KR20180020934A - 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 led 식물생장장치 - Google Patents
식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 led 식물생장장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에서는 다수개의 식물생장통을 실내의 설치공간의 조건에 맞추어 상하방향과 좌우방향으로 탈착가능하게 조립할 수 있도록 함으로써 가정이나 학교 등의 실내에서 간편하게 식물을 재배할 수 있도록 하고, 식물별로 필요한 파장을 규명하고 식물의 생장시기별 일조량 및 일조시간을 자동제어 할 수 있는 LED 모듈을 이용하여 식물별 생육형태에 따라 엘이디로부터 발생되는 빛의 광량(光量)과 광조사(光照射)시간을 제어할 수 있도록 함으로써 식물별 특성에 맞추어 효율적인 재배관리가 이루어질 수 있도록 한 새로운 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치가 개시된다.
본 발명은 다수개의 상부프레임과 하부프레임 및 상기 상부프레임과 하부프레임 사이에 끼워져 결합되는 지지프레임에 의하여 상하좌우면이 개방된 사각틀 형상으로 이루어지고, 하부프레임의 윗부분 내측에는 받침턱이 형성되어 상하방향 및 좌우방향으로 탈착가능하게 조립되는 다수개의 식물생장통과; 상부가 개방된 함체(函體)형상으로 이루어지고, 가장자리를 따라 상기 각각의 식물생장통의 하부프레임에 형성된 받침턱에 끼워져 걸리는 걸림턱이 형성되며, 바닥면 중심부에는 마개에 의하여 개폐되는 배수공이 형성되는 한편, 내부에는 식물이 재배되는 토양이나 양액(養液)이 채워지는 재배틀과; 상기 각각의 식물생장통을 구성하는 상부프레임의 내측면에 설치되어 전류의 인가에 따라 점등되면서 하부프레임에 얹혀진 재배틀에서 재배되는 식물의 생육형태에 맞추어 빛을 조사하는 다중 발광모듈(Multi-emitting module)과; 상기 식물생장통을 구성하는 상부 프레임의 전면에 설치되며, 상기 다중 발광모듈과 전기적으로 연결된 상태에서 외부로부터 상기 다중 발광모듈로 인가되는 전류의 흐름을 제어하고, 상기 재배틀에 심어진 식물별 생육형태에 맞추어 다중 발광모듈로부터 조사되는 광량(光量)과 광(光)조사시간을 선택하여 조절하는 제어부를 포함하여 구성된다.
본 발명은 다수개의 상부프레임과 하부프레임 및 상기 상부프레임과 하부프레임 사이에 끼워져 결합되는 지지프레임에 의하여 상하좌우면이 개방된 사각틀 형상으로 이루어지고, 하부프레임의 윗부분 내측에는 받침턱이 형성되어 상하방향 및 좌우방향으로 탈착가능하게 조립되는 다수개의 식물생장통과; 상부가 개방된 함체(函體)형상으로 이루어지고, 가장자리를 따라 상기 각각의 식물생장통의 하부프레임에 형성된 받침턱에 끼워져 걸리는 걸림턱이 형성되며, 바닥면 중심부에는 마개에 의하여 개폐되는 배수공이 형성되는 한편, 내부에는 식물이 재배되는 토양이나 양액(養液)이 채워지는 재배틀과; 상기 각각의 식물생장통을 구성하는 상부프레임의 내측면에 설치되어 전류의 인가에 따라 점등되면서 하부프레임에 얹혀진 재배틀에서 재배되는 식물의 생육형태에 맞추어 빛을 조사하는 다중 발광모듈(Multi-emitting module)과; 상기 식물생장통을 구성하는 상부 프레임의 전면에 설치되며, 상기 다중 발광모듈과 전기적으로 연결된 상태에서 외부로부터 상기 다중 발광모듈로 인가되는 전류의 흐름을 제어하고, 상기 재배틀에 심어진 식물별 생육형태에 맞추어 다중 발광모듈로부터 조사되는 광량(光量)과 광(光)조사시간을 선택하여 조절하는 제어부를 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED(Light Emitting Diode) 식물생장장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수개의 식물생장통을 실내의 설치공간의 조건에 맞추어 상하방향과 좌우방향으로 탈착가능하게 조립할 수 있도록 함으로써 가정이나 학교 등의 실내에서 간편하게 식물을 재배할 수 있도록 하고, 식물별로 필요한 파장을 규명하고 식물의 생장시기별 일조량 및 일조시간을 자동제어 할 수 있는 LED 모듈을 이용하여 식물별 생육형태에 따라 엘이디로부터 발생되는 빛의 광량(光量)과 광조사(光照射)시간을 제어할 수 있도록 함으로써 식물별 특성에 맞추어 효율적인 재배관리가 이루어질 수 있도록 한 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치에 관한 것이다.
일반적으로, 식물을 재배하는 과정에서 특정 대역의 광파장이 해당 식물의 생장에 영향을 미친다는 것은 익히 알려진 사실이다.
예를 들어, 청색광(450nm)의 경우에는 생장을 억제하고 꽃눈형성을 촉진하고, 청색광(500nm)의 경우에는 카로티노이드 광수용체에 흡수되어 광합성 반응계를 보호하는 작용을 하며, 적색광(660nm)은 잎과 줄기의 생장을 촉진해 엽록소를 만들고 광합성에 작용하는 한편, 적외광(730nm)는 발아와 배축신장에 관여하는 피토크롬(Phytochrome) 광수용체의 활성과 소실에 중요한 역할을 하며, 자외광(380nm)은 크립토크롬(Cryptochrome), 포토트로핀(Phototropin) 광수용체에 작용하여 물질합성과 생리기능 조절에 관여하는 것으로 알려진다.
이와 같이 광(光)을 이용하여 식물을 재배하는 형태는 각각의 식물의 종류와 생장단계에 따라 다양하며, 식물에 대한 광환경을 제어함으로 식물의 생장형태, 개화의 결실, 기능성 물질의 합성 등을 제어할 수 있게 되었다.
우리나라에서의 광생리 관련 연구는 1980년대 유색비닐멀칭 연구에서 시작된 후 1999년 농업과학원 광환경연구실에 엘이디광원과 자외광-B 광원조절시설이 갖추어지면서 본격적으로 시작되었으며, 그 후 식물 재배에 인공 광(光)을 이용하는 다양한 연구가 진행되어 왔다.
예로서, 태동기 광질 반응에 관한 광생리 연구로서, 'UV-B 처리에 의한 지상부/지하부 시그널(Signal)전달체계에 Ca과 Calmodulin의 관련·여부에 대한 기작구명'(김 등, 1999)이 수행되었고, 최근에는 '광질제어에 의한 시설화훼류의 생산성 증대 및 품질 향상연구'가 수행되었으며, '벼의 유묘기 광차단(일조부족)에 의한 3∼4엽기의 프로테옴분석'이 수행되었다(홍 등, 2010).
또한, 식물의 빛 이용과 관련된 지속적인 연구결과, 피토크롬(Phytochrome), 크립토크롬(Cryptochrome)과 같은 광수용체 단백질이 알려져 있으며, 내생시계 즉 일주기성리듬(Circadian rhythm) 조절을 통해 광합성과 잎의 운동 등 생리적 기능을 작동시키는 것으로 최근 관련 유전자와 프로테옴이 다수 밝혀졌다.
상기의 피토크롬은 125kDa의 분자량을 갖는 청색 단백질 색소로서 1959년에 처음으로 분리되었으며, 적색광(650nm∼680nm)과 근적외광(710nm∼740nm)을 감지하여 상호 가역적인 생리작용을 하는 것으로 알려졌다.
다음의 표 1에 여러 고등 및 하등 식물에서 피토크롬에 의해 유도되는 광가역 생리반응을 나타내었다.
식물종류 | 속 | 발달단계 | 적색광의 효과 |
피자식물 |
상추(Lactuca) | 종자 | 발아촉진 |
귀리(Avena) | 유식물(황백화) | 탈황백화 촉진 (잎펼침) |
|
겨자(Sinapis) | 유식물 | 엽원기 형성 1차엽 발달 및 안토시아닌 생산촉진 |
|
완두(Pisum) | 성체 | 절간신장 저해 | |
도꼬마리(Xanthium) | 성체 | 개화(광주기반응) 저해 | |
나자식물 | 소나무(Pinus) | 유식물 | 엽록소 축적률 촉진 |
양치식물 | 야산고비(Onoclea) | 어린 배우체 | 생장촉진 |
선태식물 | 솔이끼(Polytrichum) | 포자발아체 | 색소체 증식 촉진 |
녹조식물 | 판해캄(Mougeotia) | 성숙한 배우체 | 방향성을 갖는 약광에 대한 엽록체의 방향성 |
출처: Plant Physiology(Taiz & Zeiger, 2010)
또한, 상기와 같은 다양한 연구결과 식물재배용 조명장치로 엘이디의 사용이 크게 확대되고 있으며, 특히 대규모 시설재배단지에는 전력효율이 높은 엘이디 조명장치의 사용이 점차 확대될 것으로 예상되고 있다.
그러나, 지금까지의 국내·외의 광(光)생리조절을 통한 엘이디광 이용기술은 단색 파장의 광원을 이용하여 엽채류와 과채류 및 화훼용 작물의 경제적 가치를 높이는 것에 연구개발이 주로 수행되어 왔다.
이에 따라 최근에는 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0092151호(명칭: 식물재배용 엘이디 조명등 관리시스템)가 제안되었다.
상기 특허공개 제10-2011-0092151호의 선행기술은 '엘이디 조명장치를 통신에 의한 명령이나 예약 프로그램에 따라 구동되도록 하고, 칼라센서에 의해 각 파장의 밝기를 검출하여 조명장치의 밝기를 미리 설정된 값과 동일하게 유지하도록 하는 것'을 그 기술적 구성의 요지로 하는 것이다.
그러나, 이러한 식물재배용 엘이디 조명등 관리시스템에 사용한 칼라센서는 가시광선중 적색, 청색, 녹색의 정도를 그 색의 밝기에 비례한 전기적 신호로 출력하는 센서이므로 식물의 생리에 매우 큰 영향을 미치는 적외광(IR)과 자외광(UV)을 측정하여 제어정보로 이용할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 밝기에 비례한 전기적 신호는 인간의 시감도(視感度)에 맞추어져 있기 때문에 식물이 느끼는 유용 광량 자속밀도와는 커다란 차이가 있고, 특히 적외광(IR)과 자외광(UV)은 칼라센서나 인간의 눈으로는 밝기를 식별할 수 없지만 식물은 이러한 파장의 광에 민감하게 반응하는 것으로 알려져 있는데, 상기 선행기술에서는 이러한 파장의 광을 측정하여 제어하기 어려운 문제점이 있다.
또, 상기 선행기술에서는 식물이 완전히 성장했을 때를 가정하여 조명범위를 설정함으로 식물이 어린 상태에서 성장해가는 동안 전등에서 조사되는 광의 대부분은 식물이 없는 곳을 비추게 됨으로 광이용 효율이 매우 낮다는 문제가 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 다수개의 식물생장통을 실내의 설치공간의 조건에 맞추어 상하방향과 좌우방향으로 탈착가능하게 조립할 수 있도록 함으로써 가정이나 학교 등의 실내에서 간편하게 식물을 재배할 수 있도록 한 새로운 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 식물별로 필요한 파장을 규명하고 식물의 생장시기별 일조량 및 일조시간을 자동제어 할 수 있는 LED 모듈을 이용하여 식물별 생육형태에 따라 엘이디로부터 발생되는 빛의 광량(光量)과 광조사(光照射)시간을 제어할 수 있도록 함으로써 재배되는 식물별 생육형태에 따라 엘이디로부터 발생되는 빛의 광량(光量)과 광조사(光照射)시간을 제어할 수 있도록 하여 식물별 특성에 맞추어 효율적인 재배관리가 이루어질 수 있도록 한 새로운 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다수개의 상부프레임과 하부프레임 및 상기 상부프레임과 하부프레임 사이에 끼워져 결합되는 지지프레임에 의하여 상하좌우면이 개방된 사각틀 형상으로 이루어지고, 하부프레임의 윗부분 내측에는 받침턱이 형성되어 상하방향 및 좌우방향으로 탈착가능하게 조립되는 다수개의 식물생장통과; 상부가 개방된 함체(函體)형상으로 이루어지고, 가장자리를 따라 상기 각각의 식물생장통의 하부프레임에 형성된 받침턱에 끼워져 걸리는 걸림턱이 형성되며, 바닥면 중심부에는 마개에 의하여 개폐되는 배수공이 형성되는 한편, 내부에는 식물이 재배되는 토양이나 양액(養液)이 채워지는 재배틀과; 상기 각각의 식물생장통을 구성하는 상부프레임의 내측면에 설치되어 전류의 인가에 따라 점등되면서 하부프레임에 얹혀진 재배틀에서 재배되는 식물의 생육형태에 맞추어 빛을 조사하는 다중 발광모듈(Multi-emitting module)과; 상기 식물생장통을 구성하는 상부 프레임의 전면에 설치되며, 상기 다중 발광모듈과 전기적으로 연결된 상태에서 외부로부터 상기 다중 발광모듈로 인가되는 전류의 흐름을 제어하고, 상기 재배틀에 심어진 식물별 생육형태에 맞추어 다중 발광모듈로부터 조사되는 광량(光量)과 광(光)조사시간을 선택하여 조절하는 제어부를 포함하여 구성된다.
본 발명에서 상기 다수개의 식물생장통이 상하방향으로 탈착가능하게 결합되도록 하기 위하여, 식물생장통을 구성하는 상부프레임의 상부면 네모서리부에는 결합홈이 형성되고, 하부프레임의 하부면 네모서리부에는 결합돌기가 형성되는 한편, 다수개의 식물생장통이 좌우방향으로 탈착가능하게 결합되도록 하기 위하여, 상부프레임과 하부프레임의 측면 모서리부에는 별도의 연결핀이 끼워져 연결되는 연결홈이 형성된 특징을 갖는다.
본 발명에서 상기 재배틀에서 재배되는 식물별 생육형태에 따른 다중 발광모듈로부터 발생되는 빛의 광량과 광조사시간은, 새싹채소류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 11∼12Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <11Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하고; 쌈채류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 11∼13Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <11Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하고; 엽채류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 11∼25Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <25Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하고; 과채류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 55∼70Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <55Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하고; 화훼류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 16∼55Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <16∼55Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하고; 특용작물류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 30∼80Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 20∼70Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하도록 구성된 특징을 갖는다.
본 발명을 적용하면, 다수개의 식물생장통을 실내의 설치공간의 조건에 맞추어 상하방향과 좌우방향으로 탈착가능하게 조립할 수 있기 때문에 가정이나 학교 등의 실내에서 간편하게 식물을 재배할 수 있게 된다.
또, 엘이디로부터 발생되는 빛의 광량(光量)과 광조사(光照射)시간을 식물별 생육형태에 맞추어 제어할 수 있기 때문에 식물별 특성에 맞추어 효율적인 재배관리가 이루어질 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치를 구성하는 식물생장통을 나타내는 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치를 구성하는 다수개의 식물생장통을 상하방향 및 좌우방향으로 서로 잇대어 조립한 상태에서 식물을 재배하는 상태를 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치를 구성하는 식물생장통의 평면도와 정면도 및 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치를 구성하는 식물생장통의 하부프레임 내측에 재배틀이 끼워져 결합된 상태에서 식물이 재배되는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치를 구성하는 식물생장통을 나타내는 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치를 구성하는 다수개의 식물생장통을 상하방향 및 좌우방향으로 서로 잇대어 조립한 상태에서 식물을 재배하는 상태를 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치를 구성하는 식물생장통의 평면도와 정면도 및 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치를 구성하는 식물생장통의 하부프레임 내측에 재배틀이 끼워져 결합된 상태에서 식물이 재배되는 상태를 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치(10)에서는 다수개의 식물생장통(20)이 상하방향 및 좌우방향으로 탈착가능하게 조립되도록 구성된다.
본 발명에서 상기 각각의 식물생장통(20)은 다수개의 상부프레임(21)과 하부 프레임(22) 및 상기 상부프레임(21)과 하부프레임(22) 사이에 끼워져 결합되는 지지프레임(23)에 의하여 상하좌우면이 개방된 사각틀 형상으로 이루어지는데, 상기 하부프레임의 윗부분 내측에는 받침턱(22a)이 형성되도록 구성된다.
상기 하부프레임(22)의 내측에는 별도의 재배틀(30)이 끼워져 결합되도록 구성되는데, 상기 재배틀(30)은 상부가 개방된 함체(函體)형상으로 이루어지고, 가장자리를 따라 상기 각각의 식물생장통(20)의 하부프레임(22)에 형성된 받침턱(22a)에 끼워져 걸리는 걸림턱(31)이 형성된다.
또, 상기 재배틀(30)의 내부에는 식물(40)이 재배되는 토양이나 양액(養液)이 채워지며, 재배틀(30)의 바닥면 중심부에는 마개(32)에 의하여 개폐되는 배수공(33)이 형성되도록 구성된다.
본 발명에서 상기 각각의 식물생장통(20)을 구성하는 상부프레임(21)의 내측면에는 전류의 인가에 따라 점등되면서 하부프레임(22)에 얹혀진 재배틀(30)에서 재배되는 식물(40)의 생육형태에 맞추어 빛을 조사하는 다중 발광모듈(Multi-emitting module:50)이 설치된다.
또, 상기 식물생장통(20)을 구성하는 상부프레임(21)의 전면에는 별도의 제어부(60)가 설치되는데, 상기 제어부는 다중 발광모듈(50)과 전기적으로 연결된 상태에서 외부로부터 상기 다중 발광모듈(50)로 인가되는 전류의 흐름을 제어하고, 상기 재배틀(30)에 심어진 식물별 생육형태에 맞추어 다중 발광모듈(50)로부터 조사되는 빛의 광량(光量)과 광(光)조사시간을 선택하여 조절할 수 있도록 구성된다.
이와 같은 본 발명의 식물생장장치에 적용되는 사양을 다음의 표 2에 나타내었다.
구분 | 내용 | 비고 |
사용전력 | 20∼50W | DC |
광양자량 | 50μmol 이상 | Max. 50μmol |
기구 | 300~400mm Bar type | 방습처리 |
기능 | Timer / Dimmer 채용 | Auto controller |
파장 | Blue / White / Red / Far Red |
한편, 본 발명에서 상기 다수개의 식물생장통(20)은 상하방향 및 좌우방향으로 탈착가능하게 결합되는데, 상하방향으로의 결합을 위하여 상기 식물생장통(20)을 구성하는 상부프레임(21)의 상부면 네모서리부에는 결합홈(70)이 형성되고, 하부프레임(23)의 하부면 네모서리부에는 결합돌기(71)가 형성되도록 구성된다.
또, 좌우방향으로의 결합을 위하여 상기 식물생장통(20)을 구성하는 상부프레임(21)과 하부프레임(22)의 측면 모서리부에는 별도의 연결핀(80)이 끼워져 연결되는 연결홈(90)이 형성되도록 구성된다.
이와 같은 본 발명에서 상기 다중 발광모듈(50)로부터 발생되는 빛의 광량과 광조사시간은 다음의 표 3에 나타낸 바와 같이, 상기 재배틀(30)에서 재배되는 식물별 생육형태에 따라 다르게 제어될 수 있다.
작물분류 |
영양생장기(발아-착근-분얼) | 생식생장기(신장-충수-결실) | ||||||
소요파장 (nm) |
일조시간 (hr/day) |
광량 (klux) |
광보상점 (μmol) |
소요파장 (nm) |
일조시간 (hr/day) |
광량 (klux) |
광보상점 (μmol) |
|
새싹 채소류 |
550~580 680 |
12~15 | 11~12 | 24 | 680~730 | 12~15 | <11 | 22 |
쌈채류 | 550~580 680 |
12~15 | 11~13 | 26 | 680~730 | 12~15 | <11 | 22 |
엽채류 | 550~580 680~730 |
12~15 | 12~25 | 30 | 680~730 | 12~15 | <25 | 50 |
과채류 | 630~730 | 12~15 | 55~70 | 110 | 680~730 | 12~15 | <55 | 110 |
화훼류 | 630~730 | 12~15 | 16~55 | 6 | 680~730 | 12~15 | <16~55 | 6 |
특용 작물류 |
550~580 680~730 |
12~15 | 30~80 | 6 | 680~730 | 12~15 | 20~70 | 10 |
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 새싹채소류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 11∼12Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <11Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하고, 쌈채류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 11∼13Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <11Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하도록 구성될 수 있다.
또, 엽채류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 11∼25Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <25Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하고, 과채류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 55∼70Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <55Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하도록 구성될 수 있다.
또, 화훼류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 16∼55Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <16∼55Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하고, 특용작물류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 30∼80Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 20∼70Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하도록 구성될 수 있다.
다음의 표 4에서는 식물의 광포화점 및 광보상점을 나타내었다.
재배작물 | 광포화점 lx (PPFD) | 광보상점 lx (PPFD) | 비고 |
토마토, 수박 | 70,000 (874) | 3,000 (36) | ● μmol / ㎡ / s ; 1㎡의 면적에 1초 동안 내리는 광양자의 양 ● PPFD (Photosynthetic Photon Flux Density) ; 광합성 광양자 밀도 |
오이 | 55,000 (665) | 2,000 (24) | |
완두콩 | 40,000 (484) | 2,000 (24) | |
양상추, 피망 | 25,000 (302) | 1,500 (18) | |
포도 | 40,000 (484) | 400 (5) | |
귤 | 40,000 (484) | 200 (2.5) | |
배 | 40,000 (484) | 300 (3.6) | |
복숭아 | 40,000 (484) | 400 (5) | |
무화과 | 40,000 (484) | 1,000 (12) | |
세인트플리어 | 5,000 (60) | 500 (6) | |
난 종류 | 10,000 (121) | 300 (3.6) | |
시클라멘 | 15,000 (181) | 300 (3.6) | |
인삼 | 12,000 (145) | 500 (6) |
이와 같이 이루어지는 본 발명의 작용은 다음과 같다.
먼저 본 발명에 따른 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치(10)를 구성하는 다수개의 식물생장통(20)을 상하방향으로 잇대어 조립하고자 하는 경우, 어느하나의 식물생장통(20)을 다른 식물생장통(20)의 윗부분에 올려 놓음과 동시에 윗쪽 식물생장통(20)의 하부프레임(22)의 네모서리부에서 돌설된 결합돌기(71)를 아랫쪽 식물생장통(20)의 상부프레임(22)의 네모서리면에 형성된 결합홈(70)에 맞춰 끼우면 된다.
또, 다수개의 식물생장통(20)을 좌우방향으로 잇대어 조립하고자 하는 경우, 서로 이웃하는 식물생장통(20)(20)을 측방에서 서로 마주보게 배치한 후 별도의 연결핀(80)을 식물생장통(20)(20)의 마주하는 면의 네모서리부에 형성된 연결홈에 맞추어 끼우면 이웃하는 식물생장통(20)(20)이 흔들림 없이 서로 조립되는 것이다.
이 상태에서 상기 식물생장통(20)을 구성하는 하부프레임(22)의 상부 내측면을 따라 형성된 받침턱(22a)상에 별도로 마련되는 재배틀(30)의 가장자리에 형성된 걸림턱(31)을 맞추어 안착시켜 걸리도록 하면, 하부프레임(22)의 내측 공간에 재배틀(20)이 끼워져 결합된다.
이 상태에서 상기 재배틀(30)의 내부에 토양이나 양액 또는 배지를 채운 상태에서 식물(40)의 씨앗을 뿌리거나 식물의 모종을 옮겨 심고 상부프레임(21)의 내측에 설치되는 다중 발광모듈(50)을 점등시켜 빛이 조사되도록 하면 실내에서도 간편하게 식물(40)이 재배되는 것이다.
이와 같은 식물의 재배과정에서 제어부(60)를 통하여 다중 발광모듈(50)로부터 발생되는 빛의 광량과 광조사시간을 조절함으로써 식물별 생육형태에 적합한 빛을 제공할 수 있게 된다.
예로서, 새싹채소류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 11∼12Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <11Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하고, 쌈채류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 11∼13Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <11Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사한다.
또, 엽채류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 11∼25Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <25Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하고, 과채류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 55∼70Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <55Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사한다.
또, 화훼류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 16∼55Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <16∼55Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하고, 특용작물류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 30∼80Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 20∼70Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하면 되는 것이다.
10 : 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치
20 : 식물생장통 21 : 상부프레임
22 : 하부프레임 23 : 지지프레임
22a : 받침턱 30 : 재배틀
31 : 걸림턱 32 : 마개
33 : 배수공 40 : 식물
50 : 다중 발광모듈 60 : 제어부
70 : 결합홈 71 : 결합돌기
80 : 연결핀 90 : 연결홈.
20 : 식물생장통 21 : 상부프레임
22 : 하부프레임 23 : 지지프레임
22a : 받침턱 30 : 재배틀
31 : 걸림턱 32 : 마개
33 : 배수공 40 : 식물
50 : 다중 발광모듈 60 : 제어부
70 : 결합홈 71 : 결합돌기
80 : 연결핀 90 : 연결홈.
Claims (3)
- 다수개의 상부프레임(21)과 하부프레임(22) 및 상기 상부프레임(21)과 하부 프레임(22) 사이에 끼워져 결합되는 지지프레임(23)에 의하여 상하좌우면이 개방된 사각틀 형상으로 이루어지고, 상기 하부프레임(22)의 윗부분 내측에는 받침턱(22a)이 형성되어 상하방향 및 좌우방향으로 탈착가능하게 조립되는 다수개의 식물생장통(20)과;
상부가 개방된 함체(函體)형상으로 이루어지고, 가장자리를 따라 상기 각각의 식물생장통(20)의 하부프레임(22)에 형성된 받침턱(22a)에 끼워져 걸리는 걸림턱(31)이 형성되며, 바닥면 중심부에는 마개(32)에 의하여 개폐되는 배수공(33)이 형성되는 한편, 내부에는 식물(40)이 재배되는 토양이나 양액(養液)이 채워지는 재배틀(30)과;
상기 각각의 식물생장통(20)을 구성하는 상부프레임(21)의 내측면에 설치되어 전류의 인가에 따라 점등되면서 하부프레임(22) 내측에 얹혀진 재배틀(30)에서 재배되는 식물(40)의 생육형태에 맞추어 빛을 조사하는 다중 발광모듈(Multi-emitting module:50)과;
상기 식물생장통(20)을 구성하는 상부프레임(21)의 전면에 설치되며, 상기 다중 발광모듈(50)과 전기적으로 연결된 상태에서 외부로부터 상기 다중 발광모듈(50)로 인가되는 전류의 흐름을 제어하고, 상기 재배틀(30)에 심어진 식물별 생육형태에 맞추어 다중 발광모듈(50)로부터 조사되는 빛의 광량(光量)과 광(光)조사시간을 선택하여 조절하는 제어부(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치. - 제1항에 있어서,
상기 다수개의 식물생장통(20)이 상하방향으로 탈착가능하게 결합되도록 하기 위하여, 상기 식물생장통(20)을 구성하는 상부프레임(21)의 상부면 네모서리부에는 결합홈(70)이 형성되고, 상기 식물생장통(20)을 구성하는 하부프레임(22)의 하부면 네모서리부에는 결합돌기(71)가 형성되는 한편;
상기 다수개의 식물생장통(20)이 좌우방향으로 탈착가능하게 결합되도록 하기 위하여, 상기 상부프레임(21)과 하부프레임(22)의 측면 모서리부에는 별도의 연결핀(80)이 끼워져 연결되는 연결홈(90)이 형성된 것을 특징으로 하는 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치. - 제1항에 있어서,
상기 재배틀(30)에서 재배되는 식물별 생육형태에 따른 다중 발광모듈(50)로부터 발생되는 빛의 광량과 광조사시간은,
새싹채소류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 11∼12Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <11Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하고;
쌈채류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 11∼13Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <11Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하고;
엽채류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 11∼25Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <25Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하고;
과채류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 55∼70Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <55Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하고;
화훼류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 16∼55Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 <16∼55Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하고;
특용작물류의 경우 영양생장기(발아-착근-분얼)에는 30∼80Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼, 생식생장기(신장-충수-결실)에는 20∼70Klux의 광량을 12∼15hr/day 만큼 조사하도록 구성된 것을 특징으로 하는 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 LED 식물생장장치.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170166125A KR20180020934A (ko) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 led 식물생장장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170166125A KR20180020934A (ko) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 led 식물생장장치 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180020934A true KR20180020934A (ko) | 2018-02-28 |
Family
ID=61401614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020170166125A KR20180020934A (ko) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | 식물별 생육형태에 따른 광 출력 제어 및 상호연결이 가능한 가정 및 실내 재배용 led 식물생장장치 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20180020934A (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021059015A3 (en) * | 2019-09-23 | 2021-06-17 | Katif Tech Ltd | Systems, methods, and devices for autonomous farming |
-
2017
- 2017-12-05 KR KR1020170166125A patent/KR20180020934A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021059015A3 (en) * | 2019-09-23 | 2021-06-17 | Katif Tech Ltd | Systems, methods, and devices for autonomous farming |
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