KR20160013321A - 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템에 관한 것, 식물 생장환경을 조성하기 위한 제1챔버와, 상기 제1챔버 내부에 광도, 온도, 습도, 이산화탄소를 선택적으로 공급하는 생장원공급수단과, 상기 제1챔버 내부에 구획되어 식물이 배치되고 상부에서 하부로 공기가 공급되어 순환되는 제2챔버 및, 상기 생장원공급수단을 선택적으로 작동시켜 상기 제1챔버 내부에 광원, 온도, 습도, 이산화탄소 중 선택된 1종 이상을 제어하는 제어수단을 포함한다. 따라서, 제1챔버에서 광원, 온도, 습도, 이산화탄소 등이 선택적으로 공급되어 식물에 필요한 생장환경을 조성하고, 제2챔버에서 제1챔버로부터 일정량의 공기를 공급받아서 식물생장에 필요한 에너지원을 공급하게 되는 것이다.

Description

식물생장 인공기상실의 환경제어시스템{System for controling environment of artificial climate room for plant growth}
본 발명은 식물생장 인공기상실에 관한 것으로, 특히 인공기상실에서 온도, 습도, 이산화탄소 등을 조절하여 식물을 생장시키도록 한 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 인공기상실은 기상요소를 인위적으로 조절할 수 있는 장치로서, 환경이 생물에 미치는 영향, 생육시기 이외의 시기에 식물을 키우기 위하여 온도, 습도, 이산화탄소, 빛의 강도 등을 통하여 조절할 수 있도록 되어 있다. 이러한 인공기상실은 주로 환경조절이 생물에 미치는 영향을 조사하거나, 생육시기 이외의 시기에 식물을 정상적으로 키울 목적으로 사용되고 있다. 여기서, 인공기상실은 소규모 시설인 경우 생장캐비닛 또는 생장챔버로 불려지고 있고, 대규모 시설로서 식물인 경우 파이트트론, 수생생물의 경우 애쿼트론, 생물 전반의 경우 바이오트론으로 불려지고 있다.
종래의 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 생장챔버(100)와, 상기 생장챔버(100) 내부에 광원, 온도, 습도, 이산화탄소를 선택적으로 공급하는 생장원공급수단(110) 및 상기 생장원공급수단(110)을 선택적으로 제어하여 상기 생장챔버(100) 내부에 광원, 온도, 습도, 이산화탄소 중 선택된 1종 이상을 제어하는 제어수단(120)을 포함한다.
상기 생장원공급수단(110)은 광원부(111), 공조기(112), 가습기(116) 및 이산화탄소공급기(117)를 포함한다. 상기 공조기(112)는 송풍기(113), 냉각코일(114), 히터(115)를 포함하고 있다. 여기서, 공조기(112)는 송풍기(113)를 통해 유입되는 공기를 냉각코일(114)을 통하여 냉각하거나 히터(115)를 통하여 가열함으로써 생장챔버(100)의 온도를 조절하는 역할을 한다.
상기 제어수단(120)은 상기 생장원공급수단(110)인 상기 광원부(111), 공조기(112), 가습기(116) 및 이산화탄소공급기(117)를 선택적으로 제어하여 상기 생장챔버(100) 내부로 식물생장에 필요한 광원, 온도, 습도, 이산화탄소 중 선택된 1종 이상을 공급하도록 되어 있다.
종래의 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 식물생장에 필요한 환경을 조절할 때 제어수단(120)을 통하여 상기 광원부(111), 공조기(112), 가습기(116) 및 이산화탄소공급기(117)를 선택 가동시키면 선택된 온도, 습도, 이산화탄소가 공기와 함께 송풍통로(118)를 따라 상기 공기유입구(100a)로 유입되고, 생장챔버(100) 내부에서 순환되면서 상기 공기배출구(100b)로 배출되도록 되어 있다.
그런데, 종래의 식물생장 인공기상실은 생장챔버(100)의 내부로 냉각, 가열, 가습 공기가 유입될 때 순간적인 환경변화가 식물에게 그대로 전달됨으로써 식물의 생장에 좋지 않는 영향을 미치는 문제점이 있었다.
여기서, 제어수단(120)에 의해 생장원공급수단(110)을 통해 공급되는 광원, 온도, 습도, 이산화탄소가 일정시간이 지나면 식물생장에 필요한 평균적인 환경데이터에 근접하게 되지만, 실제로 생장챔버(10) 내부 식물은 유동적인 환경조건에서 순간적인 환경변화에 의해 생장에 많은 제약을 받게 되는 것이다.
예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 빠른 풍속(0.2∼0.5m/sec)에서 설정온도를 일정한 평균온도로 맞추더라도 실제 동작온도는 최대값과 최소값의 차이가 크게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 이러한 빠른 풍속에서 온도변화 역시 식물에게 좋지않는 영향을 미치게 되는 것이다.
한편, 종래의 식물생장 인공기상실은 생장챔버(100)의 내부에서 짧은 시간 동안 식물생장에 필요한 환경분포를 만들기 위하여, 많은 공기가 유출입되고 공기속도(풍속)가 빠른 대용량의 공조기(112)를 주로 사용하였다. 이러한 대용량의 공조기(112)는 생장챔버(100)로 유입되는 공기를 빠르게 공급하게 됨으로써 균일한 환경분포가 만들어지기 전에 식물에게 전달되어 스트레스를 주게 되고, 이로 인한 식물의 잎마름 현상의 원인이 되었다. 또한, 공조기(112)로 나오는 공기속도(풍속)가 빠를 경우에는 가습기(116)에서 가습된 공기가 공조기(112)의 냉각코일(114)에 의해 쉽게 결로수로 드레인 되기 때문에 고습도를 유지하는데 한계가 있었다.
더욱이, 종래의 식물생장 인공기상실은 생장챔버(100) 내부에서 이산화탄소공급기(117)를 통해 이산화탄소 농도를 일정하게 유지하게 하는 기능을 하도록 되어 있다. 여기서, 생장챔버(100) 내부에서 식물의 광합성에 의해 미세하게 감소하는 이산화탄소를 보상하기 때문에 실제로 손실되는 이산화탄소 측정값을 계측하기 어려웠고, 이로 인하여 생장챔버(100)에서 일어나는 광합성량도 측정하기 어려운 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 제2000-0071917호 대한민국 공개특허 제2012-0026743호 대한민국 공개특허 제2012-0074075호
본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 생장챔버 내부로 냉각, 가열, 가습 공기가 유입될 때 생장식물에 급격한 환경변화를 생기지 않도록 한 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 대용량의 공조기를 사용하더라도 풍속에 의해 생장식물에게 미치는 영향을 최소화할 수 있도록 한 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 식물의 광합성에 충분한 시간을 제공할 수 있도록 한 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 생장챔버에서 이산화탄소 변화량을 통해 식물의 광합성량을 정확하게 측정할 수 있도록 한 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 식물 생장환경을 조성하기 위한 제1챔버와, 상기 제1챔버 내부에 광도, 온도, 습도, 이산화탄소를 선택적으로 공급하는 생장원공급수단과, 상기 제1챔버 내부에 구획되어 식물이 배치되고 상부에서 하부로 공기가 공급되어 순환되는 제2챔버 및, 상기 생장원공급수단을 선택적으로 작동시켜 상기 제1챔버와 내부에 광원, 온도, 습도, 이산화탄소 중 선택된 1종 이상을 제어하는 제어수단을 포함한다.
상기 제2챔버 내부에 광도, 온도, 습도, 이산화탄소를 각각 측정하는 센싱수단을 더 포함하여 구성할 수 있다.
상기 제어수단은 상기 센싱수단의 감지신호를 받아 상기 생장원공급수단을 선택 작동시켜 상기 제2챔버 내부에 광원, 온도, 습도, 이산화탄소 중 선택된 1종 이상을 제어하도록 구성되어 있다.
상기 센싱수단은 광센서, 온도센서, 습도센서, 이산화탄소센서를 포함하고, 상기 이산화탄소센서를 통해 상기 제2챔버 내부의 이산화탄소량을 감지하고, 상기 제2챔버의 공기배출기를 통해 배출되는 이산화탄소 감소량을 측정하여 광합성량을 측정가능하게 구성하는 것이 바람직하다.
상기 제1챔버에서 순환되는 공기는 시계 또는 반시계 방향으로 순환하고,상기 제2챔버를 통과할 때 그 흐름이 바뀌어 최초 방향과 역방향으로 순환하도록 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템에 의하면, 제1챔버에서 광원, 온도, 습도, 이산화탄소 등이 선택적으로 공급되어 식물에 필요한 생장환경을 조성하고, 제2챔버에서 제1챔버로부터 일정량의 공기를 공급받아서 식물에게 제공하는 2중챔버 구조로 되어, 생장원공급수단에 의해 챔버 내부에서 일어나는 환경변화를 최소화 할 수 있게 된다.
또한 제2챔버 내부에 일정한 온도를 유지하면서 안정적인 가습환경을 조성함으로써 생장식물이 급격한 환경변화에 따른 스트레스나 잎마름 현상을 예방할 수 있다.
또한, 제1챔버에서 이산화탄소 농도를 미리 설정할 때 제1챔버에서 일부의 이산화탄소가 제2챔버로 공급됨으로써 식물이 충분한 광합성 환경을 조성할 수 있게 된다.
또한, 식물생장에 적합한 평균적인 환경데이터와 설정데이터의 차이가 발생되더라도 제2챔버에서 센싱수단을 통해 감지한 신호를 제어수단이 생장원공급수단을 선택 작동시켜 식물생장에 필요한 환경데이터로 최대한 근접하게 보완할 수 있으므로 식물생장에 최적 환경을 조성할 수 있게 되는 것이다.
도 1은 종래의 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템을 도시한 구성도,
도 2는 종래의 식물생장 인공기상실에서 공기흐름을 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 식물생장 인공기상실의 환경제어장치를 도시한 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 식물생장 인공기상실에서 공기흐름을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템을 도시한 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 식물생장 인공기상실에서 공기흐름을 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템은 도 3에 도시된 바와 같이, 제1챔버(10), 생장원공급수단(20), 제2챔버(30), 센싱수단(40) 및 제어수단(50)을 포함하고 있다. 여기서, 제1챔버(10) 내부에는 생장식물이 배치된 제2챔버(30)가 구비되어 있고, 제1챔버(10) 내부로 냉각, 가열, 가습 공기가 유입되고 내부에서 순환하면서 상기 제2챔버(30)로 유입되어 식물에 안정된 생장환경을 조성할 수 있는 2중 챔버 구조로 되어 있다.
상기 제1챔버(10)는 식물 생장환경을 조성하는 공간으로, 상기 생장원공급수단(20)을 통해 광원, 온도, 습도, 이산화탄소를 적어도 1종 이상 선택적으로 공급받도록 되어 있다. 제1챔버(10)는 측벽(11,12), 상부벽(13), 하부벽(14)으로 둘러싸여 육면체 구조를 이루고 있고, 하부에 상기 생장원공급수단(20)으로부터 온도, 습도, 이산화탄소가 외부에서 제1챔버(10)의 내부로 공급되도록 송풍통로(17)가 형성되어 있다. 여기서, 제1챔버(10)는 상기 측벽(11, 12), 상부벽(13), 하부벽(14)을 통하여 외부로부터 열이 내부로 전달되거나 내부에서 외부로 열이 전달되지 되지 않는 단열구조로 제작하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1챔버(10)는 상기 하부벽(14) 일측으로 공기유입구(15)가 형성되어 있고, 상기 측벽(12)에 공기배출구(16)가 형성되어 있다. 여기서, 공기유입구(15)와 공기배출구(16)는 필요시 통로를 차단하여 공기의 유입 또는 배출을 차단하게 구성할 수 있다.
즉 상기 생장원공급수단(20)에 의하여 온도, 습도, 이산화탄소가 1종 이상 선택 공급된 공기가 상기 송풍통로(17)를 따라 상기 제1챔버(10)의 공기유입구(15)로 유입되고 내부에서 순환되고, 공기의 일부분이 상기 제2챔버(30) 내부로 유입되어 배출되고 상기 제2챔버(30)로 유입되지 않은 공기와 합류하면서 상기 공기배출구(16)로 배출되도록 되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1챔버(10) 내부에서 순환되는 공기는 대략적으로 시계방향을 따라 순환하도록 되어 있다. 반면, 제2챔버(30)에서 순환되는 공기는 제1챔버(10)에서 순환되는 공기와 반대방향 즉 반시계방향으로 순환하도록 되어 있다. 물론, 상기 제1챔버(10)에서 공기유입구(15)와 공기배출구(16)에서 변경하여 공기를 반시계방향으로, 상기 제2챔버(30)에서 공기를 시계방향으로 순환하게 구성할 수 있다.
상기 생장원공급수단(20)은 광원부(21), 공조기(22), 가습기(26), 이산화탄소공급기(27)를 포함한다. 여기서, 생장원공급수단(20)은 상기 제1챔버(10) 내부로 식물에 필요한 기초 에너지원인 광원, 온도, 습도, 이산화탄소를 공급하여 인공적으로 생장환경을 조성하는 역할을 한다.
상기 광원부(21)는 상기 제1챔버(10) 상부에 구비되어 상기 제2챔버(30) 쪽으로 광원이 전달되도록 되어 있다. 광원부(21)는 상기 제어수단(50)에 의해 식물생장 환경에 맞추어 빛의 강도를 조절할 수 있도록 되어 있다. 광원부(21)는 복수의 형광등, 엘이디, 할로겐전구 등이 사용될 수 있다. 여기서, 광원부(21)를 엘이디로 구성할 경우 적색광, 청색광, 녹색광을 혼용하여 빛의 강도, 빛의 파장, 광주기를 제어할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 공조기(22)는 상기 제1챔버(10)의 공기배출구(16) 쪽에 설치되어 있고, 내부에 송풍팬(23), 냉각코일(24), 히터(25)를 구비하고 있다. 여기서, 공조기(22)는 상기 송풍팬(23)이 작동하여 상기 공기배출구(16)로부터 상기 제1챔버(10) 내부 공기를 유입시키고 상기 냉각코일(24)과 히터(25)를 선택적으로 거치면서 가열 또는 냉각시킨 다음, 송풍통로(17)를 거치면서 상기 제1챔버(10)의 공기유입구(15)로 재공급하도록 되어 있다.
즉 공조기(22)는 상기 제어수단(50)에 의해 상기 제1챔버(10) 내부로 상기 제2챔버(30)의 생장식물이 생육할 수 있도록 최적의 온도를 맞추어 주는 역할을 하게 되는 것이다.
상기 가습기(26)는 상기 송풍통로(17) 내부에 설치되어 있고, 상기 공조기(22)를 거쳐서 나오는 공기에 수분을 공급하도록 되어 있다. 여기서, 가습기(26)는 상기 제어수단(50)에 의해 상기 제1챔버(10) 내부로 식물생장 환경에 맞추어 필요한 습도를 선택적으로 조절하도록 되어 있다. 물론, 제1챔버(10) 내부에서 보다 정밀하게 습도를 조절하기 위하여, 가습기(26) 외에 별도의 제습기를 포함시켜 습도를 조절하도록 구성할 수 있다.
상기 이산화탄소공급기(27)는 상기 송풍통로(17)에 상기 가습기(26) 뒤쪽으로 배치되게 설치되어 공조기(22)로부터 공급되는 공기와 함께 제1챔버(10) 내부로 이산화탄소를 공급하도록 되어 있다. 여기서, 이산화탄소공급기(27)는 상기 제어수단(50)에 의해 상기 제1챔버(10) 내부로 광합성에 필요한 일정량의 이산화탄소를 공급하도록 되어 있다. 물론, 제1챔버(10) 내부에서 보다 정밀하게 이산화탄소량을 조절하기 위하여 식물체의 이산화탄소 교환율을 측정할 수 있는 별도의 가스분석기를 포함하여 구성할 수 있다.
상기 제2챔버(30)는 상기 제1챔버(10) 내부에 측벽(31,32)과 상부벽(33)으로 둘러싸여 구획되어 있고, 바닥쪽으로 다수의 생장식물이 배치되도록 되어 있으며, 상기 제1챔버(10)로부터 식물생장에 필요한 광원, 온도, 습도, 이산화탄소를 공급받도록 되어 있다. 여기서, 제2챔버(30)의 상부벽(33)은 상기 제1챔버(10)에서 전달되는 광원이 그대로 투과가능하게 유리, 아크릴 등 재질로 제작하는 것이 바람직하다. 제2챔버(30)의 측벽(31,32)도 마찬가지로 식물생장을 외부에서 관측이 용이하도록 유리, 아크릴 등으로 제작할 수 있다.
그리고, 제2챔버(30)는 상기 측벽(32) 상/하부에 공기유입구(34)와 공기배출구(36)가 형성되어 있고, 상기 공기유입구(33) 쪽에 송풍팬(35)이 설치되어 있다. 여기서, 송풍팬(35)은 제1챔버(10)로부터 공기를 제2챔버(30)로 보내는 기능을 한다. 송풍팬(35)은 식물 생장환경이 급격하게 변화되지 않고 제2챔버(30)의 용적량을 고려하여 적합한 크기로 설치하는 것이 바람직하다.
즉 제2챔버(30)의 내부에서는 상기 송풍팬(35)에 의해 상기 제1챔버(10)로부터 공기가 상기 공기유입구(34)로 유입되어 순환하면서 상기 공기배출구(36)로 빠져나도록 되어 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 제2챔버(30)에서 순환되는 공기는 제1챔버(10)에서 순환되는 공기와 반대방향 즉 반시계방향으로 순환하도록 되어 있다. 물론, 제2챔버(30)에서 순환되는 공기는 공기유입구(34)와 공기배출구(36) 위치를 변경하여 순환방향을 변경할 수 있다.
상기 센싱수단(40)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제2챔버(30)의 내부에 구비되어 광도, 온도, 습도, 이산화탄소를 각각 독립적으로 감지하도록 되어 있다. 즉 상기 센싱수단(40)은 내부 광원을 감지하는 광센서(41)와, 내부 공기온도를 감지하는 온도센서(42)와, 내부 공기습도를 감지하는 습도센서(43) 및 내부 공기의 이산화탄소 농도를 감지하는 이산화탄소센서(44)를 포함한다.
상기 광센서(41)와 이산화탄소센서(44)는 식물의 광합성량을 측정하기 위하여 필요하다. 상기 제2챔버(30)의 공기배출구(36) 쪽에 생장식물의 이산화탄소 교환율을 직접 측정할 수 있는 가스분석기를 포함시켜 구성할 수 있다. 여기서, 상기 이산화탄소센서(44)를 통해 상기 제2챔버(30) 내부의 이산화탄소량을 감지하고, 상기 제2챔버(30)의 공기배출기(36)를 통해 배출되는 이산화탄소 감소량을 가스분석기를 통해 측정하여 광합성량을 측정할 수 있게 되는 것이다.
즉 센싱수단(40)은 제2챔버(30) 내부에서 광센서(41), 온도센서(42), 습도센서(43), 이산화탄소센서(44)를 통하여 광도, 온도, 습도, 이산화탄소를 각각 감지함으로써, 생장식물이 생육할 수 있는 환경을 체크할 수 있게 되는 것이다.
상기 제어수단(50)은 생장원공급수단(20)을 선택적으로 제어하여 상기 제1챔버(10) 내부에 광원, 온도, 습도, 이산화탄소를 선택 공급하도록 되어 있다. 여기서, 제어수단(50)은 생장원공급수단(20)을 통해 식물생장에 필요한 에너지원을 설정된 범위 내에서 선택 공급하도록 되어 있다.
그리고, 상기 제어수단(50)은 상기 제2챔버(30) 내부에 있는 센싱수단(40)으로부터 광도, 온도, 습도, 이산화탄소 감지신호를 받아서 추가적으로 상기 생장원공급수단(20)을 선택 작동시켜 상기 제2챔버(30)의 생장식물에 필요한 에너지원을 공급하도록 되어 있다.
여기서, 제어수단(50)이 2단계로 생장원공급수단(20)을 선택 제어하는 이유는, 제1챔버(10)의 평균적인 환경데이터가 설정데이터로 도달할 수 있지만 실제로 제2챔버(30)에서 식물생장에 적합한 환경데이터와는 차이가 있기 때문에 그 차이를 최소화하기 위함이다.
이하, 본 발명에 따른 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템에 대한 작용을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
먼저, 제1챔버(10)의 설정데이터에 기초하여 제어수단(50)이 생장원공급수단(20)을 선택적으로 작동시키면, 공조기(22)를 거친 냉각 또는 가열 공기는 송풍통로(17)를 따라 이동하면서 가습기(26)와 이산화탄소공급기(27)를 거쳐서 수분과 이산화탄소가 함유된 상태로 제1챔버(10)의 공기유입구(15)를 통해 유입되고, 제1챔버(10)의 내부에서 순환하면서 공기배출구(16)를 통해 빠져나가면서 재차 공조기(22), 가습기(26), 이산화탄소공급기(27)를 거쳐 공기유입구(15)로 유입되면서 설정데이터에 도달될 때까지 계속 순환하게 된다. 여기서, 제1챔버(10) 내부에 광원을 비롯하여 온도, 습도, 이산화탄소량이 설정데이터를 기초로 하여 공급받게 된다.
여기서, 송풍팬(35)이 작동할 경우 수분과 이산화탄소가 함유된 공기는 그 일부가 제2챔버(30)의 공기유입구(34)로 유입되면서 생장식물에 필요한 환경조건을 조성하게 되고, 제2챔버(30)의 공기배출구(36)를 빠져나가면서 제2챔버(30)로 유입되지 않은 공기와 합류하여 공조기(22)로 유입된다.
그 후 제1챔버(10) 내부에서 광원을 비롯하여 온도, 습도, 이산화탄소량이 설정데이터에 도달하게 되면, 제2챔버(30) 내부에서 식물생장에 적합한 환경데이터와 체크한다. 즉 제어수단(50)은 제2챔버(30) 내부에서 센싱수단(40)을 통해 식물생장에 적합한 환경데이터를 받아서 설정데이터와 비교 분석하게 된다. 만약, 제2챔버(30)의 환경데이터가 식물생장에 부적합한 부분이 있을 경우, 제어수단(50)이 재차 생장원공급수단(20)를 선택적으로 가동하여 제2챔버(30) 내부에 식물생장에 필요한 최적 환경조성을 조성한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템에 의하면, 제1챔버(10)로부터 일정량의 공기를 공급받아서 제2챔버(30) 내부에 생장식물에게 공급하는 2중챔버 구조로 되어, 제2챔버(30) 내부에서 풍속에 따른 급격한 온도변화 없이 안정적인 가습환경을 조성함으로써 식물이 급격한 환경변화에 따른 스트레스나 잎마름 현상을 예방할 수 있다.
또한, 제1챔버(10)에서 설정데이터와 제2챔버(30)에서 환경데이터의 차이가 발생되더라도 제2챔버(30)에서 센싱수단(40)을 통해 감지한 신호를 제어수단(50)이 생장원공급수단(20)을 선택 작동시켜 식물생장에 필요한 환경데이터로 최대한 근접하게 보완할 수 있으므로 식물생장에 최적 환경을 조성할 수 있게 되는 것이다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능하다. 또한, 첨부된 도면으로부터 용이하게 유추할 수 있는 사항은 상세한 설명에 기재되지 있지 않더라도 본 발명의 내용에 포함되는 것으로 보아야 할 것이며, 다양한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
10 : 제1챔버 11,12 : 측벽
13 : 상부벽 14 : 하부벽
15 : 공기유입구 16 : 공기배출구
17 : 송풍통로 20 : 생장원공급수단
21 : 광원부 22 : 공조기
23 : 송풍팬 24 : 냉각코일
25 : 히터 26 : 가습기
27 : 이산화탄소공급기 30 : 제2챔버
31,32 : 측벽 33 : 상부벽
34 : 공기유입구 35 : 송풍팬
36 : 공기배출구 40 : 센싱수단
41 : 광센서 42 : 온도센서
43 : 습도센서 44 : 이산화탄소센서
50 : 제어수단

Claims (5)

  1. 식물 생장환경을 조성하기 위한 제1챔버;
    상기 제1챔버 내부에 광도, 온도, 습도, 이산화탄소를 선택적으로 공급하는 생장원공급수단;
    상기 제1챔버 내부에 구획되어 식물이 배치되고 상부에서 하부로 공기가 공급되어 순환되는 제2챔버; 및
    상기 생장원공급수단을 선택적으로 작동시켜 상기 제1챔버 내부에 광원, 온도, 습도, 이산화탄소 중 선택된 1종 이상을 제어하는 제어수단을 포함하는 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2챔버 내부에 광도, 온도, 습도, 이산화탄소를 각각 측정하는 센싱수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생장 인공기상실의 환경제어시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 센싱수단의 감지신호를 받아 상기 생장원공급수단을 선택 작동시켜 상기 제2챔버 내부에 광원, 온도, 습도, 이산화탄소 중 선택된 1종 이상을 제어하도록 된 생장 인공기상실의 환경제어시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 센싱수단은 광센서, 온도센서, 습도센서, 이산화탄소센서를 포함하고,
    상기 이산화탄소센서를 통해 상기 제2챔버 내부의 이산화탄소량을 감지하고, 상기 제2챔버의 공기배출기를 통해 배출되는 이산화탄소 감소량을 측정하여 광합성량을 측정가능하게 한 것을 특징으로 하는 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1챔버에서 순환되는 공기는 시계 또는 반시계 방향으로 순환하고,상기 제2챔버를 통과할 때 그 흐름이 바뀌어 최초 방향과 역방향으로 순환하도록 된 것을 특징으로 하는 식물생장 인공기상실의 환경제어시스템.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108934623A (zh) * 2018-07-16 2018-12-07 东北大学 一种智能生态箱
CN109792912A (zh) * 2019-01-29 2019-05-24 江苏农林职业技术学院 一种人工气候室空气内循环系统及其控制方法
KR20200051241A (ko) * 2018-11-05 2020-05-13 농업회사법인 만나씨이에이 주식회사 에너지 절감형 재배챔버
WO2021017656A1 (zh) * 2019-07-27 2021-02-04 万贤能 一种种植环境调节系统及方法
AT17123U1 (de) * 2017-04-18 2021-06-15 Martin Nowak Allseitig geschlossener Gewächsraum für Pflanzen
CN115202418A (zh) * 2022-07-13 2022-10-18 成都海关技术中心 一种气候智能模拟装置
KR102566749B1 (ko) * 2022-04-29 2023-08-11 전남대학교산학협력단 Led기반 군락광합성 챔버 장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101986372B1 (ko) 2017-05-10 2019-09-30 장경필 조습용액을 이용한 습도 조절장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000071917A (ko) 2000-02-18 2000-12-05 김정섭 인공환경조절식 식물생장상
JP2002522051A (ja) * 1998-08-13 2002-07-23 ティー・メテル・ホールディング・ビー・ブイ 人工気象室内の気候を制御するための方法と人工気候装置
KR20120026743A (ko) 2010-09-10 2012-03-20 주식회사 엘지씨엔에스 식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템
KR20120074075A (ko) 2010-12-27 2012-07-05 재단법인 포항산업과학연구원 모듈식 식물공장
KR20130100643A (ko) * 2012-03-02 2013-09-11 경상대학교산학협력단 생물생육 실험용 다중 챔버 시스템
KR101316593B1 (ko) * 2011-04-20 2013-10-15 대한민국 식물생육 조절장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002522051A (ja) * 1998-08-13 2002-07-23 ティー・メテル・ホールディング・ビー・ブイ 人工気象室内の気候を制御するための方法と人工気候装置
KR20000071917A (ko) 2000-02-18 2000-12-05 김정섭 인공환경조절식 식물생장상
KR20120026743A (ko) 2010-09-10 2012-03-20 주식회사 엘지씨엔에스 식물 재배 장치 및 이를 사용하는 식물 재배 시스템
KR20120074075A (ko) 2010-12-27 2012-07-05 재단법인 포항산업과학연구원 모듈식 식물공장
KR101316593B1 (ko) * 2011-04-20 2013-10-15 대한민국 식물생육 조절장치
KR20130100643A (ko) * 2012-03-02 2013-09-11 경상대학교산학협력단 생물생육 실험용 다중 챔버 시스템

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT17123U1 (de) * 2017-04-18 2021-06-15 Martin Nowak Allseitig geschlossener Gewächsraum für Pflanzen
CN108934623A (zh) * 2018-07-16 2018-12-07 东北大学 一种智能生态箱
KR20200051241A (ko) * 2018-11-05 2020-05-13 농업회사법인 만나씨이에이 주식회사 에너지 절감형 재배챔버
CN109792912A (zh) * 2019-01-29 2019-05-24 江苏农林职业技术学院 一种人工气候室空气内循环系统及其控制方法
WO2021017656A1 (zh) * 2019-07-27 2021-02-04 万贤能 一种种植环境调节系统及方法
KR102566749B1 (ko) * 2022-04-29 2023-08-11 전남대학교산학협력단 Led기반 군락광합성 챔버 장치
CN115202418A (zh) * 2022-07-13 2022-10-18 成都海关技术中心 一种气候智能模拟装置

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