 양액 및 산을 섞은 혼합양액을 공급하도록 되어 있다. 즉 양액공급부(130)는 물저장부(131), 제1,2양액저장부(132,133), 산저장부(134), 혼합양액저장부(135)를 포함하고 있다. 그리고, 양액공급부(130)는 혼합양액저장부(135)에서 배출관(136)을 통하여 재배베드(110)로 혼합 양액을 공급하도록 되어 있고, 배출관(136)에 분기되어 혼합양액저장부(135)로 복귀되는 복귀관(137)이 구비되어 있다. 상기 배출관(136)에는 펌프(138)와 양액조절밸브(139)가 구비되어 있다. As shown in FIG. 4, the nutrient
여기서, 앵약공급부(130)는 상기 PLC제어패널(150)과 유선으로 연결되어 그 PLC제어패널(150)에 의해 혼합양액의 농도, 혼합양액의 공급량 등이 자동으로 조절되도록 되어 있다.Here, the
상기 환경센싱유닛(140)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 재배실(100) 내부의 대기상태, 상기 혼합양액의 상태 및 상기 토양의 상태를 각각 감지하도록 되어 있다.As shown in FIG. 4, the
즉 상기 환경센싱유닛은 상기 재배실 내부의 온도, 상대습도, 이산화탄소농도를 각각 감지하는 대기센싱부(142)와, 상기 혼합양액의 수온, pH, 전기전도도(EC; Electronic Conductivity), 용존산소를 각각 감지하는 양액센싱부(144) 및 상기 토양의 함수율(含水率), 지온, 전기전도도를 각각 감지하는 토양센싱부(146)를 포함한다.That is, the environmental sensing unit includes an
환경센싱유닛(140)은 상기 대기센싱부(142), 양액센싱부(144), 토양센싱부(146)를 통합한 하나의 모듈로 구성할 수 있다. 이러한 환경센싱유닛(140)은 다수개 설치하여 운용할 수 있다. 또한, 환경센싱유닛(140)은 베이스노드부(160)를 통하여 상기 PLC제어부(150)에 각종 정보가 전달되도록 되어 있다.The
대기센싱부(142)는 WM-5010모델을 사용하고 스펙은 아래의 표와 같다.
최소측정값
응답시간
초기안정화시간Measuring range
Measured value
Response time
Initial stabilization time
0.1℃
5sec
20sec-140 to 120 ℃
0.1 ℃
5sec
20sec
0.1%RH
4sec
20sec0 to 100% RH
0.1% RH
4sec
20sec
1ppm
150sec
5min0-2000 ppm
1 ppm
150 sec
5min
무게
표시
경보설정
경보출력
통신size
weight
Display
Alarm setting
Alarm output
Communication
350grs
LCD 터치패널
3points
N.O or N.C(AC250V, 2A)
지그비 무선통신1200 (W) × 40 (D) × 110 (H) mm
350grs
LCD touch panel
3points
NO or NC (AC250V, 2A)
Zigbee Wireless Communications
데이터저장
전원network
Data storage
power
2GB SD카드
AC 220V, 60HzMesh network
2GB SD card
AC 220V, 60Hz
대기센싱부(142)는 재배실(100) 내부의 온도, 습도, 이산화탄소농도를 각각 감지하도록 되어 있다.
양액센싱부(144)는 WM-5020모델을 사용하고 스펙은 아래의 표와 같다.The nutrient
최소측정값
응답시간
초기안정화시간Measuring range
Measured value
Response time
Initial stabilization time
0.1PH
20sec
1min0 to 14 PH
0.1PH
20sec
1min
0.1ms/cm
20sec
1min0 to 10 ms / cm
0.1ms / cm
20sec
1min
1℃
20sec
1min0-2000 ppm
1 ℃
20sec
1min
무게
표시
경보설정
경보출력
통신size
weight
Display
Alarm setting
Alarm output
Communication
350grs
LCD 터치패널
3points
N.O or N.C(AC250V, 2A)
지그비 무선통신1200 (W) × 40 (D) × 110 (H) mm
350grs
LCD touch panel
3points
NO or NC (AC250V, 2A)
Zigbee Wireless Communications
데이터저장
전원network
Data storage
power
2GB SD카드
AC 220V, 60HzMesh network
2GB SD card
AC 220V, 60Hz
양액센싱부(144)는 양액공급부(130)의 혼합양액저장부(135)에 저장된 혼합양액의 수온, pH, 전기전도도, 용존산소를 각각 감지하도록 되어 있다.
토양센싱부(146)는 WM-5030모델을 사용하고 스펙은 아래의 표와 같다.
응답시간
초기안정화시간Measuring range
Response time
Initial stabilization time
1min
5min0-100%
1min
5min
20sec
1min0-15ms / cm
20sec
1min
20sec
1min-40 to 50 ℃
20sec
1min
무게
표시
경보설정
경보출력
통신size
weight
Display
Alarm setting
Alarm output
Communication
350grs
LCD 터치패널
3points
N.O or N.C(AC250V, 2A)
지그비 무선통신1200 (W) × 40 (D) × 110 (H) mm
350grs
LCD touch panel
3points
NO or NC (AC250V, 2A)
Zigbee Wireless Communications
데이터저장
전원network
Data storage
power
2GB SD카드
AC 220V, 60HzMesh network
2GB SD card
AC 220V, 60Hz
상기 토양센싱부(146)는 상기 재배베드(110)에 구비된 토양의 함수율(含水率), 지온, 전기전도도를 각각 감지하도록 되어 있다.The
상기 PLC제어패널(150)은 상기 환경센싱유닛(140)의 환경정보를 받아서 상기 인공광원부(120) 및 상기 양액공급부(130)를 및 환경센싱유닛(140)을 각각 제어하도록 되어 있다. 여기서, PLC제어패널(150)은 환경센싱유닛(140)과 무선통신(지그비통신)으로 환경정보가 베이스노드부(160)로 전달되고, 베이스노드부(160)에서 무선통신(지그비통신)으로 환경정보를 전달받도록 되어 있다. The
본 발명에 따른 식물 재배 플랜트는 상기 PLC제어패널(150)과 유선으로 연결되고 상기 재배실(100)의 외벽에 설치된 터치패널부(170)를 더 포함한다. 여기서, 터치패널부(170)는 상기 인공광원부(120), 상기 양액공급부(130) 및 환경센싱부(140)를 사용자가 직접 확인하면서 제어할 수 있다. 여기서, 터치패널부(170)에는 인삼의 생육단계별로 환경을 조절하기 위한 환경조절 프로그램을 내장하여 구성할 수 있다.The plant cultivation plant according to the present invention further includes a
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 식물 재배 플랜트는, 상기 PLC제어패널(150)과 유,무선으로 연결되어 상호 통신가능하고 상기 인공광원부(120), 상기 양액공급부(130) 및 환경센싱유닛(140)을 각각 감시하면서 제어가능한 제어서버(200)와, 상기 제어서버(200)와 유,무선통신(CCMDA)으로 원격접속되는 원격단말기(210)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어서버(200)에는 사용자의 운용편의를 위한 HMI(Human Machine Interface)를 내장하는 것이 바람직하다.On the other hand, as shown in Figure 4, the plant cultivation plant according to the present invention, the
여기서, 상기 제어서버(200)를 원격단말기(210)와 인터넷으로 연결하고, 상기 원격단말기(210)에서 상기 제어서버(200)에 접속하여 원격으로 실시간으로 감시하면서 제어할 수 있다.
Here, the
한편, 본 발명에 따른 식물 재배 플랜트의 인삼 재배 조건은, 생장단계에 따라 70~180μmol/m2s의 광합성유효광양자속을 주고, 온도는 10~25℃, 습도 60~90%, 이산화탄소 500~1000ppm, pH 5.0~6.0으로 최적 환경제어를 해주고, 양액 EC 0.5~1.2dS/m로 조절하여 주기별 관수(인삼의 발아 및 출아, 전엽, 전엽 후 생장기를 단계 별로 나누어 영양요구도와 광합성 능력, 광강도 및 조명시간을 고려하여 각 단계 별 다른 농도의 양액을 공급하는 방식)를 하며, 인삼 재배 시기별 환경은 다음과 같다.On the other hand, ginseng cultivation conditions of the plant cultivation plant according to the present invention, give a photosynthetic effective photon flux of 70 ~ 180μmol / m 2 s depending on the growth stage, the temperature is 10 ~ 25 ℃, humidity 60 ~ 90%, carbon dioxide 500 ~ Optimum environmental control at 1000ppm, pH 5.0 ~ 6.0, and nutrient solution EC 0.5 ~ 1.2dS / m, watering by cycle (Ginseng germination and germination, front lobe, whole lobe, growth stage after each step, nutritional requirements, photosynthetic ability, light In consideration of intensity and lighting time, different levels of nutrient solution is supplied for each step).
Germination of ginseng
Whole ginseng season
After completion of the previous leaf of ginseng
더하여, 송풍팬(114)에 의해 공급되는 공기로 인하여 재배실(100) 내부압은 재배실 외부압에 비하여 약 10 내지 40% 높을 수 있으며, 본 발명의 일실시예에 따르면, 약 20 내지 30% 높을 수 있다.
In addition, due to the air supplied by the blowing
본 발명에 따르면, 상기의 인삼 재배 환경을 조성함으로써 실내에서 재배가 어려웠던 인삼의 실내 재배가 가능하고, 실외의 노지 재배보다 신속하고 건강하게 재배하는 것이 가능하며, 실외 날씨 및 계절 등과 무관하게 언제나 최적의 조건으로 사계절 재배가 가능하다. According to the present invention, by cultivating the ginseng cultivation environment, it is possible to cultivate indoor ginseng, which was difficult to grow indoors, and to cultivate faster and healthier than the open field cultivation of outdoor, and is always optimal regardless of outdoor weather and season. Seasonal cultivation is possible on condition of.
또한, 실외의 오염으로부터 보호할 수 있고, 무농약으로 병충해 없이 청정한 상태로 재배할 수 있으며, 인삼의 사포닌 함량 증가가 가능하므로 상품 가치를 극대화할 수 있으므로 농가 수익 증대에 대단히 유리하다.In addition, it can be protected from outdoor pollution, can be cultivated in a clean state without pests and pesticides, and saponin content of ginseng can be increased, thereby maximizing commodity value, which is very advantageous for increasing farm income.
더욱이, 재배실 외부에서 재배 환경을 실시간으로 감시하면서 제어할 수 있으므로 사용자가 편리하게 인삼을 재배할 수 있다.
Moreover, the ginseng can be conveniently grown by the user since the cultivation environment can be monitored and controlled in real time outside the cultivation room.
본 발명에 따른 식물 재배 플랜트에 의하면, 재배실(100)의 PLC제어패널(150)을 통하여 인삼 생육조건에 따라 필요한 광, 온도, 습도, 이산화탄소, 양액 등을 자동으로 조절하여 공급할 수 있고, 재배실(100)의 외벽에 설치된 터치패널부(170)를 통하여 인공광원부(120), 양액공급부(130) 및 환경센싱유닛(140)을 각각 감시하면서 제어할 수 있다. 또한, 제어서버(200)와 원격단말기(210)를 통하여 인공광원부(120), 양액공급부(130) 및 환경센싱유닛(140)을 원격으로 실시간으로 감시하고 제어할 수 있다.
According to the plant cultivation plant according to the present invention, through the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 기초로 설명하였으나, 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 해당분야 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위 내에서 기재된 범주내에서 변경할 수 있다.As described above, although described based on the preferred embodiment according to the present invention, it is not limited to the specific embodiment, can be changed within the scope described within the claims by those skilled in the art.
100 : 재배실 110 : 재배베드
120 : 인공광원부 130 : 양액공급부
140 : 환경센싱유닛 150 : PLC제어패널
160 : 베이스노드부 170 : 터치패널부
200 : 제어서버 210 : 원격단말기100: cultivation room 110: cultivation bed
120: artificial light source 130: nutrient solution supply
140: environmental sensing unit 150: PLC control panel
160: base node portion 170: touch panel portion
200: control server 210: remote terminal
Claims (12)
상기 재배실 내부 일측으로 선반을 통하여 다층으로 배열되고 내부에 토양이 담긴 재배베드;
상기 재배베드에 각각 서로 다른 파장대을 갖는 3색상 LED를 선택 조사가능한 인공광원부;
상기 재배베드의 토양에 물, 양액 및 산을 섞은 혼합양액을 공급하는 양액공급부;
상기 재배실의 내부 온도를 조절하는 공조기;
상기 재배실의 내부 습도를 조절하는 가습기;
상기 재배실 내부의 대기상태, 상기 혼합양액의 상태 및 상기 토양의 상태를 각각 감지하는 환경센싱유닛; 및
상기 환경센싱유닛의 환경정보를 받아서 상기 인공광원부와 양액공급부를 각각 제어하는 PLC제어패널
을 포함하고,
인삼 잎의 수평면 기준으로 70 내지 180μmol/m2s의 광합성유효광양자속을 제공하고, 온도는 10 내지 25℃, 습도는 60 내지 90%, 이산화탄소는 500 내지 1000ppm, pH 5.0 내지 6.0, 및 양액은 EC 0.5 내지 1.2dS/m로 조절하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트.
A cultivation room in which the external environment is blocked and surrounded by an insulating wall;
A cultivation bed arranged in multiple layers through shelves to one side of the cultivation room and containing soil therein;
An artificial light source unit capable of selectively irradiating three-color LEDs having different wavelength bands on the cultivation bed;
Nutrient supply unit for supplying a mixed nutrient solution of water, nutrient solution and acid to the soil of the cultivation bed;
An air conditioner for controlling an internal temperature of the cultivation room;
Humidifier for adjusting the internal humidity of the cultivation room;
An environmental sensing unit for sensing an air condition inside the cultivation room, a state of the mixed nutrient solution, and a state of the soil, respectively; And
PLC control panel for receiving the environmental information of the environmental sensing unit to control the artificial light source unit and the nutrient solution supply unit, respectively
Including,
It provides 70 to 180 μmol / m 2 s of photosynthetic effective photon flux based on the horizontal plane of ginseng leaves, temperature is 10 to 25 ° C., humidity is 60 to 90%, carbon dioxide is 500 to 1000 ppm, pH 5.0 to 6.0, and nutrient solution Ubiquitous ginseng cultivation plant, characterized in that adjusted to EC 0.5 to 1.2dS / m.
상기 PLC제어패널은 베이스노드부를 통하여 상기 인공광원부와 환경센싱유닛에서 각각 얻은 정보신호를 무선통신에 의해 전달받는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트.
The method of claim 1,
The PLC control panel is a ubiquitous ginseng cultivation plant, characterized in that for receiving information signals obtained from the artificial light source unit and the environmental sensing unit by wireless communication through a base node unit.
상기 PLC제어패널과 유선으로 연결되고 상기 재배실 외벽에 설치되어 상기 인공광원부, 상기 양액공급부 및 환경센싱유닛을 각각 감시하면서 제어가능한 터치패널부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트.
The method of claim 1,
Ubiquitous ginseng cultivation plant characterized in that it further comprises a touch panel connected to the PLC control panel by wire and installed on the outer wall of the cultivation room to control while monitoring the artificial light source unit, the nutrient solution supply unit and the environmental sensing unit, respectively.
상기 PLC제어패널과 유,무선으로 연결되어 상호 통신가능하고 상기 인공광원부, 상기 양액공급부 및 환경센싱유닛을 각각 감시하면서 제어가능한 제어서버와, 상기 제어서버와 유,무선으로 원격접속되는 원격단말기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트.
The method according to claim 1 or 2,
A control server and a remote terminal connected to the PLC control panel by wire and wireless to communicate with each other and controllable while monitoring the artificial light source unit, the nutrient solution supply unit, and the environmental sensing unit, respectively, and a remote terminal wired and wirelessly connected to the control server. Ubiquitous ginseng cultivation plant, characterized in that it further comprises.
상기 환경센싱유닛은 상기 재배실 내부의 온도, 상대습도, 이산화탄소 농도를 각각 감지하는 대기센싱부와,
상기 토양의 함수율, 지온, 전기전도도를 각각 감지하는 토양센싱부 및,
상기 혼합양액의 수온, pH, 전기전도도, 용존산소를 각각 감지하는 양액센싱부를 포함하는 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트.
The method of claim 2,
The environmental sensing unit and the atmospheric sensing unit for sensing the temperature, relative humidity, carbon dioxide concentration inside the cultivation room, respectively;
Soil sensing unit for sensing the water content, geothermal, electrical conductivity of the soil, and
Ubiquitous ginseng cultivation plant comprising a nutrient solution sensing unit for sensing the water temperature, pH, electrical conductivity, dissolved oxygen of the mixed nutrient solution.
상기 양액공급부는 상기 PLC제어패널과 유선으로 연결되어 그 PLC제어패널에 의해 혼합양액의 농도, 혼합양액의 공급량을 자동으로 조절하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트.
The method of claim 1,
The nutrient solution supply unit is connected to the PLC control panel by wire and ubiquitous ginseng cultivation plant, characterized in that the automatic control of the concentration of the mixed nutrient solution, the supply amount of the mixed nutrient solution by the PLC control panel.
상기 재배실은 외부 외기를 1차 필터링하는 제1필터와, 상기 제1필터를 거친 공기를 송풍시키는 송풍팬 및 상기 송풍팬을 통과하는 공기를 2차 필터링하는 제2필터를 구비한 공기정화부를 통하여 정화된 공기가 유입되는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트.
The method of claim 1,
The cultivation room is provided with an air purifying unit including a first filter that primarily filters external air, a blower fan that blows air passing through the first filter, and a second filter that secondaryly filters the air passing through the blower fan. Ubiquitous ginseng cultivation plant, characterized in that the purified air is introduced.
상기 재배실의 내부 압력은 상기 재배실의 외부 압력에 비하여 10 내지 40% 높은 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트.
The method of claim 7, wherein
The internal pressure of the cultivation room is a ubiquitous ginseng cultivation plant, characterized in that 10 to 40% higher than the external pressure of the cultivation room.
인삼의 출아기에 상기 재배실의 온도는 10 내지 20℃, 및 습도는 80 내지 90%로 조절하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트.
The method according to any one of claims 1 to 8.
Ubiquitous ginseng cultivation plant, characterized in that during the germination of ginseng, the temperature of the cultivation room is 10 to 20 ℃, and the humidity is adjusted to 80 to 90%.
인삼의 전엽기에 상기 재배실의 온도는 17 내지 23℃, 및 습도는 80 내지 90%, 및 광강도는 70 내지 130μmol/m2s로 조절하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트.
The method according to any one of claims 1 to 8.
The ubiquitous ginseng cultivation plant, characterized in that the temperature of the cultivation room is 17 to 23 ℃, the humidity is 80 to 90%, and the light intensity is 70 to 130 μmol / m 2 s in the previous season of ginseng.
인삼의 전엽 완료 후에 상기 재배실의 온도는 18 내지 25℃, 및 습도는 60 내지 75%, 및 광강도는 70 내지 180μmol/m2s로 조절하는 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트.
The method according to any one of claims 1 to 8.
Ubiquitous ginseng cultivation plant, characterized in that the temperature of the cultivation room after completion of the whole leaf of ginseng is 18 to 25 ℃, humidity is 60 to 75%, and light intensity is adjusted to 70 to 180μmol / m 2 s.
인삼의 잎의 신장에 따른 양액 공급은 EC 0.5 내지 1.2dS/m 인 것을 특징으로 하는 유비쿼터스 인삼 재배 플랜트.The method according to any one of claims 1 to 8.
The nutrient solution supply according to the elongation of the leaves of ginseng is EC 0.5 to 1.2dS / m ubiquitous ginseng cultivation plant.
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