KR20150025244A - 식물 재배 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식물 재배 장치에 관한 것으로서, 상기 식물 재배 장치는 태양광을 집광하는 태양광 집광부, 상기 태양광 집광부에 연결되어 태양광 집광부에서 출력되는 태양광을 전달하는 제1 광전송부, 그리고 제1 광전송부에서 전송되는 태양광을 난반사시키는 복수의 난반사판을 구비한 난반사판부를 포함한다.

Description

식물 재배 장치 및 그 제어 방법{PLANT CULTIVATION APPARATUS AND MEHTOD FOR CONTROLLING THE SAME}

본 발명은 식물 재배 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

통상적으로 식물은 성장하는데 필요한 조건으로 빛, 기온, 습도 등 공기의 상태나 기타 물리적인 자연 조건에 의해 성장성이 좌우되며, 식물이 충실하게 자라기 위해서는 빛, 기온 및 습도 등의 필요조건을 충족시켜만 한다.

우리나라는 비교적 사계절이 뚜렷하게 구분되어 다양한 조건의 환경 변화가 일어날 수 있게 되는데, 여름철과 겨울철에는 뜨거운 햇빛에 의한 폭염과 혹한의 날씨에 대부분의 식물의 성장이 중지하거나 전혀 자라날 수 없게 된다.

이러한 자연 환경을 임의적으로 변화시켜 농작물이 성장할 수 있는 환경을 제공하기 위해, 비닐이나 유리 등을 이용한 하우스나 온실 등을 이용해 농작물의 조건에 맞도록 재배 환경을 인위적으로 변경하여 식물을 재배하고 있다.

하지만, 종래의 온실이나 하우스를 이용한 재배 방법은 단지 태양광만을 이용하여 식물 재배를 실시하므로, 장마 기간 등이 장시간 지속될 경우 재배 식물에 조사되는 빛의 양이 부족하여 정상적인 발육이 행해지지 않아 상품성이 떨어지는 문제가 발생한다.

한국 등록특허공보 등록번호 10-1189800(등록일자: 2012년 10월 04일, 발명자: 김종식 외1)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 날씨에 따라 자동으로 식물에 조사되는 빛의 양을 제어하여 정상적인 식물의 발육이 이루어지도록 하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 재배자의 경제적인 손실을 방지하기 위한 것이다.

본 발명의 한 특징에 따른 식물 재배 장치는 태양광을 집광하는 태양광 집광부, 상기 태양광 집광부에 연결되어 태양광 집광부에서 출력되는 태양광을 전달하는 제1 광전송부, 그리고 제1 광전송부에서 전송되는 태양광을 난반사시키는 복수의 난반사판을 구비한 난반사판부를 포함한다.

상기 복수의 난반사판은 높이 방향으로 이격되게 위치하고, 상기 난반사판부는 각 난반사판이 고정되어 있고 상기 높이 방향으로 배열되어 있는 복수의 지지대를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 지지대 각각은 바로 위에 위치한 지지대 속으로 삽입될 수 있다.

복수의 난반사판 각각은 도넛 형상을 갖는 것이 좋다.

상기 난반사판부는 상기 복수의 난반사판 각각에 부착되어 있는 적어도 하나의 날개판을 더 포함할 수 있다.

상기 난반사판부는 설정 시간마다 설정 속도로 회전할 수 있다.

상기 특징에 따른 식물 재배 장치는 상기 식물 재배기 외부에 위치하여 상기 태양광 집광부에서 출력되는 태양광의 빛의 세기를 감지하여 해당하는 감지 신호를 출력하는 제1 광량 감지부, 상기 식물 재배기의 내부로 입사된 빛의 세기를 감지하여 해당하는 감지 신호를 출력하는 제2 광량 감지부, 상기 제1 광량 감지부와 상기 제2 광량 감지부에 연결되어 있는 제어부, 그리고 상기 제어부에 연결되어 있는 인공 광원부를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 제어부는 상기 제1 광량 감지부에 의해 판정된 빛의 제1 세기가 제1 설정량보다 작을 경우, 인공 광원부를 구동시키고, 상기 제2 광량 감지부에 의해 판정된 빛의 제2 세기가 제2 설정량보다 작을 경우, 상기 제2 설정량보다 작은 제3 설정량과 판정된 빛의 제2 세기를 비교하고, 판정된 빛의 세기가 상기 제3 설정량 이하일 경우, 인공 광원부를 점등시키고, 상기 제2 광량 감지부에 의해 판정된 빛의 제2 세기가 제2 설정량 이상일 경우, 인공 광원부가 점등 상태인지를 판정하고, 상기 인공 광원부가 점등 상태일 때, 상기 빛의 제2 세기와 제2 설정량 간의 오차에 기초해 상기 인공 광원부의 밝기 제어량을 산출하여 상기 인공 광원부의 밝기를 제어할 수 있다.

상기 특징에 따른 식물 재배 장치는 상기 제1 광전송부와 상기 식물 재배기 사이에 위치하고, 투명도가 상이한 복수의 광량 조절 부분을 구비한 광량 조절기와 상기 제어부에 연결되어 있고, 상기 제어부에서 출력되는 구동 신호에 따라 상기 광량 조절기의 위치를 변화시키는 광량 조절기 구동부를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 제어부는, 상기 제2 광량 감지부에 의해 판정된 빛의 상기 제2 세기가 제2 설정량 이상이고, 상기 인공 광원부가 소등 상태일 때, 상기 빛의 제2 세기와 상기 제2 설정량 간의 오차를 판정하여 빛의 감쇄량을 판정하고, 상기 복수의 광량 조절 부분 중에서 상기 식물 재배기에 인접하게 위치한 광량 조절 부분을 판정하고, 상기 빛의 감쇄량과 판정된 상기 식물 재배기에 인접하게 위치한 광량 조절 부분에 기초해 상기 광량 조절기 구동부를 구동시켜 상기 식물 재배기에 인접하게 위치한 광량 조절 부분을 원하는 투명도를 갖는 광량 조절 부분으로 변경할 수 있다.

상기 특징에 따른 식물 재배 장치는 상기 식물 재배기의 내부 온도를 감지하여 해당하는 감지 신호를 출력하는 온도 감지부, 상기 제1 광전송부와 상기 식물 재배기 사이에 위치하고, 원적외선을 차단하는 원적외선 차단막이 도포된 원적외선 차단기, 그리고 상기 제어부에 연결되어 있고, 상기 원적외선 차단기의 동작 상태를 제어하는 원적외선 차단기 구동부를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 제어부는 상기 온도 감지부에서 출력되는 상기 감지 신호에 의해 판정된 상기 식물 재배기의 내부 온도가 설정 온도 이상일 경우, 상기 원적외선 차단기 구동부를 구동시켜 상기 원적외선 차단기의 위치를 변화시켜 상기 원적외선 차단막을 통해 상기 제1 광전송부에서 출력된 빛이 통과되어 상기 식물 재배기로 입사시킬 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따른 식물 재배 장치의 제어 방법은 제1 광량 감지부에서 출력되는 감지 신호를 감지하여 태양광 집광부에 의해 집광된 빛의 제1 세기를 판정하는 단계, 상기 판정된 빛의 제1 세기와 제1 설정량을 비교하는 단계, 상기 빛의 제1 세기가 상기 제1 설정량보다 작을 경우, 인공 광원부를 구동시키는 단계, 제2 광량 감지부에서 출력되는 감지 신호를 감지하여 식물 재배기 내부로 입사된 빛의 제2 세기를 판정하는 단계, 판정된 상기 빛의 제2 세기와 제2 설정량을 비교하는 단계, 상기 빛의 제2 세기가 제2 설정량보다 작을 경우, 상기 제2 설정량보다 작은 제3 설정량과 판정된 빛의 제2 세기를 비교하는 단계, 판정된 빛의 세기가 상기 제3 설정량 이하일 경우, 인공 광원부를 점등시키는 단계, 상기 제2 광량 감지부에 의해 판정된 빛의 제2 세기가 제2 설정량 이상일 경우, 상기 인공 광원부가 점등 상태인지를 판정하는 단계, 그리고 상기 인공 광원부가 점등 상태일 때, 상기 빛의 제2 세기와 제2 설정량 간의 오차에 기초해 상기 인공 광원부의 밝기 제어량을 산출하여 상기 인공 광원부의 밝기를 제어하는 단계를 포함한다.

상기 특징에 따른 식물 재배 장치의 제어 방법은 상기 제2 광량 감지부에 의해 판정된 빛의 상기 제2 세기가 제2 설정량 이상이고, 상기 인공 광원부가 소등 상태일 때, 상기 빛의 제2 세기와 상기 제2 설정량 간의 오차를 판정하여 빛의 감쇄량을 판정하는 단계, 광량 조절기의 복수의 광량 조절 부분 중에서 상기 식물 재배기에 인접하게 위치한 광량 조절 부분을 판정하는 단계, 상기 빛의 감쇄량과 판정된 상기 식물 재배기에 인접하게 위치한 광량 조절 부분에 기초해 광량 조절기 구동부의 제어량을 판정하는 단계, 그리고 상기 제어량에 따라 상기 광량 조절기 구동부의 동작을 제어하여 상기 식물 재배기에 인접하게 위치한 광량 조절 부분을 원하는 투명도를 갖는 광량 조절 부분으로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 특징에 따른 식물 재배 장치의 제어 방법은 온도 감지부에서 출력되는 상기 감지 신호에 의해 판정된 상기 식물 재배기의 내부 온도를 판정하는 단계, 판정된 상기 내부 온도와 설정 온도를 비교하는 단계, 그리고 판정된 상기 내부 온도가 상기 설정 온도 이상일 경우, 원적외선 차단기 구동부를 구동시켜 원적외선 차단기의 위치를 변화시킴으로써, 원적외선 차단기의 원적외선 차단막을 통과한 빛이 식물 재배기로 입사되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이러한 특징에 따르면, 태양광의 광량 상태에 따라 인공 광원부의 점등 상태가 제어되므로, 빛 부족으로 인한 식물 재배의 어려움이 해소되어 식물의 성장 상태와 생산성이 향상된다.

또한, 난반사판에 의해 식물 재배기 내에서 식물로 조사되는 빛의 양이 균일해진다.

추가로, 식물 재배기 내부의 온도를 적정 온도로 조정하므로, 고온에 의한 식물의 고사 위험이나 성장 저하의 위험성이 줄어든다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 식물 재배 장치의 개략적인 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시한 식물 재배 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3는 본 발명의 한 실시예에 따른 식물 재배 장치의 난반사판부의 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 식물 재배 장치의 제어 유닛의 한 예에 대한 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 식물 재배 장치의 구동 방법에 대한 동작 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 식물 재배 장치 및 그 제어 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 4를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 식물 재배 장치에 대하여 설명한다.

본 예에 따른 식물 재배 장치는 태양광을 집광하는 태양광 집광부(10), 태양광 집광부(10)에 연결되어 있는 제1 광전송부(20), 제1 광전송부(20)에 연결되어 있는 원적외선 차단부(30), 원적외선 차단부(30)에 연결되어 있는 광량 조절부(40), 광량 조절부(40)에 연결되어 있는 제2 광전송부(50), 광전송부(50)에 연결되어 있는 식물 재배기(60)를 구비한다.

태양광 집광부(10)는, 도 2에 도시한 것처럼, 접시 형태(parabolic dish)를 갖고 있는 반사기(11)와 반사기(11)에서 반사된 태양광을 제1 광전송부(20)로 반사시키는 볼록 렌즈(12)를 구비한다.

반사기(11)의 가운데 부분에는 구멍(111)이 형성되어 있고, 이 구멍(111)을 통해 제1 광전송부(20)는 볼록 렌즈(12)와 인접하게 위치한다.

반사기(11)는 이미 설명한 것처럼 접시 형태를 갖는 파라볼라 반사기(parabolic reflector)로서, 그 표면에는 유리나 스테인리스 스틸(stainless steel) 등과 같이 빛을 반사시키는 반사 물질이 코팅되어 있다.

따라서, 평행광인 태양광은 반사기(11)의 표면에 반사되어 볼록 렌즈(12) 쪽으로 입사된다.

이때, 반사기(11)의 구면 수차 등과 같은 물리적인 특성을 이용하여 반사기(11)에 의해 반사된 태양광이 볼록 렌즈(12)로 입사되어 볼록 렌즈(12)에 의해 집광되도록 한다.

볼록 렌즈(12)는 반사기(11)로부터 반사되는 태양광을 수광하여 블록 렌즈(12)와 인접하게 위치한 제1 광전송부(20) 쪽으로 입사시킨다.

본 예의 식물 재배 장치는 태양의 위치에 태양광 집광부(10)의 위치를 이동시키는 태양광 추적 장치를 더 구비할 수 있고, 이로 인해, 태양광 집광부(10)에 의한 태양광의 집광 효율을 향상시킬 수 있다.

본 예에서, 볼록 렌즈(12)는 설치면에 고정되어 있는 지지대(13)에 고정되고, 반사기(11) 역시 연결 끈과 같은 연결 장치(14)를 통해 지지대에 고정될 수 있다.

제1 광전송부(20)는 원형의 봉 형상을 갖고 있는 케이스(21) 및 그 내부에 위치하는 복수의 광섬유(22)를 구비한다.

제1 광전송부(20)의 일측 단부는 볼록 렌즈(12)와 인접하게 위치하고 타측 단부는 원적외선 조절부(30) 내부에 위치한다.

따라서, 볼록 렌즈(12)에 의해 제1 광전송부(20) 쪽으로 반사된 빛은 복수의 광섬유(12)를 따라서 이동한다.

원적외선 차단부(30)와 광량 조절부(40)는 속이 비어 있고 제1 광전송부(20)로부터 전송되는 빛을 수신하는 하나의 빈 케이스(C1) 내부에 위치한다.

이때, 케이스(C1)는 태양광과 같은 외부 빛을 차단하는 금속이나 플라스틱(plastic) 물질과 불투명한 재료로 이루어져 있고 가운데 부분이 개방된 개구부(171)를 구비한 가로막(17)을 이용하고 내부 공간이 구획된다.

원적외선 차단부(30)는 케이스(C1)의 상단부에 위치한 공간에 케이스(C1)의 입구(IN1)로 삽입된 제1 광전송부(20)와 인접하게 위치하고 광량 조절부(40)는 케이스(C1)의 하단부에 위치한 공간에 케이스(C1)의 출구(OUT1)로 삽입되어 있는 제2 광전송부(50)와 인접하게 위치한다.

원적외선 차단부(30)는 가로막(17)이 위치하지 않은 케이스(C1) 내에 위치하고, 원적외선 차단막이 코팅되어 있는 원적외선 차단 부분(311)과 원적외선 차단막이 도포되어 있지 않는 원적외선 비차단 부분(312)을 구비한 디스크(disk)와 같은 원적외선 차단기(31)를 구비한다. 이때, 원적외선 차단기(31)는 유리나 플라스틱과 같이 빛을 투과시키는 투명한 물질로 이루어진 기판을 구비하고, 원적외선 차단 부분(311)는 기판 위에 원적외선 차단 물질이 도포됨에 따라 형성된다.

따라서, 원적외선 차단기(31)의 원적외선 차단 부분(311)이 개구부(171) 위에 위치할 경우, 원적외선 차단부(30)로 인가되는 태양광은 원적외선 차단 부분(311)을 통과해 개구부(171)를 거쳐 광량 조절부(40)가 위치한 하단부로 전달되며, 원적외선 차단기(30)의 원적외선 비차단 부분(312)이 개구부(171) 위에 위치할 경우 원적외선 차단부(30)로 인가된 태양광은 그대로 개구부(171)를 통해 케이스(C1)의 하단부로 전달된다.

이로 인해, 원적외선 차단부(30)는 원적외선 차단기(31)의 위치를 제어하여 광량 조절부(40)로 인가되는 빛의 원적외선 차단 여부를 제어한다.

이때, 원적외선은 1㎛ 이상, 좀더 구체적으로 1㎛ 이상 4㎛ 이하의 파장을 갖는 빛으로서, 원적외선 차단부(30)는 이러한 원적외선을 차단한다.

원적외선을 차단하기 위한 차단막의 재료는 유전체 물질로서, 예를 들어, HfO₂, Al₂O₃, MgF₂ 중 적어도 하나의 물질일 수 있다.

광량 조절부(40)는 원적외선 차단부(30)로부터 전송된 빛의 세기를 조절하여 출구(OUT1) 쪽을 통해 제2 광전송부(50)로 출력한다.

이러한 광량 조절부(40)는 표면이 복수 개의 영역으로 분할되어 투명도가 상이한 복수의 광량 조절 부분을 구비하고 출구(OUT1) 쪽을 막고 있는 디스크와 같은 광량 조절기(41)를 구비한다.

따라서, 광량 조절기(41)의 복수의 광량 조절 부분 중에서 원하는 투명도를 갖는 광량 조절 부분이 위치하여 출구(OUT1) 쪽으로의 투명도가 결정된다. 이로 인해, 케이스(C1)의 하단부로 전송된 빛은 출구(OUT1)를 통해 제2 광전송부(50)로 전송되므로, 출구(OUT1)에 위치하는 광량 조절기(41)의 위치에 따라 정해진 투명도에 따라 제2 광전송부(50)로의 빛의 출사량이 정해진다.

이와는 달리, 대안적인 예에서, 광량 조절부(40)의 광량 조절기(411)는 투명도나 입사면에서 출사면쪽으로 전송되는 광량의 비율이 서로 상이한 복수의 렌즈로 이루어질 수 있고, 이때, 복수의 광량 조절 부분은 복수의 렌즈가 된다.

이 경우, 복수의 렌즈 중에서 케이스(C2)의 출구(OUT1)를 막는 렌즈를 선택하여 출구(OUT1) 쪽으로 출사되는 빛의 양을 변화시킬 수 있다.

제2 광전송부(50) 역시 원형의 봉 형상을 갖고 있는 케이스(51) 및 그 내부에 위치하는 복수의 광섬유(52)를 구비한다.

제2 광전송부(50)의 일측은 케이스(C2)의 출구(OUT1)를 통해 광량 조절부(40) 속에 삽입되고, 타측은 케이스(60)에 형성된 개구부(601)를 통해 식물 재배기(60) 내부로 삽입되어 있다.

따라서, 광량 조절부(40)의 출구(OUT1)에서 출력되는 빛을 제2 광전송부(50)를 통해 식물 재배기(60)로 내부로 입사되어, 식물 재배기(60)에 위치하는 식물에 조사된다.

식물 재배기(60)는 대략 사각형 육면체로 이루어져 있고 내부에 빈 공간을 갖는 케이스(61) 내부에 적어도 각각 하나의 식물 재배 화분(621)이 위치하는 복수의 선반(62)이 배열되어 있다. 이들 선반(62)은 도시하지 않은 지지대에 고정되어 있다.

케이스(61)는 태양광과 같은 외부 빛을 차단하는 불투명한 재료로 이루어져 식물 재배기(30) 내부를 암실로 형성한다.

이때, 복수의 선반(62)는 가로 또는 세로 방향으로 나란히 배열되어 있고 높이 방향(또는 식물 재배기(60)의 바닥면에 수직인 수직 방향)으로 인정 간격 이격되게 배열되어 있다. 높이 방향으로 나란히 배열된 복수의 선반(62)은 도시되지 않은 지지대에 의해 고정되어 있다.

이러한 선반(62)의 각 하단면에는 반사판(622)이 부착되어 있고, 반사판(622)은 유리나 스테인리스 스틸 등과 같이 빛을 반사시키는 반사 물질이 코팅되어 있다.

식물 재배기(60) 내부에는 또한 가로 방향 또는 세로 방향으로 인접하게 위치한 선반(62) 사이에 위치한 적어도 하나의 난반사판부(63)를 구비한다.

난반사판부(63)는 도 3에 도시한 것처럼 식물 재배기(60)의 천장에 고정되어 있고, 서로 다른 지름을 갖고 높이 방향으로 나란히 이격되게 위치하는 복수의 난반사판(631-634)고, 각 난반사판(631-634)를 고정하는 복수의 지지대(635-638)을 구비한다.

각 난반사판(631-634)은 가운데 빈 공간이 형성된 도넛 형상을 갖고 있고, 상부면(TS)에는 복수의 돌기(P1)가 도출되어 있는 요철면으로서, 상부면(TS)에는 복수의 돌출부와 복수의 오목부가 존재한다. 이때, 복수의 돌출부의 크기 즉, 돌출 높이와 돌출부의 최대 지름의 크기는 일정하지 않고 상이하다.

따라서, 난반사판(631-634)으로 입사된 빛은 복수의 돌기(P1)에 의해 해당방향으로 반사되어 난반사된다.

이러한 난반사판(631-634)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄-은(Al-Ag) 합금을 이루어질 수 있다.

천정과 가장 인접하게 위치한 난반사판(631)를 고정하는 지지대(635)는 천정에 고정되어 있고, 나머지 지지대(636-638)는 높이 방향으로 위쪽에 인접한 다른 지지대(635-637)에 연결되어 고정된다.

이를 위해 각 지지대(635-638)는 내부에 빈 공간을 갖는 봉 형상을 갖고 있고 빈 공간의 지름을 위쪽에서 아래쪽으로 갈수록 좁아지고, 이때 빈 공간의 지름은 바로 아래쪽에 인접하게 위치한 다른 지지대(636-638)의 공간의 최대 지름보다 크다.

따라서, 아래쪽에 바로 인접하게 위치한 다른 지지대(636-638)는 위쪽에 바로 인접한 지지대(635-638)의 빈 공간 속으로 삽입된다. 하지만, 다른 지지대(635-637) 속으로 삽입되는 각 지지대(636-638)의 상부 단부에는 돌출부(18)가 위치하고 이 돌출부(18)의 지름은 삽입되는 지지대(636-638)의 빈 공간의 최소 지름보다 크다.

이로 인해, 각 지지대(636-638)는 돌출부(18)에 의해 위쪽에 위치한 지지대(635-637)에 빠지지 않고 고정되고, 삽입된 지지대(635-637)의 빈 공간 속으로 삽입되게 위치하므로, 필요에 따라 원하는 개수만큼의 난반사판(631-634)만을 수직 방향으로 펼쳐 이용할 수 있다.

또한, 해당 난반사판(631-634)은 금속 등으로 이루어진 복수의 연결 끈(T11)을 통해 인접한 해당 지지대(635-638)에 고정된다.

높이 방향으로 인접한 두 난반사판(631-634)에서, 아래쪽에 위치한 난반사판(예, 632)의 지름(D2)는 위쪽의 난반사판(631)에 위치한 공간의 지름(D1)과 같거나 작다. 이로 인해, 위쪽 난반사판(631)의 빈 공간을 통과한 빛이 아래쪽의 난반사판(632)에 조사되어 난반사된다.

각 난반사판(631-634)의 하부에는 높이 방향으로 나란하게 배열된 적어도 하나의 날개판(64)이 위치하고 있다.

도 3에서, 각 날개판(64)은 각 연결끈(T11)과 난반사판(631-634)에 부착되어 있지만, 각 연결끈(T11)과 난반사판(631-634) 중 하나에 부착될 수 있다.

이때, 각 연결끈(T11)은 지지대(635-638)에 경사지게 위치하고, 각 연결끈(T11)과 이 연결끈(T11)이 부착된 해당 지지대(635-638)가 이루는 경사 각도(θ)는 높이 방향으로 인접한 두 선반(62) 사이의 간격에 따라 변한다.

이러한 경사로 인해, 난반사판(631-634)에서 반사된 빛은 좀더 용이하고 효율적으로 선반(62) 쪽으로 조사되어 식물 재배 화분(621)의 식물에 조사되도록 한다.

한 예로, 경사 각도(θ)는 60도 내지 90도일 수 있다.

이러한 경사 각도(θ)가 60도 이상일 때, 난반사판(631-634)은 바닥쪽이 아니라 선반(62) 쪽으로 좀더 용이하게 빛을 반사시키고, 경사 각도(θ)가 90도 이하일 때, 난반사판(631-634)는 천정쪽이 아니라 선반(62) 쪽으로 좀더 용이하게 빛을 반사시킨다.

도 3에서 난반사판(631-634)의 개수는 4개이지만 필요에 따라 가감된다.

도 2에서, 제2 광전송부(50)은 가로 방향 또는 세로 방향으로 인접한 두 선반(62) 사이(W1)에 위치하고, 제2 광전송부(50)의 폭(W2)은 두 선반(62) 사이의 폭(W1)보다 작다.

하지만, 이와는 달리, 제2 광전송부(50)의 폭(W2)은 두 선반(62) 사이의 폭(W1)과 같거나 클 수 있다. 이 경우, 제2 광전송부(50)에서 조사되는 빛의 조사폭이 증가하여 난반사판(631-638)에 의 반사 동작이 좀더 효율적으로 이루어져 화분(621)으로의 빛 조사 효율이 향상된다.

이러한 식물 재배 장치에 구비되어 식물 재배 장치의 동작을 제어하는 제어 유닛에 대해 도 4를 참고로 하여 설명한다.

제2 광전송부(50)에서 출력되는 빛의 세기를 감지하여 해당 상태의 감지 신호를 출력하는 제1 광량 감지부(71), 식물 재배기(60) 내부로 입사된 빛의 세기를 감지하여 해당 상태의 감지 신호를 출력하는 제2 광량 감지부(72), 식물 재배기(60)의 내부 온도를 감지하여 해당 상태의 감지 신호를 출력하는 온도 감지부(73), 제1 및 제2 광량 감지부(71, 72)와 온도 감지부(73)에 연결되어 있는 제어부(80), 제어부(80)에 연결되어 있고 원적외선 차단부(30)의 원적외선 차단기(31)의 위치를 제어하는 원적외선 차단기 구동부(91), 제어부(80)에 연결되어 있고 광량 조절부(40)의 광량 조절기(41)의 위치를 제어하는 광량 조절기 구동부(92), 제어부(80)와 연결되어 있고 식물 재배기(60) 내부에 위치한 인공 광원부(93) 그리고 제어부(80)와 연결되어 있고 난반사판부를 회전시키는 난반사판 회전부(94)를 구비한다.

제1 광량 감지부(71)는 원적외선 차단부(30)와 인접하게 위치한 제1 광전송부(20)의 하단부에 위치하여 식물 재배기(60) 내부로 입사되기 전의 빛의 세기를 감지하여 해당하는 상태의 감지 신호를 출력한다.

제2 광량 감지부(72)는 식물 재배기(60) 내부의 빛의 세기를 감지하여 해당하는 상태의 감지 신호를 출력하는 복수의 광량 센서(721)를 구비한다.

복수의 광량 센서(721)는 각 선반(62)의 상부면(즉, 하단면의 반대편에 위치하고 높이 방향으로 인접한 선반의 하부면과 인접한 면)에 위치하고, 각 선반(62)의 상부면에는 적어도 하나의 광량 센서(721가 위치한다.

온도 감지부(73)는 각 선반(62)에 위치하는 복수의 온도 센서(731)를 구비하고, 각 온도 센서(731)는 감지된 온도에 해당하는 온도 감지 신호를 출력한다.

각 선반(62)에는 적어도 하나의 온도 센서(731)가 위치한다.

제어부(60)는 식물 재배기(60) 내부에 위치하고, 제1 및 제2 광량 감지부(71, 72)에서 출력되는 신호를 이용하여 인공 광원부(93)의 동작을 제어하고 또한 광량 조절기 구동부(92)의 동작을 제어한다.

또한, 제어부(80)는 온도 감지부(173)에서 출력되는 온도 감지 신호를 이용하여, 원적외선 차단기 구동부(91)의 동작을 제어한다.

원적외선 차단기 구동부(91)는 제어부(80)에서 출력되는 제어 신호에 따라 원적외선 차단부(30)의 원적외선 차단기(31)를 좌우 방향으로 이동시켜 개구부(171) 위에 위치하는 부분이 원적외선 차단부분(311)이거나 원적외선 비차단 부분(312)이 되도록 한다.

따라서 원적외선 차단기 구동부(91)의 한 예를 솔레노이드 밸브(solenoid valve) 등을 구비할 수 있다.

광량 조절기 구동부(92)는 제어부(80)에서 출력되는 제어 신호에 따라 광량조절기(41)를 회전시키거나 위치를 변경하여, 복수의 광량 조절 부분 중에서 케이스(C1)의 출구(OUT1) 쪽에 위치하는 광량 조절 부분을 정한다.

따라서, 광량 조절기 구동부(92)의 동작에 의해, 케이스(C1)의 출구(OUT1)에 대한 투명도가 정해져 출구(OUT1)를 통과해 제2 광전송부(50)로 전달되는 빛의 양이 제어된다.

이러한 광량 조절기 구동부(92)는 광량 조절기(41)를 회전시키는 모터(motor)로 이루어질 수 있다.

인공 광원부(93)는 식물 재배기(60) 내부에 위치한 복수의 광원(931)을 구비하고, 각 광원(931)은 발광 다이오드(LED)나 형광등일 수 있다.

복수의 광원(931)는 각 선반(62)의 하단부에 일정한 간격으로 이격되게 위치한다.

난반사판 회전부(94)는 제어부에서 출력되는 제어 신호에 따라 동작하여, 난반사판부(63)를 정해진 시간 간격과 정해진 회전 속도로 회전시킨다.

따라서 난반사판 회전부(93)는 모터일 수 있고, 천장에 가장 인접하게 위치한 지지대(635)를 회전시켜 그 하부에 있는 나머지 지지대(636-638)로 함께 회전시켜 난반사판(631-634)이 회전될 수 있도록 한다.

난반사판(631-634)이 회전함에 따라 난반사판(631-634)에 의해 난반사된 빛은 식물 재배기(60) 내부로 좀더 균일하게 조사되어 식물의 균일한 성장이 이루어질 수 있도록 한다.

이때, 난반사판(631-634)이 회전함에 따라, 각 난반사판(631-634) 하부에 부착된 날개판(64)에 의해 바람을 발생시켜 공기 흐름을 유발하여 식물의 성장에 도움을 주게 된다.

이러한 구조를 갖는 식물 재배 장치의 동작은 다음과 같다.

태양광 집광부(10)의 반사기(11)에 의해 반사된 태양광은 볼록 렌즈(12)로 집광된 후 제1 광전송부(20)의 광섬유(22)로 입사된다.

따라서, 제1 광전송부(20)의 광섬유(22)를 통해 태양광은 원적외선 차단부(30)가 위치한 케이스(C1)의 입구(IN1)를 거쳐 내부로 조사되어, 케이스(C1)의 상단에 위치한 개구부를 케이스(C1)의 하단에 위치한 광량 조절부(40) 쪽으로 전달된다.

이때, 상단부의 개구부에 원적외선 차단 디스크(31)가 위치할 경우, 광량 조절부(40) 쪽으로 전달되는 빛은 원적외선이 제거된 빛이 되고, 그렇지 않을 경우, 태양과 집광부(10)에 의해 수집된 태양광이 그대로 광량 조절부(40)가 위치한 하단부로 전달된다.

광량 조절부(40)는 케이스(C1)의 출구(OUT1)에 위치한 광량 조절 부분에 대응하는 투명도에 따라 해당하는 빛의 세기를 갖는 빛이 출구(OUT1)를 통해 제2 광전송부(50)의 광섬유(52)로 전달된다.

따라서, 제2 광전송부(50)의 광섬유(52)를 통해 암실인 식물 재배기(60)로 빛이 조사된다.

따라서, 식물 재배기(60) 내에 위치한 적어도 하나의 난반사판부(63)에 설치된 복수의 난반사판(631-634)에 빛이 난반사되어 주변에 있는 선반(62) 위로 균일하게 빛이 조사될 수 있도록 한다.

이미 설명한 것처럼, 난반사판부(63)는 제어부(80)의 제어에 따른 난반사판 회전부(94)의 동작에 의해 정해진 시간마다 정해진 속도와 방향으로 회전하여, 난반사된 빛의 균일한 조사와 공기 흐름을 제어하게 된다.

다음, 도 5를 참고로 하여, 이러한 태양광을 난반사시켜 식물에 필요한 빛을 공급하는 식물 재배 장치의 동작을 제어하는 제어 유닛의 동작에 대하여 설명한다.

먼저, 동작에 필요한 전원이 공급되어 식물 재배 장치가 동작하면 제어부(80)의 동작 또한 시작된다(S10).

따라서, 제어부(80)는 제1 광량 감지부(71)에서 출력되는 감지 신호를 판독하여, 태양광 집광부(10)에 의해 집광된 식물 재배기(60)의 외부의 태양광의 세기(제1 세기)를 판정한다(S11).

다음, 제어부(80)는 판정된 태양광의 세기가 제1 설정량보다 크거나 같은지를 판정한다(S12).

판정된 태양광의 세기가 제1 설정량보다 작을 경우(S12), 제어부(80)는 식물 재배기(60) 외부의 빛의 세기가 식물 재배기(60)이 식물을 재배하기에 부족한 상태로 판정한다.

따라서, 제어부(80)는 현재 각 선반(62)에 부착되어 있는 복수의 광원(931)이 모두 점등되어 인공 광원부(93)가 점등 상태인지를 판정한다(S13).

현재 인공 광원부(93)가 점등 상태일 경우, 식물 재배기(60) 내부의 빛의 세기를 더 이상 증가시킬 수 없으므로, 제어부(80)는 제2 광량 감지부(72)에서 출력되는 감지 신호를 이용하여 식물 재배기(60)의 내부의 빛의 세기를 판정한다(S14).

하지만, 단계(S13)에서 현재 인공 광원부(93)가 소등 상태일 경우, 제어부(80)는 인광 광원부(93)로 구동 신호를 출력하여 각 선반(62)에 장착된 광원(931)를 점등시킨다(S15). 이때, 광원(931)의 밝기 상태, 즉 디밍(dimming) 상태는 최대치가 된다. 이처럼, 부족한 태양광을 보충하기 위해 인공 광원부(93)를 점등한 후 제어부(80)는 단계(S14)로 넘어가 식물 재배기(60)의 내부 빛의 세기(제2 세기)를 판정한다.

이처럼, 인공 광원부(93)의 광원(931)이 점등될 때, 각 선반(62)의 하단부에 반사판(622)이 부착되어 있으므로, 광원(931)에서 조사되는 빛을 이들 반사판(622)에 반사되어 주변으로 좀더 균일하게 조사된다.

이미 설명한 것처럼, 제2 광량 감지부(72)는 각 선반(62)에 설치되어 있는 적어도 하나의 광량 센서(721)를 구비하므로, 제어부(80)는 식물 재배기(60) 내부에 위치한 복수의 광량 센서(721)에서 각각 출력되는 신호에 의해 판정된 빛의 세기의 평균값(즉, 평균 빛의 세기)를 제2 설정량 이상인지를 판단한다(S16). 이때, 제2 설정량은 제1 설정량보다 크거나 작거나 또는 같을 수 있다.

판정된 평균 빛의 세기가 제2 설정량 이상일 경우, 제어부(80)는 식물 재배기(60) 내부의 빛의 세기가 식물의 재배에 부적합하게 센 상태로 판정한다.

따라서, 제어부(80)는 현재 인공 광원부(93)가 점등 상태인지를 판정한다(S17).

현재 인공 광원부(93)가 점등 상태일 경우, 제어부(80)는 내부의 평균 빛의 세기와 제2 설정량 간의 오차를 산출하여(S18), 산출된 오차에 이용하여 인광 광원부(93)의 빛의 세기를 감쇄시키기 위한 구동 장치의 제어량을 판정한다(S19).

이때, 오차의 크기에 따라 룩업 테이블(look-up table) 등을 이용하여 제어량은 이미 제어부(80) 내에 설정되어 있다.

따라서, 제어부(80)는 현재 상태에 적합한 제어량을 읽어봐, 제어량에 해당하는 구동 신호를 인공 광원부(93)로 출력하여 인광 광원부(93)의 각 광원(931)의 디밍(dimming)을 제어하여 제어량에 대응하는 양만큼 각 광원(931)의 밝기를 감소시킨다 (S20).

그런 다음, 제어부(80)는 단계(S30)로 넘어가 온도 감지부(73)에서 출력되는 온도 감지 신호를 판독한다.

하지만, 단계(S17)에서 인광 광원부(93)가 소등된 상태로 판정되면, 제어부(80)는 광량 조절부(40)의 광량 조절기(41)를 이용해 식물 재배기(60)의 내부로 유입되는 광량을 제어하여 식물 재배기(60) 내의 빛의 세기를 감소시킨다.

따라서, 제어부(80)는 현재 광량 조절부(31)의 출구(OUT1)를 막고 있는, 즉 식물 재배기(60)에 인접하게 위치한 광량 조절기(41)의 위치 즉, 광량 조절 부분을 판정하여(S21), 판정된 광량 조절 부분이 복수의 광량 조절 부분 중에서 최소 세기의 빛을 출력하는 부분인지를 판정한다(S22).

판정된 광량 조절기(41)의 위치가 최소 세기의 빛을 출력하는 광량 조절 부분일 경우, 광량 조절기(41)를 이용한 빛의 세기를 더 이상 감소시킬 수 없으므로, 제어부(80)는 단계(S30)로 넘어가 온도 감지부(73)에서 출력되는 감지 신호를 판독한다.

하지만, 판정된 광량 조절기(41)의 위치가 최소 세기의 빛을 출력하는 광량 조절 부분이 아닐 경우, 제어부(80)는 내부의 평균 빛의 세기와 제2 설정량 간의 오차를 산출하여(S23), 산출된 오차에 이용해 빛의 감쇄량을 판정한다(S24).

다음, 제어부(80)는 판정된 감쇄량과 판정된 현재 광량 조절기(41)의 위치를 이용해 광량 조절기 구동부(93)의 제어량을 판정한다(S25). 이때. 광량 조절기 구동부(92)가 모터일 경우, 모터의 회전 방향도 함께 판정된다.

그런 다음, 판정된 제어량에 기초하여 광량 조절기 구동부(92)로 구동 신호를 출력해(S26) 광량 조절기(41)를 원하는 방향으로 해당 양만큼 회전시켜, 원하는 투명도를 갖는 위치하는 광량 조절 부분이 출구(OUT1)에 위치시킨다.

따라서, 출구(OUT1)를 통해 제2 광전송부(52)를 거쳐 식물 재배기(60)로 내부로 입사되는 빛의 세기는 원하는 투명도를 갖는 광량 조절 부분에 의해 감소된 빛이 되므로, 식물에 조사되는 빛의 세기는 감소하게 된다.

이때, 오차에 따른 빛의 감쇄량 그리고 감쇄량과 현재 광량 조절기(41)의 위치에 따른 제어량 역시 이미 룩업 테이블 등을 이용해 제어부(80) 내에 설정되어 있다.

그런 다음, 단계(S30)로 넘어가 온도 감지부(73)에서 출력되는 온도 감지 신호를 판독한다.

하지만, 단계(S16)에서, 내부의 평균 빛의 세기가 제2 설정량보다 작을 경우, 제어부(80)는 내부의 평균 빛의 세기를 제3 설정량과 비교하여(S27), 식물 재배기(60)의 내부 빛의 세기가 식물 성장에 적합하지 않게 너무 작은지를 판정한다. 이때 제3 설정량은 제2 설정량보다 작다.

따라서, 내부의 평균 빛의 세기가 제3 설정량보다 클 경우, 제어부(80)는 현재 식물 재배기(60)의 내부 빛의 세기가 식물 성장에 적합한 상태로 판정하여, 단계(S30)로 넘어가 식물 재배기(60)의 내부 온도를 판정한다.

하지만, 내부의 평균 빛의 세기가 제3 설정량 이하일 경우, 제어부(80)는 현재 인공 광원부(93)가 점등 상태인지를 판정한다(S28).

인공 광원부(93)가 점등 상태일 경우, 식물 재배기(60)의 내부 빛의 세기를 증가시킬 수 없으므로, 단계(S30)로 넘어간다.

하지만, 인공 광원부(93)가 소등 상태일 경우, 제어부(80)는 인공 광원부(93)로 구동 신호를 출력하여 인공 광원부(93)를 소등해, 태양광만으로 부족한 빛을 인광 광원부(93)로 보충한 후, 단계(S30)로 넘어간다.

단계(S30)에서, 제어부(80)는 온도 감지부(93)의 각 온도 센서(931)에서 출력되는 감지 신호를 판독하여 감지 신호에 해당하는 온도를 판정한 후 판정된 온도의 평균값을 판정하여 식물 재배기(60)의 내부 평균 온도를 판정한다.

다음, 제어부(80)는 판정된 내부 평균 온도와 설정 온도를 비교하여, 내부 평균 온도가 설정 온도 이상인지를 판단한다(S31).

판정된 내부 평균 온도가 설정 온도 이상일 경우, 제어부(80)는 식물 재배기(60)의 내부 온도가 적정 온도를 넘어선 상태로 판정한다.

따라서, 제어부(80)는 식물 재배기(60)의 내부 온도를 감소하기 위해, 식물재배기(60)로 입사되는 빛 중에서 열에너지가 큰 원적외선을 차단시킨다.

이를 위해, 제어부(80)는 원적외선 차단기 구동부(91)로 구동신호를 출력하여(S32), 원적외선 차단기(31)의 원적외선 차단부분(311)이 개구부(111) 위에 위치하여 개구부(111)를 막도록 한다.

이로 인해, 원적외선 차단부(30)로 전송된 빛은 원적외선 차단 부분(311)을 통과해 광량 조절부(40)로 입사되어 식물 재배기(60) 내로 조사된다. 이로 인해, 식물 재배기(60)의 내부 온도는 감소하게 된다.

하지만, 판정된 내부 평균 온도가 설정 온도보다 낮을 경우, 제어부(80)는 원적외선 차단기 구동부(91)가 현재 구동 상태, 즉 원적외선 차단 부분(311)이 개구부(111)를 막고 있는 상태인지를 판정한다(S33).

원적외선 차단기 구동부(91)가 구동 상태가 아닐 경우, 제어부(80)는 리턴 단계(S100)로 넘어간다.

하지만, 원적외선 차단기 구동부(91)가 구동 상태일 때, 제어부(80)는 원적외선 차단기 구동부(91)로 인가되는 구동 신호의 출력을 중지하여 개구부(111) 위에 원적외선 차단 물질이 도포되지 않은 원적외선 비차단 부분(312)이 위치하도록 한 후, 리턴 단계(S100)로 넘어간다.

이와 같이, 태양광의 세기와 식물 재배기(60) 내부로 조사되는 빛의 세기에 따라 인공 광원부(93)의 점소등 상태와 광량 조절기(41)의 상태가 제어되어, 식물 재배에 적합한 세기의 빛이 식물 재배기(60)로 조사되도록 한다.

또한, 식물 재배기(60)의 내부 온도에 따라 원적외선의 차단 여부가 자동으로 제어되므로, 식물 재배기(60)이 내부 온도 또한 식물에 적합한 상태가 유지된다.

이로 인해, 식물 재배기(60)의 내부 조건에 식물에 적합한 상태로 제어되어, 식물의 발육 상태가 향상되고 생산성 역시 증가된다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10: 태양광 집광부 20, 50: 광전송부
22, 52: 광섬유 30: 원적외선 차단부
31: 원적외선 차단기 40: 광량 조절부
41: 광량 조절기 60: 식물 재배기
71: 제1 광량 감지부 72: 제2 광량 감지부
721: 광량 센서 73: 온도 감지부
731: 온도 센서 91: 원적외선 차단기 구동부
92: 광량 조절기 구동부 93: 인공 광원부
931: 인공 광원 94: 난반사판 회전부

Claims (12)

1. 태양광을 집광하는 태양광 집광부,
   상기 태양광 집광부에 연결되어 태양광 집광부에서 출력되는 태양광을 전달하는 제1 광전송부, 그리고
   제1 광전송부에서 전송되는 태양광을 난반사시키는 복수의 난반사판을 구비한 난반사판부
   를 포함하는 식물 재배 장치.
2. 제1항에서,
   상기 복수의 난반사판은 높이 방향으로 이격되게 위치하고,
   상기 난반사판부는 각 난반사판이 고정되어 있고 상기 높이 방향으로 배열되어 있는 복수의 지지대를 더 포함하는 식물 재배 장치.
3. 제2항에서,
   상기 복수의 지지대 각각은 바로 위에 위치한 지지대 속으로 삽입되는 식물 재배 장치.
4. 제1항에서,
   복수의 난반사판 각각은 도넛 형상을 갖는 식물 재배 장치.
5. 제1항에서,
   상기 난반사판부는 상기 복수의 난반사판 각각에 부착되어 있는 적어도 하나의 날개판을 더 포함하는 갖는 식물 재배 장치.
6. 제1항에서,
   상기 난반사판부는 설정 시간마다 설정 속도로 회전하는 식물 재배 장치.
7. 제1항에서,
   상기 식물 재배기 외부에 위치하여 상기 태양광 집광부에서 출력되는 태양광의 빛의 세기를 감지하여 해당하는 감지 신호를 출력하는 제1 광량 감지부,
   상기 식물 재배기의 내부로 입사된 빛의 세기를 감지하여 해당하는 감지 신호를 출력하는 제2 광량 감지부,
   상기 제1 광량 감지부와 상기 제2 광량 감지부에 연결되어 있는 제어부, 그리고
   상기 제어부에 연결되어 있는 인공 광원부
   를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 제1 광량 감지부에 의해 판정된 빛의 제1 세기가 제1 설정량보다 작을 경우, 인공 광원부를 구동시키고,
   상기 제2 광량 감지부에 의해 판정된 빛의 제2 세기가 제2 설정량보다 작을 경우, 상기 제2 설정량보다 작은 제3 설정량과 판정된 빛의 제2 세기를 비교하고, 판정된 빛의 세기가 상기 제3 설정량 이하일 경우, 인공 광원부를 점등시키고,
   상기 제2 광량 감지부에 의해 판정된 빛의 제2 세기가 제2 설정량 이상일 경우, 인공 광원부가 점등 상태인지를 판정하고, 상기 인공 광원부가 점등 상태일 때, 상기 빛의 제2 세기와 제2 설정량 간의 오차에 기초해 상기 인공 광원부의 밝기 제어량을 산출하여 상기 인공 광원부의 밝기를 제어하는
   식물 재배 장치.
8. 제7항에서,
   상기 제1 광전송부와 상기 식물 재배기 사이에 위치하고, 투명도가 상이한 복수의 광량 조절 부분을 구비한 광량 조절기와 상기 제어부에 연결되어 있고, 상기 제어부에서 출력되는 구동 신호에 따라 상기 광량 조절기의 위치를 변화시키는 광량 조절기 구동부
   를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 제2 광량 감지부에 의해 판정된 빛의 상기 제2 세기가 제2 설정량 이상이고, 상기 인공 광원부가 소등 상태일 때,
   상기 빛의 제2 세기와 상기 제2 설정량 간의 오차를 판정하여 빛의 감쇄량을 판정하고, 상기 복수의 광량 조절 부분 중에서 상기 식물 재배기에 인접하게 위치한 광량 조절 부분을 판정하고, 상기 빛의 감쇄량과 판정된 상기 식물 재배기에 인접하게 위치한 광량 조절 부분에 기초해 상기 광량 조절기 구동부를 구동시켜 상기 식물 재배기에 인접하게 위치한 광량 조절 부분을 원하는 투명도를 갖는 광량 조절 부분으로 변경하는
   식물 재배 장치.
9. 제7항에서,
   상기 식물 재배기의 내부 온도를 감지하여 해당하는 감지 신호를 출력하는 온도 감지부,
   상기 제1 광전송부와 상기 식물 재배기 사이에 위치하고, 원적외선을 차단하는 원적외선 차단막이 도포된 원적외선 차단기, 그리고
   상기 제어부에 연결되어 있고, 상기 원적외선 차단기의 동작 상태를 제어하는 원적외선 차단기 구동부
   를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 온도 감지부에서 출력되는 상기 감지 신호에 의해 판정된 상기 식물 재배기의 내부 온도가 설정 온도 이상일 경우, 상기 원적외선 차단기 구동부를 구동시켜 상기 원적외선 차단기의 위치를 변화시켜 상기 원적외선 차단막을 통해 상기 제1 광전송부에서 출력된 빛이 통과되어 상기 식물 재배기로 입사시키는
   식물 재배 장치.
10. 제1 광량 감지부에서 출력되는 감지 신호를 감지하여 태양광 집광부에 의해 집광된 빛의 제1 세기를 판정하는 단계,
    상기 판정된 빛의 제1 세기와 제1 설정량을 비교하는 단계,
    상기 빛의 제1 세기가 상기 제1 설정량보다 작을 경우, 인공 광원부를 구동시키는 단계,
    제2 광량 감지부에서 출력되는 감지 신호를 감지하여 식물 재배기 내부로 입사된 빛의 제2 세기를 판정하는 단계,
    판정된 상기 빛의 제2 세기와 제2 설정량을 비교하는 단계,
    상기 빛의 제2 세기가 제2 설정량보다 작을 경우, 상기 제2 설정량보다 작은 제3 설정량과 판정된 빛의 제2 세기를 비교하는 단계,
    판정된 빛의 세기가 상기 제3 설정량 이하일 경우, 인공 광원부를 점등시키는 단계,
    상기 제2 광량 감지부에 의해 판정된 빛의 제2 세기가 제2 설정량 이상일 경우, 상기 인공 광원부가 점등 상태인지를 판정하는 단계, 그리고
    상기 인공 광원부가 점등 상태일 때, 상기 빛의 제2 세기와 제2 설정량 간의 오차에 기초해 상기 인공 광원부의 밝기 제어량을 산출하여 상기 인공 광원부의 밝기를 제어하는 단계
    를 포함하는 식물 재배 장치의 제어 방법.
11. 제10항에서,
    상기 제2 광량 감지부에 의해 판정된 빛의 상기 제2 세기가 제2 설정량 이상이고, 상기 인공 광원부가 소등 상태일 때, 상기 빛의 제2 세기와 상기 제2 설정량 간의 오차를 판정하여 빛의 감쇄량을 판정하는 단계,
    광량 조절기의 복수의 광량 조절 부분 중에서 상기 식물 재배기에 인접하게 위치한 광량 조절 부분을 판정하는 단계,
    상기 빛의 감쇄량과 판정된 상기 식물 재배기에 인접하게 위치한 광량 조절 부분에 기초해 광량 조절기 구동부의 제어량을 판정하는 단계, 그리고
    상기 제어량에 따라 상기 광량 조절기 구동부의 동작을 제어하여 상기 식물 재배기에 인접하게 위치한 광량 조절 부분을 원하는 투명도를 갖는 광량 조절 부분으로 변경하는 단계
    를 더 포함하는 식물 재배 장치의 제어 방법.
12. 제10항에서,
    온도 감지부에서 출력되는 상기 감지 신호에 의해 판정된 상기 식물 재배기의 내부 온도를 판정하는 단계,
    판정된 상기 내부 온도와 설정 온도를 비교하는 단계, 그리고
    판정된 상기 내부 온도가 상기 설정 온도 이상일 경우, 원적외선 차단기 구동부를 구동시켜 원적외선 차단기의 위치를 변화시킴으로써, 원적외선 차단기의 원적외선 차단막을 통과한 빛이 식물 재배기로 입사되도록 하는 단계
    를 더 포함하는 식물 재배 장치의 제어 방법.
    

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