KR20150113457A - 인공조명의 자동 높이조절이 가능한 식물공장용 식물재배장치 - Google Patents

인공조명의 자동 높이조절이 가능한 식물공장용 식물재배장치 Download PDF

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Abstract

식물공장용 식물재배장치의 일 실시예는, 식물재배부; 상기 식물재배부 상부에 상하이동 가능하도록 구비되고, 식물재배에 필요한 광을 조사하는 광원부; 상기 광원부와 연결되고, 상기 광원부를 상하로 이동시켜 상기 식물재배부의 식물과 상기 광원부까지의 상하거리를 조절하는 높이조절부; 상기 광원부와 결합하고, 상기 상하거리를 측정하는 높이센싱부; 상기 광원부에 삽입되어 상기 광원부의 상하이동을 가이드하고 상기 광원부의 횡방향 이동을 제한하는 가이드부; 및 상기 높이조절부와 연결되고, 상기 높이센싱부로부터 측정되는 측정치에 따라 상기 높이조절부를 작동시켜 상기 상하거리가 설정범위 내에 들도록 상기 광원부를 상하로 이동시키는 액추에이터를 포함할 수 있다.

Description

인공조명의 자동 높이조절이 가능한 식물공장용 식물재배장치{Plant Cultivation Apparatus for Plant Factory with Right Automatic Height Control System}
본 발명의 실시예는, 작업자의 수작업에 의하지 않고, 자동으로 인공조명의 광원과 식물 간의 거리를 조절 및 유지할 수 있는 식물공장용 식물재배장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
식물재배장치는 식물공장에 흔히 사용되는데, 식물공장은 다량의 식물을 대량으로 재배하는 장소이므로, 식물의 성장에 적합한 환경을 만들기 위해 식물이 재배되는 식물재배부 상부에 식물의 성장에 필요한 광을 조사하는 인공의 조명장치가 흔히 설치된다. 또한, 식물공장의 공간효율을 높이기 위해 식물재배장치의 식물재배부는 다층으로 구비될 수 있고, 이에 따라 식물재배부의 층수만큼 인공조명도 다층으로 구비될 수 있다.
최근 높은 전력효율과 내구성을 가진 LED(발광다이오드)를 광원으로 하는 조명장치가 각광을 받고 있으며, LED 조명장치가 산업분야 전반에 널리 사용되고 있으며, 식물공장분야에서도 새로운 인공 조명장치로 그 사용이 늘어가고 있는 추세이다.
인공조명은 식물의 재배에 적합한 광량을 식물에 제공하기 위해, 인공조명으로부터 식물까지의 거리를 적절히 유지할 필요가 있다.
그러나, 식물은 성장하면서 키가 자라게 되고, 이로 인해 인공조명은 식물까지의 적절한 거리를 유지하기 위해 그 높이를 이동시킬 필요가 있다. 특히, 식물공장에서 재배되는 식물은 채소 등 식재료로 사용되는 식물이 흔히 재배되는데, 이러한 식물들은 일반적으로 그 성장속도가 빠르다.
따라서, 식물공장에 사용되는 식물재배장치는 식물이 빨리 자라는 만큼, 식물과 인공조명 간 거리를 적절하게 유지하도록 인공조명의 높이를 조절할 수 있는 장치를 구비함으로써, 작업효율을 높이고 생산비용을 절감하는데 큰 도움이 될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예는, 작업자의 수작업에 의하지 않고, 자동으로 인공조명의 광원과 식물 간의 거리를 조절 및 유지할 수 있는 식물공장용 식물재배장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
식물공장용 식물재배장치의 일 실시예는, 식물재배부; 상기 식물재배부 상부에 상하이동 가능하도록 구비되고, 식물재배에 필요한 광을 조사하는 광원부; 상기 광원부와 연결되고, 상기 광원부를 상하로 이동시켜 상기 식물재배부의 식물과 상기 광원부까지의 상하거리를 조절하는 높이조절부; 상기 광원부와 결합하고, 상기 상하거리를 측정하는 높이센싱부; 상기 광원부에 삽입되어 상기 광원부의 상하이동을 가이드하고 상기 광원부의 횡방향 이동을 제한하는 가이드부; 및 상기 높이조절부와 연결되고, 상기 높이센싱부로부터 측정되는 측정치에 따라 상기 높이조절부를 작동시켜 상기 상하거리가 설정범위 내에 들도록 상기 광원부를 상하로 이동시키는 액추에이터를 포함할 수 있다.
또한, 식물공장용 식물재배장치의 일 실시예는, 상기 높이센싱부 및 상기 액추에이터와 전기적으로 연결되고, 상기 높이센싱부로부터 측정되는 상기 식물재배부의 식물과 상기 광원부까지의 상하거리의 측정치와 상기 상하거리의 설정범위를 비교하며, 상기 측정치가 상기 설정범위를 벗어나는 경우 상기 상하거리가 상기 설정범위 내에 들도록 상기 액추에이터를 작동시켜 상기 광원부가 상하로 이동하도록 하는 컨트롤러를 더 포함하는 것일 수 있다.
또한, 식물공장용 식물재배장치의 일 실시예는, 상기 식물재배부는 다층으로 구비되고, 상기 각각의 식물재배부가 다층으로 배치되도록 하는 프레임을 더 포함하며, 상기 프레임은, 각각 한 쌍의 가로바와 세로바의 양단이 서로 결합하여 장방형으로 형성되고, 다수로 구비되어 상하방향으로 다층으로 배치되며, 상기 식물재배부의 일부가 놓이는 수평부재; 다수로 구비되고, 각각 상기 각단의 수평부재 사이에 배치되며, 각각의 양단이 상기 각각의 수평부재의 모서리와 결합하는 상하부재; 및 양단이 상기 한 쌍의 가로바에 각각 결합하고, 상기 가로바의 길이방향으로 서로 일정한 간격을 두고 다수로 배치되며, 상기 식물재배부의 일부가 놓이는 세로부재를 포함하는 것일 수 있다.
상기 광원부는, 상기 수평부재의 하부에 배치되고, 복수로 구비되는 램프; 하단에 상기 램프가 결합하고, 상단에 상기 높이조절부의 일측이 결합하고, 상기 가이드부가 삽입되는 삽입홀이 형성되는 램프결합부를 포함하는 것일 수 있다.
상기 램프결합부는, 서로 일정한 간격을 두고 배치되는 한 쌍으로 구비되고 상기 램프가 결합하는 가로빔;및 양단이 상기 한 쌍의 가로빔에 각각 결합하고, 상기 가로빔의 길이방향으로 서로 일정한 간격을 두고 다수로 배치되는 세로빔을 포함하는 것일 수 있다.
상기 높이조절부는, 상기 세로빔에 고정적으로 결합하는 회전중심부; 상기 회전중심부와 일측이 힌지결합하고 상기 회정중심부를 중심으로 회전함에 따라 상기 광원부를 상하로 이동시키는 회전링크; 및 상기 회전링크의 타측이 힌지결합하고 상기 세로부재에 그 길이방향으로 이동가능하도록 결합하는 슬라이드부를 포함하는 것일 수 있다.
상기 회전중심부는 상기 다수의 세로빔 중 상기 램프결합부의 중앙부에 배치되는 상기 세로빔에 결합하고, 상기 삽입홀은 상기 회전중심부가 결합하는 상기 세로빔의 양측에 인접하여 각각 배치되는 2개의 상기 세로빔에 각각 형성되는 것일 수 있다.
상기 가이드부는 일측이 상기 다수의 세로부재 중 적어도 일부에 고정적으로 결합하고, 상기 삽입홀은 상기 다수의 세로빔 중 적어도 일부에 상하방향으로 형성되어, 상기 가이드부가 상기 삽입홀에 삽입된 상태로 상기 세로빔이 상하방향으로 이동함으로써 상기 광원부의 횡방향 이동이 제한되는 것일 수 있다.
상기 높이센싱부는, 상기 한 쌍의 가로빔에 길이방향으로 서로 일정한 간격을 두고 다수로 배치되는 것일 수 있다.
전술한 실시예의 식물공장용 식물재배장치는, 작업자의 수작업에 의하지 않고, 자동으로 인공조명의 광원과 식물 간의 거리를 조절 및 유지할 수 있으므로, 식물공장에서의 작업효율을 높이고 생산비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물공장용 식물재배장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물공장용 식물재배장치를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물공장용 식물재배장치의 최상층을 나타낸 부분도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물공장용 식물재배장치의 높이조절부의 작동을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물공장용 식물재배장치의 작동을 설명하기 위한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원부를 나타낸 평면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물공장용 식물재배장치를 나타낸 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물공장용 식물재배장치를 나타낸 정면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물공장용 식물재배장치의 최상층을 나타낸 부분도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물공장용 식물재배장치의 작동을 설명하기 위한 개략도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원부(20)를 나타낸 평면도이다.
식물재배장치는 식물재배부(10), 광원부(20), 높이조절부(30), 높이센싱부(40), 가이드부(50), 액추에이터(60), 컨트롤러(70) 및 프레임(100)을 포함한다.
식물재배부(10)는 식물이 식재되어 자라는 공간이고, 식물의 뿌리기 심겨지기 위한 흙, 스펀지 등이 채워질 수 있으며, 식물재배에 필요한 양액, 물 등이 공급되는 배관이 연결될 수도 있다. 또한, 필요한 경우 식물의 뿌리가 심기는 재배베드(미도시)와 같은 별도의 구성을 식물재배부(10)에 결합시킬 수도 있다. 다만, 본 명세서에서는 전술한 식물재배부(10)에 구비될 수 있는 구체적 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 식물재배부(10)는 다층으로 구비될 수 있고, 프레임(100)에 의해 식물재배부(10)는 다층으로 배치된다.
프레임(100)은 각각의 식물재배부(10)가 다층으로 배치되도록 하고, 수평부재(110), 상하부재(120) 및 세로부재(130)를 포함한다.
수평부재(110)는 다수로 구비되어 상하방향으로 다층으로 배치되며, 식물재배부(10)가 놓이고, 각각 한 쌍의 가로바(111)와 세로바(112)의 양단이 서로 결합하여 장방형으로 형성된다. 가로바(111)에는 세로바(112) 및 세로부재(130)의 양단이 각각 결합한다. 세로바(112)는 세로부재(130)와 함께 일정한 간격으로 수평방향으로 배치된다.
세로부재(130)는 양단이 한 쌍의 가로바(111)에 각각 결합하고, 가로바(111)의 길이방향으로 서로 일정한 간격을 두고 다수로 배치되며, 식물재배부(10)의 일부가 놓여 식물재배부(10)의 하중을 지탱한다. 따라서, 수평부재(110)와 세로부재(130)는 서로 결합하여 식물재배부(10)의 하중을 지탱한다.
상하부재(120)는 다수로 구비되고, 각각 각단의 수평부재(110) 사이에 배치되며, 각각의 양단이 각각의 수평부재(110)의 모서리와 결합하고, 다수의 수평부재(110)들 및 세로부재(130)들을 상하방향으로 서로 일정한 간격으로 배열되도록 하고, 이에 따라 수평부재(110)와 세로부재(130)의 결합체에 놓이는 다수의 식물재배부(10)들도 상하방향으로 서로 일정한 간격으로 배열되도록 하고, 식물재배장치에 작용하는 하중을 지탱한다.
광원부(20)는 식물재배부(10) 상부에 상하이동 가능하도록 구비되고, 식물재배부(10)에 식재되는 식물의 재배에 필요한 광을 조사하는 역할을 한다. 또한, 광원부(20)는 수평부재(110)의 하부에 배치되고, 램프(200) 및 램프결합부(210)를 포함한다.
다수의 램프(200)들은 서로 일정한 간격을 두고 다수로 배치되고, 식물재배장치의 각 층에 식물재배부(10)의 각 층의 개수만큼 배치될 수 있다. 램프(200)는 다양한 종류의 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 램프의 수명, 에너지 효율 측면에서 뛰어나 성능을 보이는 LED를 램프의 광원으로 사용할 수 있다.
램프결합부(210)는 하단에 램프(200)가 결합하고, 상단에 높이조절부(30)의 일측이 결합하고, 가이드부(50)가 삽입되는 삽입홀(211)이 형성되며, 가로빔(212) 및 세로빔(213)을 포함한다.
삽입홀(211)은 램프결합부(210)의 세로빔(213)에 상하방향으로 다수로 형성될 수 있고, 삽입홀(211)에 삽입된 가이드부(50)를 따라 램프결합부(210)는 상하방향으로 이동할 수 있다. 가로빔(212)은 서로 일정한 간격을 두고 배치되는 한 쌍으로 구비되고 램프(200)가 결합하는 부위이다. 한 쌍의 가로빔(212)은 그 길이방향이 가로바(111)의 길이방향과 일치하도록 배치된다. 세로빔(213)은 양단이 한 쌍의 가로빔(212)에 각각 결합하고, 가로빔(212)의 길이방향으로 서로 일정한 간격을 두고 다수로 배치되며, 일부의 세로빔(213)에는 삽입홀(211)이 형성되고, 다른 일부의 세로빔(213)에는 높이조절부(30)가 결합할 수 있다.
본 발명의 일 실시예로서, 삽입홀(211) 및 높이조절부(30)는 다음과 같이 배치될 수 있다. 높이조절부(30)는 다수의 세로빔(213) 중 램프결합부(210)의 중앙부에 배치되는 세로빔(213)에 결합하고, 삽입홀(211)은 회전중심부(300)가 결합하는 세로빔(213)의 양측에 인접하여 각각 배치되는 2개의 세로빔(213)에 각각 형성될 수 있다.
높이조절부(30)는 광원부(20)와 연결되고, 광원부(20)를 상하로 이동시켜 식물재배부(10)의 식물과 광원부(20)까지의 상하거리을 조절하는 역할을 한다. 높이조절부(30)는 회전링크(310)가 구비되고, 회전링크(310)와 와이어(W)로 연결되는 액추에이터(60)의 작동에 의해 회전링크(310)가 동작하여 회전링크(310)와 연결되는 광원부(20)의 높이가 조절된다. 높이조절부(30)의 자세한 구조는 도 4 및 도 5를 참조하여 후술한다.
높이센싱부(40)는 광원부(20)와 결합하고, 식물재배부(10)의 식물과 광원부(20)까지의 상하거리를 측정한다. 이때, 상하거리는 예를 들어, 각 램프(200)들의 하단으로부터 식물재배부(10)에 식재되는 다수의 식물들의 상단까지의 거리의 평균치로 정의할 수 있고, 기타의 방식으로도 정의할 수 있다. 높이센싱부(40)는 측정의 정확성을 높이기 위해 다수로 식물재배장치에 구비될 수 있고, 예를 들어, 한 쌍의 가로빔(212)에 길이방향으로 서로 일정한 간격을 두고 다수로 배치될 수 있다. 높이센싱부(40)는 거리를 측정할 수 있는 센서를 포함한다. 이러한 센서는 예를 들어, 비젼센서, 광센서, 초음파센서, 기타 거리를 측정할 수 있다면 어느 것도 사용할 수 있다. 높이센싱부(40)에서는 식물재배부(10)의 식물과 광원부(20)까지의 상하거리를 주기적으로 측정하는데, 그 주기는 시간별, 날짜별, 요일별 기타 시간적으로 일정한 간격으로 특정할 수 있다. 한편, 높이센싱부(40)에서 측정된 상하거리에 관한 측정치는 컨트롤러(70)로 전송된다. 본 발명에서 높이센싱부(40)는 일 실시예로서, 식물재배부(10)가 배치되는 최하층 즉, 식물재배장치의 1층에만 구비될 수 있다. 이는 각 층에 배치되는 높이조절부(30)의 상하 이동거리가 서로 동일하기 때문에 식물재배장치의 어느 한 층에만 높이센싱부(40)를 배치해도 되기 때문이다.
컨트롤러(70)는 높이센싱부(40) 및 액추에이터(60)와 전기적으로 연결되고, 높이센싱부(40)로부터 전송받은 상하거리에 관한 측정치를 토대로 액추에이터(60)의 작동여부를 결정하며, 액추에이터(60)가 작동하는 경우 그 작동범위를 판단한다.
즉, 컨트롤러(70)는 상하거리에 관해 기 설정된 설정범위를 가지고 있고, 높이센싱부(40)로부터 전송받은 측정치와 설정범위를 비교한다. 측정치가 설정범위 내에 있는 경우, 컨트롤러(70)는 액추에이터(60)에 작동명령을 전송하지 않는다. 측정치가 설정범위를 벗어나는 경우, 컨트롤러(70)는 상하거리가 설정범위 내에 들도록 액추에이터(60)에 작동명령 및 작동범위에 대한 명령을 전송한다. 컨트롤러(70)로부터 작동명령 및 작동범위에 대한 명령을 전송받은 액추에이터(60)는 명령에 따라 작동하여 높이조절부(30)를 통해 광원부(20)를 상하로 이동시킨다.
액추에이터(60)는 컨트롤러(70)와 전기적으로 연결되고, 높이조절부(30)와 동력전달수단으로 연결된다. 동력전달수단은 예를 들어, 와이어(W)를 사용할 수 있다. 액추에이터(60)는 높이조절부(30)와 연결되고, 높이센싱부(40)로부터 측정되는 측정치에 따라 높이조절부(30)를 작동시켜 상하거리가 설정범위 내에 들도록 광원부(20)를 상하로 이동시키는 역할을 한다. 액추에이터(60)는 동력발생장치이고, 와이어(W)를 통해 높이조절부(30)가 동작할 수 있도록 동력을 전달할 수 있는 것이면 어느 것을 사용해도 무방하다. 예를 들어, 액추에이터(60)는 회전속도, 회전각도 등을 제어할 수 있는 전동기로 구비될 수 있다.
와이어(W)는 일측은 액추에이터(60)에 연결되고, 타측은 식물재배장치의 각 층에 구비되는 각각의 높이조절부(30)와 각각 연결된다. 이때, 와이어(W)의 진행방향 변경을 위해 롤러 등의 기구가 식물재배장치의 각 층에 구비될 수 있다. 이러한 액추에이터(60), 와이어(W) 및 높이조절부(30)의 연결관계로 인해, 하나의 액추에이터(60)로 다층으로 구비되는 높이조절부(30)를 동시에 작동시킬 수 있고, 이때 각 층의 광원부(20)의 상하 이동거리는 동일하다. 이러한 구조는, 식물재배장치에서 동일한 종류의 식물이 동일한 시기에 식물재배부(10)에 이식 또는 파종되어 재배되는 경우 특히 효과적이다.
가이드부(50)는 광원부(20)에 삽입되어 광원부(20)의 상하이동을 가이드하고 광원부(20)의 횡방향 이동을 제한한다. 가이드부(50)로 인해, 광원부(20)는 상하이동만 가능하고, 높이조절부(30)는 광원부(20)가 상하방향으로 이동 가능하도록 하는 동력을 전달할 수 있다. 가이드부(50)의 상측은 다수의 세로부재(130) 중 적어도 일부에 고정적으로 결합하고, 상하방향으로 배치되며, 세로빔(213)에 상하방향으로 형성되는 삽입홀(211)에 삽입되어 세로빔(213)이 상하방향으로 이동하는 경우 세로빔(213)의 횡방향 이동을 제한한다. 가이드부(50)에 의해 세로빔(213)의 횡방향 이동이 제한됨에 따라, 세로빔(213)을 포함하는 광원부(20) 전체가 횡방향 이동이 제한된다. 가이드부(50)는 삽입홀(211)과 동일한 개수로 구비될 수 있고, 가이드부(50)와 삽입홀(211)은 상하방향으로 서로 대응되도록 위치한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물공장용 식물재배장치의 높이조절부(30)의 작동을 나타낸 도면이다. 이때, 발명의 명확한 설명을 위해 도 4 및 도 5에서는 식물재배장치의 1층만을 나타내었다.
높이조절부(30)는 액추에이터(60)로부터 동력을 전달받아 광원부(20)를 상하로 이동시켜고, 회전중심부(300), 회전링크(310) 및 슬라이드부(320)를 포함한다.
회전중심부(300)는 하측이 세로빔(213)에 고정적으로 결합하고, 회전링크(310)와 힌지결합한다. 회전링크(310)는 회전중심부(300)와 일측이 힌지결합하고 회정중심부를 중심으로 회전함에 따라 광원부(20)를 상하로 이동시킨다. 슬라이드부(320)는 회전링크(310)의 타측이 힌지결합하고 세로부재(130)에 그 길이방향으로 이동가능하도록 결합한다.
슬라이드부(320)가 세로부재(130) 상에서 슬라이딩 가능하도록 하는 구조는, 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 세로부재(130)에 홈 형상의 가이드레일을 형성하여 세로부재(130)와 슬라이드부(320)를 서로 결합시킬 수 있다. 또한, 세로부재(130)와 슬라이드부(320)를 서로 결합시키는 별도의 가이드레일을 사용할 수도 있다.
액추에이터(60)가 작동되어 슬라이드부(320)에 연결된 와이어(W)를 당기면, 슬라이드는 세로부재(130) 상에서 슬라이딩하며 이동하고, 이에 따라 광원부(20)는 가이드부(50)에 의해 가이드되어 상승한다. 액추에이터(60)가 와이어(W)를 풀면, 광원부(20)는 자체의 하중에 의해 하강하고, 슬라이드부(320)는 세로부재(130) 상에서 와이어(W)를 당기는 경우와 반대방향으로 슬라이딩하면서 이동한다. 따라서, 컨트롤러(70)가 액추에이터(60)의 회전방향과 회전각도를 제어하여 광원부(20)의 상하 이동거리를 조절할 수 있다. 이러한 액추에이터(60)의 제어는 전술한 바와 같이, 컨트롤러(70)와 높이센싱부(40)에 의해 작업자의 수작업에 의하지 않고, 자동적으로 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시형태로 구현될 수도 있다.
W: 와이어 10: 식물재배부
20: 광원부 30: 높이조절부
40: 높이센싱부 50: 가이드부
60: 액추에이터 70: 컨트롤러
100: 프레임 110: 수평부재
111: 가로바 112: 세로바
120: 상하부재 130: 세로부재
200: 램프 210: 램프결합부
211: 삽입홀 212: 가로빔
213: 세로빔 300: 회전중심부
310: 회전링크 320: 슬라이드부

Claims (10)

  1. 식물재배부;
    상기 식물재배부 상부에 상하이동 가능하도록 구비되고, 식물재배에 필요한 광을 조사하는 광원부;
    상기 광원부와 연결되고, 상기 광원부를 상하로 이동시켜 상기 식물재배부의 식물과 상기 광원부까지의 상하거리를 조절하는 높이조절부;
    상기 광원부와 결합하고, 상기 상하거리를 측정하는 높이센싱부;
    상기 광원부에 삽입되어 상기 광원부의 상하이동을 가이드하고 상기 광원부의 횡방향 이동을 제한하는 가이드부; 및
    상기 높이조절부와 연결되고, 상기 높이센싱부로부터 측정되는 측정치에 따라 상기 높이조절부를 작동시켜 상기 상하거리가 설정범위 내에 들도록 상기 광원부를 상하로 이동시키는 액추에이터
    를 포함하는 식물공장용 식물재배장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 높이센싱부 및 상기 액추에이터와 전기적으로 연결되고, 상기 높이센싱부로부터 측정되는 상기 식물재배부의 식물과 상기 광원부까지의 상하거리의 측정치와 상기 상하거리의 설정범위를 비교하며, 상기 측정치가 상기 설정범위를 벗어나는 경우 상기 상하거리가 상기 설정범위 내에 들도록 상기 액추에이터를 작동시켜 상기 광원부가 상하로 이동하도록 하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물공장용 식물재배장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 식물재배부는 다층으로 구비되고, 상기 각각의 식물재배부가 다층으로 배치되도록 하는 프레임을 더 포함하며,
    상기 프레임은,
    각각 한 쌍의 가로바와 세로바의 양단이 서로 결합하여 장방형으로 형성되고, 다수로 구비되어 상하방향으로 다층으로 배치되며, 상기 식물재배부의 일부가 놓이는 수평부재;
    다수로 구비되고, 각각 상기 각단의 수평부재 사이에 배치되며, 각각의 양단이 상기 각각의 수평부재의 모서리와 결합하는 상하부재; 및
    양단이 상기 한 쌍의 가로바에 각각 결합하고, 상기 가로바의 길이방향으로 서로 일정한 간격을 두고 다수로 배치되며, 상기 식물재배부의 일부가 놓이는 세로부재
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물공장용 식물재배장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광원부는,
    상기 수평부재의 하부에 배치되고,
    복수로 구비되는 램프;
    하단에 상기 램프가 결합하고, 상단에 상기 높이조절부의 일측이 결합하고, 상기 가이드부가 삽입되는 삽입홀이 형성되는 램프결합부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물공장용 식물재배장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 램프결합부는,
    서로 일정한 간격을 두고 배치되는 한 쌍으로 구비되고 상기 램프가 결합하는 가로빔;및
    양단이 상기 한 쌍의 가로빔에 각각 결합하고, 상기 가로빔의 길이방향으로 서로 일정한 간격을 두고 다수로 배치되는 세로빔
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물공장용 식물재배장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 높이조절부는,
    상기 세로빔에 고정적으로 결합하는 회전중심부;
    상기 회전중심부와 일측이 힌지결합하고 상기 회정중심부를 중심으로 회전함에 따라 상기 광원부를 상하로 이동시키는 회전링크; 및
    상기 회전링크의 타측이 힌지결합하고 상기 세로부재에 그 길이방향으로 이동가능하도록 결합하는 슬라이드부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물공장용 식물재배장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회전중심부는 상기 다수의 세로빔 중 상기 램프결합부의 중앙부에 배치되는 상기 세로빔에 결합하고, 상기 삽입홀은 상기 회전중심부가 결합하는 상기 세로빔의 양측에 인접하여 각각 배치되는 2개의 상기 세로빔에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 식물공장용 식물재배장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 가이드부는 일측이 상기 다수의 세로부재 중 적어도 일부에 고정적으로 결합하고, 상기 삽입홀은 상기 다수의 세로빔 중 적어도 일부에 상하방향으로 형성되어, 상기 가이드부가 상기 삽입홀에 삽입된 상태로 상기 세로빔이 상하방향으로 이동함으로써 상기 광원부의 횡방향 이동이 제한되는 것을 특징으로 하는 식물공장용 식물재배장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 높이센싱부는,
    상기 한 쌍의 가로빔에 길이방향으로 서로 일정한 간격을 두고 다수로 배치되는 것을 특징으로 하는 식물공장용 식물재배장치.
  10. 상하 방향으로 일정간격을 가지고 다수 배치되는 복수의 식물재배부;
    상기 복수의 식물재배부에 대해 그 상부에 각각 설치되어 아래를 향해 광을 조사하는 복수의 광원부;
    상하방향으로 이동이 제한되고 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 프레임에 설치된 슬라이드부와, 상기 광원부 및 슬라이드부와 힌지 결합되는 회전링크를 각각 포함하여, 상기 복수의 광원부 각각에 결합되어 상기 복수의 광원부 각각의 높이를 조절하는 복수의 높이조절부;
    상기 복수의 슬라이드부 각각에 대응하여 상기 프레임에 설치된 복수의 롤러;
    상기 복수의 슬라이드부와 연결되어 상기 복수의 롤러 각각에 감겨져 있는 복수의 와이어;
    상기 복수의 슬라이드부가 동시에 수평으로 이동하도록 상기 복수의 와이어를 동시에 당기도록 결합된 액추에이터;
    상기 복수의 식물재배부 중 하나의 식물재배부에 대해서 해당 식물과 해당 광원부 사이의 높이를 센싱하는 하나의 높이센싱부;
    상기 높이센싱부의 센싱 결과에 따라 상기 액추에이터를 제어하여 상기 복수의 광원부가 동시에 높이 조절되도록 제어하는 컨트롤러
    를 포함하는 식물공장용 식물재배장치.
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