KR20130114880A - Apparatus for lighting in growthing plants and system and method for lighting in growthing plants using thereof - Google Patents

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KR20130114880A
KR20130114880A KR1020120037277A KR20120037277A KR20130114880A KR 20130114880 A KR20130114880 A KR 20130114880A KR 1020120037277 A KR1020120037277 A KR 1020120037277A KR 20120037277 A KR20120037277 A KR 20120037277A KR 20130114880 A KR20130114880 A KR 20130114880A
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Abstract

PURPOSE: A lighting system and a controlling method thereof are provided to secure the red light wavelength and supplement the blue light wavelength, and to change the wavelength of an LED light source. CONSTITUTION: A general light source (102) emits light of the red light wavelength. An LED light source (104) emits light of the blue light wavelength. A power supply unit (112) supplies power to the general light source and the LED light source. An input unit (300) receives data values of the light quantity, light emitting time, and the wavelength for the growth of plants. A measuring unit (200) measures the light quantity, light emitting time, and the wavelength. A control unit (400) compares the data value from the input unit and the measured value of the measuring unit, and outputs a control signal to the power supply source based on the comparison result for controlling the power supplied to the light sources. A wavelength changing unit (500) is installed in between the control unit and the power supply unit. [Reference numerals] (102) General light source; (104) LED light source; (112) Power supply unit; (200) Measuring unit; (300) Input unit; (400) Control unit; (500) Wavelength changing unit

Description

식물 생장용 라이트 장치와, 이를 이용한 식물 생장용 시스템 및 제어 방법{Apparatus for lighting in growthing plants and System and method for lighting in growthing plants using thereof}Apparatus for lighting in growthing plants and System and method for lighting in growthing plants using IEC}

본 발명은 식물 생장용 라이트 제어 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시설원예에 있어서 일반 광원과 LED 광원을 선택적으로 구현하여 식물 생장에 적합한 광원을 제공함으로써 식물 생장을 촉진하기 위한 식물 생장용 라이트 장치와, 이를 이용한 식물 생장용 라이트 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light control technology for plant growth, and more particularly, plant growth light device for promoting plant growth by providing a light source suitable for plant growth by selectively implementing a general light source and an LED light source in facility horticulture. And it relates to a light system and control method for plant growth using the same.

최근, 온실 등의 실내에서 식물을 재배하거나 원예용 화초를 가꾸는 경우가 빈번해지면서 실내 식물의 생장 촉진을 위하여 적합한 빛을 공급하기 위한 기술이 개시되고 있다.In recent years, the cultivation of plants or the horticulture plants in the greenhouse, etc. are frequently used to provide a suitable light for promoting the growth of indoor plants.

이에, 식물의 생장과 빛의 관계에 대한 연구를 통해 특정 파장의 빛이 식물의 생장 또는 그 생장 환경 등에 영향을 미친다는 사실이 알려져 있다.Thus, through the study of the relationship between the growth of plants and light, it is known that the light of a specific wavelength affects the growth of the plant or its growing environment.

특정 파장의 빛이 식물에 미치는 영향을 살펴보면, 적색광 파장(650~700nm)은 식물의 엽록소 a가 가장 잘 흡수하는 빛의 파장으로서 광합성 촉진 및 개화 촉진 등에 이용되고, 청색광 파장(430~440nm)은 식물의 엽록소 b가 가장 잘 흡수하는 빛의 파장으로서 광합성 촉진, 굴광성에 의한 형태 형성 및 어린 묘의 웃자람 방지 등에 이용된다. 여기서, 식물 생장에 필요한 광합성 작용은 엽록소 a가 가장 잘 흡수하는 빛의 파장인 적색광 파장(650~700nm)과 엽록소 b가 가장 잘 흡수하는 빛의 파장인 청색광 파장(430~440nm)에서 가장 활발하다는 것을 알 수 있다.Looking at the effect of light of a specific wavelength on the plant, the red light wavelength (650 ~ 700nm) is the wavelength of the light that the chlorophyll a of the plant absorbs the most, and is used for promoting photosynthesis and flowering, blue wavelength (430 ~ 440nm) It is the wavelength of light that the chlorophyll b of plants absorbs best, and is used for promoting photosynthesis, forming morphology by photosynthesis, and preventing overgrowing of young seedlings. Here, photosynthesis required for plant growth is most active at the red light wavelength (650-700 nm), which is the wavelength of chlorophyll a that is best absorbed, and the blue light wavelength (430-440 nm), which is the wavelength of chlorophyll b. It can be seen that.

그 외에 적황색 스펙트럼(610nm)은 병충해를 예방하고, 황색 스펙트럼(550~600nm)은 해충을 억제하며, 녹색 스펙트럼(500~550nm)은 곰팡이 발생을 억제하여, 식물의 기본적인 생장 뿐 아니라 식물의 안정한 생장을 유도하는데 이용된다. In addition, the red-yellow spectrum (610 nm) prevents pests, the yellow spectrum (550-600 nm) suppresses pests, and the green spectrum (500-550 nm) suppresses the development of fungi. Used to derive

또한, 식물에 빛을 조사하기 위한 광원으로는 기존의 나트륨등, 백열등 또는 형광등 등의 일반 광원과 최근 활발한 기술 개발이 이루어지고 있는 LED 광원 등이 소개되고 있다.In addition, as a light source for irradiating light on plants, conventional light sources such as sodium lamps, incandescent lamps, or fluorescent lamps, and LED light sources, which have been actively developed in recent years, have been introduced.

기존의 일반 광원은 두 전극 사이에 주입된 충전물로 하여금 빛을 발생하게 하며 그 빛은 아크방전을 통해 직접 생성되는 방전 광원으로서, 광효율이 높고 저렴하며 설치가 용이하다는 장점을 가진다. 그러나, 식물 생장에 필요한 다양한 빛의 파장을 구현하는데 제한적(예를 들면, 나트륨등의 경우 주로 적색광을 생성한다.)이라는 단점이 있다.Existing general light sources cause the filling injected between two electrodes to generate light, and the light is a discharge light source directly generated through arc discharge, and has an advantage of high light efficiency, low cost, and easy installation. However, there is a disadvantage in that it is limited in implementing various wavelengths of light necessary for plant growth (for example, sodium mainly produces red light).

반면, 최근 활발한 기술 개발이 이루어지고 있는 LED 광원은 P형 반도체 물질과 N형 반도체 물질을 접합한 PN 접합면에 순방향 전류를 통함으로써 생기는 과잉전자가 빛으로 전환되는 기본 원리를 갖는 것으로서, 기존의 일반 광원과는 달리 식물에 따라 필요한 빛의 파장을 선택하여 집중적으로 조사하는 것이 가능하여 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, LED 광원은 기존의 일반 광원에 비하여 전력비가 낮아 식물 생장에 필요한 광량을 충분히 확보하기 어려운 문제가 있다.On the other hand, the LED light source, which has been actively developed in recent years, has a basic principle of converting excess electrons generated through a forward current to the PN junction surface where the P-type semiconductor material and the N-type semiconductor material are bonded into light. Unlike general light sources, it is possible to intensively irradiate by selecting the wavelength of light required by plants, which has the advantage of preventing unnecessary power consumption. However, the LED light source has a problem that it is difficult to secure a sufficient amount of light required for plant growth because the power ratio is lower than the conventional general light source.

살펴본 바와 같이, 적색광 파장(650~700nm) 및 청색광 파장(430~440nm)을 균형적으로 식물에 비추어 줄 때 식물의 효율적인 생장 촉진을 기대할 수 있으나, 기존의 일반 광원의 경우 식물 생장에 필요한 다양한 빛의 파장을 구현하는데 제한적이고, LED 광원의 경우 식물 생장에 필요한 광량을 얻는데 지나치게 고비용을 필요로 한다는 단점이 있으므로, LED 광원에 의한 식물 생장에 필요한 파장의 조절 효과를 유지하면서 전력비를 최대한으로 절감할 수 있는 식물 생장용 라이트 시스템 및 제어 방법이 요구되고 있다.As described above, when the red light wavelength (650-700 nm) and blue light wavelength (430-440 nm) are reflected on the plant in a balanced manner, the efficient growth of the plant can be expected, but in the case of the conventional general light source, various light required for plant growth It is limited to realize the wavelength of the light source, and the LED light source requires an excessively high cost to obtain the amount of light required for plant growth. Therefore, the power cost can be reduced to the maximum while maintaining the control effect of the wavelength required for plant growth by the LED light source. There is a need for a light system and control method for plant growth.

대한민국 공개특허공보 제2005-0061070호(2005.06.22.)Republic of Korea Patent Publication No. 2005-0061070 (2005.06.22.) 대한민국 등록실용신안공보 제0247079호(2001.09.05.)Republic of Korea Utility Model Registration No. 0247079 (2001.09.05.)

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 기존의 일반 광원(예를 들면, 나트륨등, 백열등 또는 형광등 등)으로부터 식물의 광합성에 가장 직접적인 영향을 미치며 절대적인 광량이 요구되는 적색광 파장(650~700nm)을 확보하고 LED 광원으로부터 청색광 파장(430~440nm)을 보광하여 이상적인 식물 생장 환경을 조성하는 식물 생장용 라이트 시스템 및 제어 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the object of the present invention is to have the most direct effect on the photosynthesis of plants from the existing general light source (for example, sodium, incandescent or fluorescent lamp, etc.) It is to provide a plant growth light system and control method to secure the red light wavelength (650 ~ 700nm) required absolute light amount and to complement the blue light wavelength (430 ~ 440nm) from the LED light source to create an ideal plant growth environment.

또한, 본 발명의 다른 목적은 LED 광원의 파장을 변환시켜 다른 색 파장의 빛을 선택적으로 발산시킴으로써 식물 생장에 기능적으로 유익한 식물 생장용 라이트 시스템 및 제어 방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a plant growth light system and a control method that is functionally beneficial to plant growth by converting the wavelength of the LED light source to selectively emit light of different color wavelengths.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 식물 생장용 라이트 장치는, 적색광 파장의 빛을 발산하는 일반 광원, 청색광 파장의 빛을 발산하는 LED 광원 및 일반 광원 및 LED 광원에 전원을 공급하는 전원 공급 장치를 포함한다.Plant growth light apparatus of the present invention for achieving the above object, the power supply for supplying power to a general light source for emitting light of a red light wavelength, an LED light source for emitting light of a blue light wavelength and a general light source and LED light source. Device.

또한, 본 발명의 식물 생장용 라이트 시스템은, 식물의 생장에 필요한 광량, 발광 시간, 빛의 파장에 관한 데이터 값을 입력 받는 입력부와, 식물에 조사되는 광량, 발광 시간, 빛의 파장을 측정하는 측정부, 입력부를 통해 입력 받은 데이터 값과 측정부에서 측정된 값을 비교하고, 그 결과에 따라 광원에 공급되는 전원이 조절되도록 전원 공급 장치에 제어 신호를 출력하는 제어부와, 적색광 파장의 빛을 발산하는 일반 광원, 청색광 파장의 빛을 발산하는 LED 광원 및 일반 광원 및 LED 광원에 전원을 공급하는 전원 공급 장치를 구비하는 식물 생장용 라이트 장치를 포함한다.In addition, the plant growth light system of the present invention, the input unit for receiving data values relating to the amount of light, the light emission time, the wavelength of light required for plant growth, and the amount of light irradiated to the plant, the light emission time, measuring the wavelength of light A control unit for comparing the data value input through the measuring unit and the input unit with the value measured by the measuring unit, and outputting a control signal to the power supply unit so that the power supplied to the light source is adjusted according to the result; It includes a light source for plant growth having a general light source for emitting, a LED light source for emitting blue light wavelength, and a power supply for supplying power to the general light source and the LED light source.

그리고, 본 발명의 식물 생장용 라이트 제어 방법은, 입력부를 통해 식물의 생장에 필요한 광량, 발광 시간, 빛의 파장에 관한 데이터 값을 입력 받는 단계와, 측정부를 통해 식물에 조사되는 광량, 발광 시간, 빛의 파장을 측정하는 단계와, 제어부에서 입력부를 통해 입력 받은 데이터 값과 측정부에서 통해 측정된 값을 비교하는 단계와, 제어부에서 비교된 결과에 따라 적색광 파장의 빛을 발산하는 일반 광원 및 청색광 파장의 빛을 발산하는 LED 광원에 공급되는 전원이 조절되도록 전원 공급 장치에 제어 신호를 보내는 단계와, 제어 신호에 따라 전원 공급 장치가 전원을 공급하여 일반 광원 및 LED 광원이 빛을 발산하는 단계를 포함한다.In addition, the light control method for plant growth of the present invention comprises the steps of receiving data values relating to the amount of light, the light emission time, and the wavelength of light required for plant growth through an input unit, the amount of light irradiated to the plant through the measurement unit, the light emission time Measuring a wavelength of light, comparing a data value received through an input unit with a value measured by the measuring unit, a general light source emitting light having a red wavelength based on the result of the comparison with the control unit; Sending a control signal to the power supply unit so that the power supplied to the LED light source that emits light of the blue light wavelength is adjusted, and the power supply unit supplies power in accordance with the control signal to emit light from the general light source and the LED light source It includes.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 식물 생장용 라이트 장치와, 이를 이용한 식물 생장용 라이트 시스템 및 제어 방법은 다음과 같은 효과를 제공한다. 식물의 생장에 가장 절대적인 광량이 요구되는 적색광은 기존의 일반 광원으로부터 확보하고, 청색광은 필요시에만 LED 광원으로부터 보광함으로써, 식물 생장에 필요한 파장의 조절 효과를 유지하면서 전력비를 최대한으로 절감하여 효율적으로 식물 생장을 촉진할 수 있다.As described above, the plant growth light apparatus according to the present invention, the plant growth light system and the control method using the same provide the following effects. Red light, which requires the most absolute amount of light for plant growth, is secured from conventional light sources, and blue light is emitted from an LED light source only when necessary, thereby efficiently reducing power costs while maintaining the effect of controlling wavelengths required for plant growth. It can promote plant growth.

또한, LED 광원의 빛을 다양하게 변환하여 식물에 조사할 수 있으므로 예를 들면, 병충해를 예방하여 식물의 안전한 생장을 유도하는 적황색 스펙트럼(610nm) 등 식물 생장에 기능적으로 유익한 광원의 제공이 가능하다.In addition, since the light from the LED light source can be variously converted and irradiated to the plant, it is possible to provide a light source functionally beneficial to plant growth, such as red-yellow spectrum (610 nm), which prevents pests and induces safe growth of the plant. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 식물 생장용 라이트 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 식물 생장용 라이트 시스템의 회로 구성이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 식물 생장용 라이트 시스템의 회로 구성이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 식물 생장용 라이트 제어 방법을 도시한 운영흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 식물 생장용 라이트 제어 방법을 도시한 운영흐름도이다.1 is a block diagram of a plant growth light apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit configuration of a light system for plant growth according to an embodiment of the present invention.
3 is a circuit configuration of a light system for plant growth according to another embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a light control method for plant growth according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a light control method for plant growth according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 식물 생장용 라이트 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for the plant growth light system of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예 의한 식물 생장용 라이트 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a plant growth light apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 식물 생장용 라이트 장치(100)는, 적색광 파장의 빛을 발산하는 일반 광원(102)과, 청색광 파장의 빛을 발산하는 LED 광원(104)과, 일반 광원 소켓부(106)와, LED 광원 부착부(108)와, 반사판(110)과, 일반 광원 및 LED 광원에 전원을 공급하는 전원 공급 장치(112)와, 안정기(114)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the plant growth light device 100 includes a general light source 102 that emits light of a red light wavelength, an LED light source 104 that emits light of a blue light wavelength, and a general light source socket part. 106, an LED light source attachment portion 108, a reflector 110, a power supply 112 for supplying power to a general light source and an LED light source, and a ballast 114.

일반 광원(102)은 예를 들면 나트륨 등 충전물의 증기를 통하여 방전될 때 생기는 빛을 이용한 광원으로서, 식물에 주로 650nm 내지 700nm의 적색광 파장을 조사하여 식물의 광합성에 필요한 광량을 공급한다. 여기서, 일반 광원(102)의 충전물로서 나트륨 외에 적색광을 생성하기 위하여 650nm 내지 700nm 파장의 빛을 방출하는 메탈 등이 사용될 수 있다. 일반 광원(102)은 전원 공급 장치(112)와 접속되며, 또한 전원 공급 장치(112)를 통해 후술할 제어부(400)와 접속되어 광량, 발광 시간 등이 제어된다.The general light source 102 is a light source using light generated when discharged through a vapor of a packing material such as sodium, for example, and irradiates a plant with a red light wavelength of 650 nm to 700 nm to supply an amount of light necessary for plant photosynthesis. Here, as a filler of the general light source 102, a metal emitting light having a wavelength of 650 nm to 700 nm may be used in addition to sodium to generate red light. The general light source 102 is connected to the power supply 112, and is connected to the control unit 400 to be described later through the power supply 112 to control the amount of light, the light emission time, and the like.

LED 광원(104)은 P형 반도체 물질과 N형 반도체 물질을 접합한 PN 접합면에 순방향 전류를 통함으로써 생기는 과잉전자가 빛으로 전환되는 광원으로서, 430nm 내지 440nm의 청색광 파장 등 식물 및 생장 환경에 필요한 빛의 파장을 발산한다. 또한, LED 광원(104)은 전원 공급 장치(112)와 접속되며, 또한 전원 공급 장치(112)를 통해 후술할 제어부(400)와 접속되어 광량, 발광 시간, 빛의 파장 등이 제어된다.The LED light source 104 is a light source in which the excess electrons generated by passing a forward current through the PN junction surface to which the P-type semiconductor material and the N-type semiconductor material are bonded are converted into light. It emits the required wavelength of light. In addition, the LED light source 104 is connected to the power supply unit 112, and also connected to the control unit 400 to be described later through the power supply unit 112 to control the amount of light, emission time, wavelength of light, and the like.

일반 광원 소켓부(106) 및 LED 광원 부착부(108)는 각각 반사판(110)의 내면 및 반사판(110)의 하부에 설치되어 일반 광원(102) 및 LED 광원(104)을 고정한다.The general light source socket part 106 and the LED light source attachment part 108 are respectively installed on the inner surface of the reflecting plate 110 and the lower part of the reflecting plate 110 to fix the general light source 102 and the LED light source 104.

반사판(110)은 일반 광원 소켓부(106) 및 LED 광원 부착부(108)를 고정하며, 빛의 반사율이 높은 물질로 이루어져 일반 광원(102)의 광선을 효과적으로 확산시키는 역할과 일반 광원(102) 및 LED 광원(104)의 발열을 냉각시키는 역할을 한다.The reflection plate 110 fixes the general light source socket part 106 and the LED light source attachment part 108, and is made of a material having a high reflectance of light to effectively diffuse the light beam of the general light source 102 and the general light source 102. And it serves to cool the heat generated by the LED light source (104).

전원 공급 장치(112)는 반사판(110)에 고정되며, 후술할 제어부(400)로부터 수신 받은 제어 신호에 따라 일반 광원(102) 및 LED 광원(104)에 전원을 공급함으로써, 궁극적으로 식물에 조사되는 광원의 광량, 발광시간, 빛의 파장 등을 조절하게 된다. 전원 공급 장치(112)의 보다 자세한 동작은 아래의 도 2에서 설명된다.The power supply 112 is fixed to the reflector 110 and supplies power to the general light source 102 and the LED light source 104 according to a control signal received from the controller 400 to be described later, thereby ultimately irradiating the plant. The amount of light, emission time, wavelength of light, etc. of the light source to be controlled are controlled. More detailed operation of the power supply 112 is described in FIG. 2 below.

안정기(114)는 전원 공급 장치(112) 내부에 포함되며, 전원 공급 장치(112)로부터 공급된 전원을 변화시켜 일반 광원(102)과 LED 광원(104)에 공급되는 전원을 안정적으로 공급한다.
The ballast 114 is included in the power supply 112 and changes the power supplied from the power supply 112 to stably supply power supplied to the general light source 102 and the LED light source 104.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 식물 생장용 라이트 시스템의 회로 구성이다.2 is a circuit configuration of a light system for plant growth according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 식물 생장용 라이트 시스템은, 식물의 생장에 필요한 광량, 발광 시간, 빛의 파장에 관한 데이터 값을 입력 받는 입력부(200)와, 식물에 조사되는 광량, 발광 시간, 빛의 파장을 측정하는 측정부(300)와, 입력부를 통해 입력 받은 데이터 값과 측정부에서 측정된 값을 비교하고, 그 결과에 따라 광원에 공급되는 전원이 조절되도록 전원 공급 장치에 제어 신호를 출력하는 제어부(400)와, 식물 생장용 라이트 장치(100)를 포함한다.As shown in Figure 2, the plant growth light system of the present invention, the input unit 200 for receiving data values relating to the amount of light, the emission time, the wavelength of light required for plant growth, the amount of light irradiated to the plant, Measurement unit 300 for measuring the light emission time, the wavelength of the light, and compares the data value received through the input unit and the value measured by the measurement unit, according to the result the power supply to adjust the power supplied to the light source It includes a control unit 400 for outputting a control signal, and the light device 100 for plant growth.

입력부(200)는 식물의 생장에 필요한 광량, 발광 시간, 특정한 빛의 파장 등에 관한 데이터 값을 입력 장치를 통해 입력할 수 있도록 하는 것으로서, 입력 받은 데이터 값에 관한 입력 신호를 제어부(400)로 송신한다.The input unit 200 inputs data values related to light quantity, light emission time, specific light wavelength, etc. required for plant growth through the input device, and transmits an input signal regarding the received data values to the controller 400. do.

측정부(300)는 식물에 조사되는 광량, 발광 시간, 빛의 파장 등을 측정하는 센서로 이루어진 것으로서, 측정값에 관한 측정 신호를 제어부(400)에 송신한다.The measurement unit 300 is composed of a sensor for measuring the amount of light irradiated to the plant, the light emission time, the wavelength of light, and the like, and transmits a measurement signal relating to the measured value to the controller 400.

제어부(400)는 입력부(200)로부터 송신 받은 데이터 값과 측정부(300)로부터 송신 받은 측정값을 비교하여 일반 광원 점등 신호, LED 광원 점등 신호 등의 제어 신호를 전원 공급 장치(112)에 출력한다.The controller 400 compares the data value transmitted from the input unit 200 with the measured value transmitted from the measurement unit 300 and outputs a control signal such as a general light source lighting signal and an LED light source lighting signal to the power supply device 112. do.

식물 생장용 라이트 장치(100)는 도 1에서 도시한 바와 같이 일반 광원(102), LED 광원(104), 일반 광원 소켓부(106), LED 광원 부착부(108), 반사판(110), 전원 공급 장치(112), 및 안정기(114)로 구성되며, 특히 전원 공급 장치(112)는 제어부(400)로부터 송신 받은 제어 신호에 따라 일반 광원(102) 및 LED 광원(104)의 전원 공급을 제어한다. 특히, LED 광원(104)의 광량 및 빛의 지속 시간(발광 시간)은 제어 신호에 따라 공급 전원 펄스의 진폭 및 주기를 조절하여 제어한다. 이로써 나트륨 광원 등 기존의 일반 광원으로부터는 주로 식물의 광합성에 가장 절대적인 광량이 요구되는 적색광 파장(650~700nm)을 확보하고, LED 광원으로부터는 필요에 따라 일정량의 청색광 파장(430~440nm)을 보광하여 식물의 이상적인 광합성 환경을 제공할 수 있게 된다.As shown in FIG. 1, the plant growth light device 100 includes a general light source 102, an LED light source 104, a general light source socket part 106, an LED light source attachment part 108, a reflector 110, and a power supply. And a power supply 112, and in particular, the power supply 112 controls the power supply of the general light source 102 and the LED light source 104 according to a control signal transmitted from the controller 400. do. In particular, the amount of light and the duration of light (light emission time) of the LED light source 104 are controlled by adjusting the amplitude and period of the power supply pulse in accordance with the control signal. This ensures that red light wavelengths (650-700 nm) are required from conventional general light sources, such as sodium light sources, which require the most absolute amount of light for plant photosynthesis, and LED light sources provide a certain amount of blue light wavelengths (430-440 nm) as needed. It is thus possible to provide an ideal photosynthetic environment for plants.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 식물 생장용 라이트 시스템의 회로 구성이다.3 is a circuit configuration of a light system for plant growth according to another embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 식물 생장용 라이트 시스템은, 식물의 생장에 필요한 광량, 발광 시간, 빛의 파장에 관한 데이터 값을 입력 받는 입력부(200)와, 식물에 조사되는 광량, 발광 시간, 빛의 파장을 측정하는 측정부(300)와, 입력부를 통해 입력 받은 데이터 값과 측정부에서 측정된 값을 비교하고, 그 결과에 따라 광원에 공급되는 전원 및 광원의 파장이 조절되도록 제어 신호를 출력하는 제어부(400)와, LED 광원의 파장을 변환하는 파장 변환부(500)와, 식물 생장용 라이트 장치(100)를 포함한다. 본 실시예는 제어부(400)에서 일반 광원 점등 신호, LED 광원 점등 신호 외에 파장 변환 신호를 더 출력하는 것을 포함하고, 제어부(400)와 전원 공급 장치(112) 사이에 파장 변환부(500)를 더 구비하는 것 외에는 도 2에서 제시한 실시예와 동일하다.As shown in Figure 3, the plant growth light system of the present invention, the input unit 200 for receiving data values relating to the amount of light, the emission time, the wavelength of light required for plant growth, the amount of light irradiated to the plant, The light emitting time and the measurement unit 300 for measuring the wavelength of the light, the data value received through the input unit and the value measured by the measurement unit is compared, and according to the result so that the wavelength of the power and the light source supplied to the light source is adjusted It includes a control unit 400 for outputting a control signal, a wavelength converter 500 for converting the wavelength of the LED light source, and a light device 100 for plant growth. The exemplary embodiment further includes outputting a wavelength conversion signal in addition to the general light source lighting signal and the LED light source lighting signal from the control unit 400, and between the control unit 400 and the power supply 112, Except having further provided, it is the same as the Example shown in FIG.

이에, 제어부(400)는 입력부(200)로부터 송신 받은 데이터 값 중 빛의 파장 데이터와 측정부(300)로부터 송신 받은 측정값을 비교하여 양 파장이 다를 경우 파장 변환 신호를 전원 공급 장치(112)에 출력한다.Accordingly, the controller 400 compares the wavelength data of the light transmitted from the input value 200 and the measured value received from the measurement part 300 to compare the wavelength converted signal with the power supply device 112 when the wavelengths are different. Output to.

파장 변환부(500)는 제어부(400)에서 출력되는 파장 변환 신호에 따라, LED 광원(104)에서 발산되는 빛이 적황색광, 황색광, 녹색광, 청색광 등 빛의 여러 가지 파장 중 어느 하나가 되도록 광원의 파장을 변환한다.
The wavelength converter 500 may be configured such that the light emitted from the LED light source 104 is any one of various wavelengths of light such as red yellow light, yellow light, green light, and blue light according to the wavelength conversion signal output from the controller 400. Convert the wavelength of the light source.

그러면, 여기서 상기와 같이 구성된 시스템을 이용한 본 발명의 식물 생장용 라이트 제어 방법에 대해 설명하기로 한다.Then, the light control method for plant growth of the present invention using the system configured as described above will be described.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 의한 식물 생장용 라이트 제어 방법을 도시한 운영흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a light control method for plant growth according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 스텝 S100에서는 입력부(200)를 통해 식물의 생장에 필요한 광량, 발광 시간, 특정한 빛의 파장 등에 관한 데이터 값을 입력 받고, 스텝 S200에서는 측정부(300)를 통해 현재 식물에 조사되고 있는 광량, 발광 시간, 빛의 파장 등을 측정한다.As shown in FIG. 4, in step S100, data values related to the amount of light, light emission time, and wavelength of light required for plant growth are input through the input unit 200, and in step S200, the current value is measured through the measurement unit 300. The amount of light irradiated to the plant, the light emission time, the wavelength of light, etc. are measured.

다음으로, 스텝 S300에서는 제어부(400)가 입력된 데이터 값과 현재 식물에 조사되고 있는 적색광량을 비교한다. 이 때, 입력된 데이터 값이 현재 식물에 조사되고 있는 적색광량보다 크면 제어부(400)는 일반 광원 점등 신호를 전원 공급 장치(112)에 출력하여 일반 광원(102)을 점등함으로써 식물에 주로 650nm 내지 700nm의 적색광 파장을 조사하고(스텝 S310), 입력된 데이터 값이 현재 식물에 조사되고 있는 적색광량 이하이면 스텝 S400으로 진행한다.Next, in step S300, the control unit 400 compares the input data value with the amount of red light currently being irradiated on the plant. At this time, if the input data value is greater than the amount of red light currently being irradiated on the plant, the control unit 400 outputs the general light source lighting signal to the power supply 112 to light the general light source 102 so that the plant is mainly 650nm to The red light wavelength of 700 nm is irradiated (step S310), and if the input data value is less than the amount of red light currently being irradiated on the plant, the flow proceeds to step S400.

스텝 S400에서는 제어부(400)가 입력된 데이터 값과 현재 식물에 조사되고 있는 청색광량을 비교한다. 이 때, 입력된 데이터 값이 현재 식물에 조사되고 있는 청색광량보다 크면 제어부(400)는 LED 광원 점등 신호를 전원 공급 장치(112)에 출력하여 LED 광원(104)을 점등함으로써 식물에 주로 430nm 내지 440nm의 청색광 파장을 조사한다(스텝 S410). 이 때, 전원 공급 장치(112)는 펄스 전압을 공급하게 되는데, LED 광원 점등 신호에 따라 펄스 전압의 진폭 및 주기가 조절되어 LED 광원(104)의 광량 및 빛의 지속 시간(발광 시간)을 제어한다. 이로써, 필요시에만 LED 광원으로부터 일정량의 청색광 파장(430~440nm)을 보광하여 이상적인 식물의 광합성 환경을 제공하는 동시에 경제적인 면에서 효율적으로 비용을 절감할 수 있게 된다.In step S400, the control unit 400 compares the input data value with the amount of blue light currently being irradiated on the plant. At this time, if the input data value is greater than the amount of blue light currently being irradiated on the plant, the controller 400 outputs the LED light source lighting signal to the power supply 112 to light the LED light source 104 to mainly produce the plant at 430 nm or more. The blue light wavelength of 440 nm is irradiated (step S410). At this time, the power supply 112 supplies a pulse voltage, and the amplitude and period of the pulse voltage are adjusted according to the LED light source lighting signal to control the amount of light and the duration of light (light emission time) of the LED light source 104. do. As a result, a certain amount of blue light wavelengths (430 to 440 nm) may be complemented from the LED light source only when necessary, thereby providing an ideal plant photosynthetic environment and at the same time economically reducing costs.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 식물 생장용 라이트 제어 방법을 도시한 운영흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a light control method for plant growth according to another embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 스텝 S100에서는 입력부(200)를 통해 식물의 생장에 필요한 광량, 발광 시간, 특정한 빛의 파장 등에 관한 데이터 값을 입력 받고, 스텝 S200에서는 측정부(300)를 통해 현재 식물에 조사되고 있는 광량, 발광 시간, 빛의 파장 등을 측정한다.As shown in FIG. 5, in step S100, data values related to light amount, emission time, and wavelength of specific light required for plant growth are input through the input unit 200, and in step S200, the current value is measured through the measurement unit 300. The amount of light irradiated to the plant, the light emission time, the wavelength of light, etc. are measured.

다음으로, 스텝 S300에서는 제어부(400)가 입력된 데이터 값과 현재 식물에 조사되고 있는 적색광량을 비교한다. 이 때, 입력된 데이터 값이 현재 식물에 조사되고 있는 적색광량보다 크면 제어부(400)는 일반 광원 점등 신호를 전원 공급 장치(112)에 출력하여 일반 광원(102)을 점등함으로써 식물에 주로 650nm 내지 700nm의 적색광 파장을 조사하고(스텝 S310), 입력된 데이터 값이 현재 식물에 조사되고 있는 적색광량 이하이면 스텝 S400으로 진행한다.Next, in step S300, the control unit 400 compares the input data value with the amount of red light currently being irradiated on the plant. At this time, if the input data value is greater than the amount of red light currently being irradiated on the plant, the control unit 400 outputs the general light source lighting signal to the power supply 112 to light the general light source 102 so that the plant is mainly 650nm to The red light wavelength of 700 nm is irradiated (step S310), and if the input data value is less than the amount of red light currently being irradiated on the plant, the flow proceeds to step S400.

스텝 S400에서는 제어부(400)가 입력된 데이터 값과 현재 식물에 조사되고 있는 청색광량을 비교한다. 이 때, 입력된 데이터 값이 현재 식물에 조사되고 있는 청색광량보다 크면 제어부(400)는 LED 광원 점등 신호를 전원 공급 장치(112)에 출력하여 LED 광원(104)을 점등함으로써 식물에 주로 430nm 내지 440nm의 청색광 파장을 조사한다(스텝 S410). 이 때, 전원 공급 장치(112)는 펄스 전압을 공급하게 되는데, LED 광원 점등 신호에 따라 펄스 전압의 진폭 및 주기가 조절되어 LED 광원(104)의 광량 및 빛의 지속 시간(발광 시간)을 제어한다. 이로써, 필요시에만 LED 광원으로부터 일정량의 청색광 파장(430~440nm)을 보광하여 이상적인 식물의 광합성 환경을 제공하는 동시에 경제적인 면에서 효율적으로 비용을 절감할 수 있게 된다. 한편, 입력된 데이터 값이 현재 식물에 조사되고 있는 청색광량 이하이면 스텝 S500으로 진행한다.In step S400, the control unit 400 compares the input data value with the amount of blue light currently being irradiated on the plant. At this time, if the input data value is greater than the amount of blue light currently being irradiated on the plant, the controller 400 outputs the LED light source lighting signal to the power supply 112 to light the LED light source 104 to mainly produce the plant at 430 nm or more. The blue light wavelength of 440 nm is irradiated (step S410). At this time, the power supply 112 supplies a pulse voltage, and the amplitude and period of the pulse voltage are adjusted according to the LED light source lighting signal to control the amount of light and the duration of light (light emission time) of the LED light source 104. do. As a result, a certain amount of blue light wavelengths (430 to 440 nm) may be complemented from the LED light source only when necessary, thereby providing an ideal plant photosynthetic environment and at the same time economically reducing costs. On the other hand, if the input data value is less than the amount of blue light currently being irradiated on the plant, the flow proceeds to step S500.

스텝 S500에서는 제어부(500)가 입력된 빛의 파장과 현재 식물에 조사되고 있는 빛의 파장을 비교한다. 이 때, 입력된 빛의 파장이 현재 식물에 조사되고 있는 빛의 파장과 다르면 제어부(400)는 파장 변환 신호를 파장 변환부(500)에 출력하여 LED 광원(104)의 파장을 변환하고(스텝 S510), LED 광원(104)은 전원 공급 장치(112)에서 공급된 전원에 의해 변환된 파장의 빛을 발산한다(스텝 S520). 스텝 S500에서 입력된 빛의 파장이 현재 식물에 조사되고 있는 빛의 파장일 때에는 바로 스텝 S520으로 진행하여 파장을 변환하지 않고 LED 광원에 의하여 빛을 발산한다.In step S500, the control part 500 compares the wavelength of the input light with the wavelength of the light currently irradiated to a plant. At this time, if the wavelength of the input light is different from the wavelength of the light currently irradiated on the plant, the controller 400 outputs the wavelength conversion signal to the wavelength converter 500 to convert the wavelength of the LED light source 104 (step) S510 and the LED light source 104 emit light of the wavelength converted by the power supplied from the power supply 112 (step S520). When the wavelength of the light input in step S500 is the wavelength of light currently being irradiated to the plant, the flow proceeds directly to step S520 to emit light by the LED light source without converting the wavelength.

이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.Although the present invention has been described in more detail with reference to some embodiments, the present invention is not necessarily limited to these embodiments and may be variously modified and implemented within the scope without departing from the spirit of the present invention.

100 : 식물 생장용 라이트 장치
102 : 일반 광원
104 : LED 광원
112 : 전원 공급 장치
200 : 입력부
300 : 측정부
400 : 제어부
500 : 파장 변환부100: light device for plant growth
102: general light source
104: LED light source
112: power supply
200: input unit
300: measuring unit
400:
500: wavelength conversion unit

Claims (10)

적색광 파장의 빛을 발산하는 일반 광원,
청색광 파장의 빛을 발산하는 LED 광원 및
상기 일반 광원 및 상기 LED 광원에 전원을 공급하는 전원 공급 장치
를 구비하는 식물 생장용 라이트 장치.
A general light source emitting light of a red light wavelength,
LED light source for emitting blue wavelength light
Power supply for supplying power to the general light source and the LED light source
Plant growth light device having a.
제 1 항에 있어서,
상기 일반 광원은 나트륨 광원인 것을 특징으로 하는 식물 생장용 라이트 장치.
The method of claim 1,
The general light source is a light source for plant growth, characterized in that the sodium light source.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 전원 공급 장치가 상기 LED 광원에 펄스 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 식물 생장용 라이트 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
And the power supply device applies a pulse voltage to the LED light source.
식물의 생장에 필요한 광량, 발광 시간, 빛의 파장에 관한 데이터 값을 입력 받는 입력부;
식물에 조사되는 광량, 발광 시간, 빛의 파장을 측정하는 측정부;
상기 입력부를 통해 입력 받은 데이터 값과 상기 측정부에서 측정된 값을 비교하고, 그 결과에 따라 광원에 공급되는 전원이 조절되도록 전원 공급 장치에 제어 신호를 출력하는 제어부; 및
적색광 파장의 빛을 발산하는 일반 광원, 청색광 파장의 빛을 발산하는 LED 광원 및 상기 일반 광원 및 상기 LED 광원에 전원을 공급하는 전원 공급 장치를 구비하는 식물 생장용 라이트 장치
를 포함하는 식물 생장용 라이트 시스템.
An input unit configured to receive data values regarding light quantity, emission time, and wavelength of light required for plant growth;
A measuring unit measuring the amount of light irradiated to the plant, a light emitting time, and a wavelength of light;
A control unit for comparing the data value received through the input unit with the value measured by the measuring unit, and outputting a control signal to a power supply device to adjust the power supplied to the light source according to the result; And
A plant growth light apparatus comprising a general light source emitting red light wavelengths, an LED light source emitting blue light wavelengths, and a power supply device for supplying power to the general light source and the LED light source.
Plant growth light system comprising a.
제 4 항에 있어서,
상기 일반 광원은 나트륨 광원인 것을 특징으로 하는 식물 생장용 라이트 시스템.
5. The method of claim 4,
The general light source is a light source for plant growth, characterized in that the sodium light source.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 전원 공급 장치가 상기 제어부에서 출력되는 제어 신호에 따라 상기 LED 광원에 펄스 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 식물 생장용 라이트 시스템.
The method according to claim 4 or 5,
And the power supply device applies a pulse voltage to the LED light source according to a control signal output from the controller.
입력부를 통해 식물의 생장에 필요한 광량, 발광 시간에 관한 데이터 값을 입력 받는 단계;
측정부를 통해 식물에 조사되는 광량, 발광 시간을 측정하는 단계;
제어부에서 상기 입력부를 통해 입력 받은 데이터 값과 상기 측정부에서 통해 측정된 값을 비교하는 단계;
상기 제어부에서 비교된 결과에 따라 적색광 파장의 빛을 발산하는 일반 광원 및 청색광 파장의 빛을 발산하는 LED 광원에 공급되는 전원이 조절되도록 전원 공급 장치에 제어 신호를 보내는 단계; 및
상기 제어 신호에 따라 상기 전원 공급 장치가 전원을 공급하여 상기 일반 광원 및 상기 LED 광원이 빛을 발산하는 단계를 포함하는 식물 생장용 라이트 제어 방법.
Receiving a data value about an amount of light and a light emission time required for plant growth through an input unit;
Measuring a light quantity and a light emission time irradiated to the plant through a measuring unit;
Comparing a data value input through the input unit with a value measured by the measurement unit in a control unit;
Sending a control signal to a power supply device such that power supplied to a general light source emitting red light wavelengths and an LED light source emitting blue light wavelengths is adjusted according to a result compared by the controller; And
And the power supply device supplies power according to the control signal to emit light from the general light source and the LED light source.
제 7 항에 있어서,
상기 일반 광원은 나트륨 광원인 것을 특징으로 하는 식물 생장용 라이트 제어 방법.
The method of claim 7, wherein
The general light source is a light source for plant growth, characterized in that the sodium light source.
입력부를 통해 식물의 생장에 필요한 광량, 발광 시간, 빛의 파장에 관한 데이터 값을 입력 받는 단계;
측정부를 통해 식물에 조사되는 광량, 발광 시간, 빛의 파장을 측정하는 단계;
제어부에서 상기 입력부를 통해 입력 받은 데이터 값과 상기 측정부에서 통해 측정된 값을 비교하는 단계;
상기 제어부에서 비교된 결과에 따라 일반 광원에 공급되는 전원 및 LED 광원의 파장이 조절되도록 전원 공급 장치에 제어 신호를 보내는 단계;
상기 제어 신호가 파장 변환 신호이면, 파장 변환부에서 LED 광원의 파장을 변환하는 단계; 및
상기 제어 신호에 따라 상기 전원 공급 장치가 전원을 공급하여 일반 광원 및 LED 광원이 빛을 발산하는 단계를 포함하는 식물 생장용 라이트 제어 방법.
Receiving data values regarding light quantity, emission time, and wavelength of light required for plant growth through an input unit;
Measuring a light quantity, a light emission time, and a wavelength of light irradiated to the plant through a measuring unit;
Comparing a data value input through the input unit with a value measured by the measurement unit in a control unit;
Sending a control signal to a power supply device such that the wavelengths of the power and the LED light source supplied to the general light source are adjusted according to the result compared by the controller;
Converting the wavelength of the LED light source in the wavelength conversion unit if the control signal is a wavelength conversion signal; And
And a general light source and an LED light source to emit light by supplying power from the power supply device according to the control signal.
제 7 항 내지 제 9항에 있어서,
상기 전원 공급 장치가 상기 LED 광원에 공급하는 전원이 펄스 전압인 것을 특징으로 하는 식물 생장용 라이트 제어 방법.The method according to claim 7 to 9,
The power supply method for plant growth, characterized in that the power supplied by the power supply to the LED light source is a pulse voltage.
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