KR20210033754A - Plant cultivation apparatus and plant cultivation method using light source for plant cultivation - Google Patents
Plant cultivation apparatus and plant cultivation method using light source for plant cultivation Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210033754A KR20210033754A KR1020190115435A KR20190115435A KR20210033754A KR 20210033754 A KR20210033754 A KR 20210033754A KR 1020190115435 A KR1020190115435 A KR 1020190115435A KR 20190115435 A KR20190115435 A KR 20190115435A KR 20210033754 A KR20210033754 A KR 20210033754A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- light source
- plant cultivation
- plant
- housing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G7/00—Botany in general
- A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
- A01G7/045—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
- A01G9/249—Lighting means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V21/00—Supporting, suspending, or attaching arrangements for lighting devices; Hand grips
- F21V21/14—Adjustable mountings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
- F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
- F21V23/0442—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors
- F21V23/0464—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors the sensor sensing the level of ambient illumination, e.g. dawn or dusk sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/10—Controlling the light source
- H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/10—Controlling the light source
- H05B47/16—Controlling the light source by timing means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
- F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
- F21W2131/10—Outdoor lighting
- F21W2131/109—Outdoor lighting of gardens
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/14—Measures for saving energy, e.g. in green houses
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Botany (AREA)
- Ecology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 식물 재배용 광원을 이용한 식물 재배 장치 및 식물 재배 방법 에 관한 것이다.The present invention relates to a plant cultivation apparatus and a plant cultivation method using a light source for plant cultivation.
최근, 식물 재배에 있어서, 특정 영역대의 광 파장을 방출하는 발광 다이오드 (LED)를 이용하는 방법이 이용되고 있다. LED를 이용한 식물 재배 방식은 백열등이나 형광등에 비해 전력소모가 적고, 불필요한 파장 영역을 제외 한 원하는 특정 영역의 파장을 선택적으로 조사할 수 있어 식물 재배에 효율적인 방법이다.Recently, in plant cultivation, a method using a light-emitting diode (LED) emitting a light wavelength in a specific region has been used. The plant cultivation method using LED consumes less power than incandescent lamps or fluorescent lamps, and is an efficient method for plant cultivation as it can selectively irradiate the wavelength of a specific desired region excluding unnecessary wavelength regions.
이러한 인공 광을 이용하여 식물을 재배하는 식물 공장의 경우, 강우, 고온, 저온 및 황사 등 외부 기후조건 변화에 의해 식물 생육이 좌우되는 온실이나 노지에 비해, 외부 기후변화와 상관없이 식물 생육환경이 제어된 조건에서 1년 내내 계획적으로 식물을 생산할 수 있는 이점이 있다. 이에 따라, 병충해 발생 가능성이 극히 적어, 병충해 방제를 위한 고가의 친환경 미생물 제제가 불필요하며, 친환경 식물 생산이 가능한 이점이 있다.In the case of plant factories that cultivate plants using such artificial light, the plant growth environment is different regardless of external climate change, compared to greenhouses or open fields where plant growth is influenced by changes in external climate conditions such as rainfall, high temperature, low temperature, and yellow sand. There is an advantage of being able to produce plants on purpose all year round under controlled conditions. Accordingly, the possibility of occurrence of diseases and pests is extremely small, and there is no need for expensive eco-friendly microbial preparations for controlling diseases and pests, and there is an advantage in that the production of environment-friendly plants is possible.
본 발명의 목적은, 외부 기후 변화에 의한 일조량에 따라 인공 광원의 조사량을 제어하여 식물의 생육을 촉진시킴으로써, 생체중 및 건물중을 향상시킬 수 있는 식물 재배용 광원을 이용한 식물 재배 장치 및 식물 재배 방법을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a plant cultivation apparatus and a plant cultivation method using a light source for plant cultivation capable of improving the live weight and dry weight by controlling the irradiation amount of an artificial light source according to the amount of sunlight caused by external climate change. It is in the offering.
또한, 본 발명의 목적은, 식물의 개화시기 및 추대 발생 시기를 조절하여 식물의 수확 기간을 연장시킴에 따라 수확량을 향상시킬 수 있는 식물 재배용 광원을 이용한 식물 재배 장치 및 식물 재배 방법을 제공함에 있다.In addition, it is an object of the present invention to provide a plant cultivation apparatus and a plant cultivation method using a light source for plant cultivation that can improve the yield by controlling the flowering time and the occurrence time of bolstering of the plant to extend the harvest period of the plant. .
본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치는, 식물이 재배되는 공간을 제공하는 하우징; 하우징 내에 제공되며 식물에 광을 조사하는 광원; 하우징 내 공간의 조도를 감지하는 조도 센서; 및 광원의 광량을 제어하는 제어부를 포함하며, 광원은 백색광을 출사하는 제1 광원 및 청색광을 출사하는 제2 광원을 포함하고, 제어부는 조도 센서와 연결되어 조도 센서로부터 광 정보를 수신하여 광원의 온/오프 및 광량을 제어한다.A plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a housing providing a space in which plants are grown; A light source provided in the housing and irradiating light to the plant; An illuminance sensor for sensing illuminance of the space in the housing; And a control unit for controlling the amount of light of the light source, wherein the light source includes a first light source for emitting white light and a second light source for emitting blue light, and the control unit is connected to the illuminance sensor to receive light information from the illuminance sensor. It controls the on/off and the amount of light.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 광원으로부터 출사되는 광의 파장은 380nm 내지 780nm이다.In one embodiment of the present invention, the wavelength of light emitted from the first light source is 380 nm to 780 nm.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 광원으로부터 출사되는 광의 파장은 450nm 내지 495nm이다.In one embodiment of the present invention, the wavelength of light emitted from the second light source is 450 nm to 495 nm.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 광원으로부터 출사되는 광의 강도는 100μmolm-2s-1 내지 300μmolm-2s-1이다.In one embodiment of the present invention, intensity of light emitted from the light source is a 100μmolm -2 s -1 to 300μmolm -2 s -1.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 광원은 적어도 하나 이상의 발광 다이오드를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the light source includes at least one light emitting diode.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제어부는, 하루 주기 동안 설정되는 암주기와 명주기에 따라 광원의 온/오프를 제어하며, 명주기는 1일 기준 12시간 동안 유지되도록 제공된다.In one embodiment of the present invention, the control unit controls the on/off of the light source according to the dark and bright periods set during the one-day period, and the bright period is provided to be maintained for 12 hours per day.
본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치는, 적색광을 출사하는 보광 광원을 더 포함한다.The plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention further includes a complementary light source that emits red light.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 보광 광원으로부터 출사되는 광의 파장은 600nm 내지 700nm이다.In one embodiment of the present invention, the wavelength of light emitted from the complementary light source is 600 nm to 700 nm.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 보광 광원으로부터 출사되는 광의 보광 강도는 0.1μmolm-2s-1 내지 1.5μmolm-2s-1이다.In an embodiment of the present invention, the interpolation intensity of light emitted from the interpolation light source is 0.1 μmolm -2 s -1 to 1.5 μmolm -2 s -1 .
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제어부는 광원 및 보광 광원의 구동을 독립적으로 제어한다.In one embodiment of the present invention, the control unit independently controls the driving of the light source and the complementary light source.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제어부는 일출 및 일몰 시간에 기초하여 보광 광원의 온/오프 시간 및 시간대별 광량을 제어한다.In an embodiment of the present invention, the controller controls the on/off time of the complementary light source and the amount of light for each time slot based on the sunrise and sunset times.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제어부는, 식물의 생육 상태에 따라 광원 및 보광 광원의 온/오프 및 광량을 조절하여 식물의 개화 시기 혹은 추대 발생 시기를 제어함에 따라 수확 기간을 연장시킨다.In one embodiment of the present invention, the control unit extends the harvesting period by controlling the flowering time of the plant or the occurrence time of the propulsion by adjusting the on/off and the amount of light of the light source and the complementary light source according to the growing state of the plant.
본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치는, 광원의 조사 높이를 조절하는 높이 조절기; 및 광원의 조사 각도를 조절하는 각도 조절기를 더 포함한다.Plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention, a height adjuster for adjusting the irradiation height of the light source; And an angle adjuster for adjusting the irradiation angle of the light source.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 식물은, 케일, 배추, 청경채, 브로콜리, 유채, 다채, 콜라비, 로켓, 순무, 붉은 무, 완두, 보리, 아마, 콩 중 적어도 하나이다.In an embodiment of the present invention, the plant is at least one of kale, Chinese cabbage, bok choy, broccoli, rapeseed, sweet vegetables, kohlrabi, rocket, turnip, red radish, peas, barley, flax, and beans.
본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치는, 하우징 내 제공되며, 식물이 재배되는 토양배지; 및 토양 배지에 양액을 제공하는 양액 제공부를 더 포함한다.Plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention, provided in the housing, soil medium in which plants are grown; And it further comprises a nutrient solution providing unit for providing a nutrient solution to the soil medium.
본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배용 광원은, 식물이 재배되는 공간을 포함하는 하우징 내에 제공되어, 식물에 광을 조사하는 식물 재배용 광원에 있어서, 380nm 내지 780nm의 파장을 가지며, 백색광을 출사하는 제1 광원; 및 450nm 내지 495nm의 파장을 가지며, 청색광을 출사하는 제2 광원을 포함하며, 하우징 내 제공된 조도 센서로부터 감지되는 광 정보에 기초하여 식물에 조사되는 광량 및 온/오프가 제어된다.A light source for plant cultivation according to an embodiment of the present invention is provided in a housing including a space in which plants are cultivated, and has a wavelength of 380 nm to 780 nm, and emits white light in a light source for plant cultivation that irradiates light to the plants. A first light source; And a second light source having a wavelength of 450 nm to 495 nm and emitting blue light, and an amount of light irradiated to the plant and on/off is controlled based on light information detected from an illuminance sensor provided in the housing.
본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배용 광원은, 적어도 하나 이상의 발광 다이오드를 포함한다.The light source for plant cultivation according to an embodiment of the present invention includes at least one light emitting diode.
본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배용 광원으로부터 출사되는 광은, 100μmolm-2s-1 내지 300μmolm-2s-1의 광 강도를 가진다.Light emitted from the light source for plant cultivation according to one embodiment of the present invention, has a light intensity of 100μmolm -2 s -1 to 300μmolm -2 s -1.
본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 방법은, 식물이 재배되는 공간을 갖는 하우징을 제공하는 단계; 하우징 내 제공된 조도 센서가 공간의 조도를 감지하는 단계; 조도 센서로부터 감지되는 광 정보에 기초하여, 백색광을 조사하는 제1 광원 및 청색광을 조사하는 제2 광원을 포함하는 광원의 온/오프 및 광량을 제어하는 단계; 및 광원으로부터 식물에 광을 조사하는 단계를 포함한다.Plant cultivation method according to an embodiment of the present invention, the steps of providing a housing having a space in which plants are grown; Sensing the illuminance of the space by an illuminance sensor provided in the housing; Controlling on/off and light amount of a light source including a first light source for irradiating white light and a second light source for irradiating blue light, based on the light information sensed from the illuminance sensor; And irradiating the plant with light from a light source.
본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 방법은, 광 정보, 일출 및 일몰 시간에 기초하여 적색광을 조사하는 보광 광원으로부터 식물에 광을 조사하는 단계를 더 포함한다.The plant cultivation method according to an embodiment of the present invention further includes irradiating light to the plant from a complementary light source that irradiates red light based on light information, sunrise and sunset times.
본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 방법은, 식물의 생육 상태에 따라 광원 및 보광 광원의 온/오프 및 광량을 조절하여 식물의 개화 시기 혹은 추대 발생 시기를 제어함에 따라 수확 기간을 연장시킨다.In the plant cultivation method according to an embodiment of the present invention, the harvest period is extended by controlling the flowering time of the plant or the occurrence time of the propulsion by controlling the on/off and the amount of light of the light source and the complementary light source according to the growing state of the plant.
본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치 및 식물 재배용 광원을 사용하면, 외부 기후 변화에 의한 일조량에 따라 인공 광원의 조사량을 제어하여 식물의 생육을 촉진시킴으로써, 생체중 및 건물중을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.When using the plant cultivation apparatus and the light source for plant cultivation according to an embodiment of the present invention, by controlling the irradiation amount of the artificial light source according to the amount of sunlight caused by external climate change to promote the growth of plants, it is possible to improve the living weight and dry weight. It works.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치 및 식물 재배용 광원을 사용하면, 식물의 개화시기 및 추대 발생 시기를 조절하여 식물의 수확 기간을 연장시킴에 따라 수확량을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, when the plant cultivation apparatus and the light source for plant cultivation according to an embodiment of the present invention are used, there is an effect of improving the yield by prolonging the harvest period of the plant by controlling the flowering time and the occurrence time of the plant. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치를 나타낸 것이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배용 광원을 나타낸 것이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 광원 및 보광 광원을 나타낸 것이다.
도 3a는 광질별 엽 생체중을 나타낸 그래프이다.
도 3b는 광질별 엽내 색소 합성량을 나타낸 그래프이다.
도 4a는 광 강도에 따른 엽 건물중을 나타낸 그래프이다.
도 4b는 광 강도에 따른 엽내 색소 합성량을 나타낸 그래프이다.
도 5a는 수경 재배 방식별 생체중을 나타낸 그래프이다.
도 5b는 수경 재배 방식별 일평균 엽 수확량을 나타낸 그래프이다.
도 6a는 처리구에 따른 엽 생체중을 나타낸 그래프이다.
도 6b는 R630 보광구의 개체주당 수확량을 나타낸 그래프이다.
도 6c는 R660 보광구의 개체주당 수확량을 나타낸 그래프이다.1 shows a plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2a shows a light source for plant cultivation according to an embodiment of the present invention.
2B shows a light source and a complementary light source according to an embodiment of the present invention.
3A is a graph showing lobe live weight by light quality.
Figure 3b is a graph showing the amount of pigment synthesis in the lobe by light quality.
4A is a graph showing leaf dry weight according to light intensity.
Figure 4b is a graph showing the amount of pigment synthesis in the leaf according to the light intensity.
5A is a graph showing live weight by hydroponic cultivation method.
Figure 5b is a graph showing the average daily leaf yield for each hydroponic cultivation method.
6A is a graph showing the lobe live weight according to the treatment group.
6B is a graph showing the yield per individual week of Bogwang-gu R630.
6C is a graph showing the yield per individual week of Bogwang-gu R660.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have, and the invention is only defined by the scope of the claims.
본 발명은 식물 재배용 광원을 이용한 식물 재배 장치 및 식물 재배 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a plant cultivation apparatus and a plant cultivation method using a light source for plant cultivation.
식물은 가시광선 파장 대역의 광을 이용하여 광합성을 하며, 광합성을 통해 에너지를 얻는다. 식물의 광합성은 모든 파장 대역에서 동일한 정도로 이루어지지는 않는다. 태양광 중 식물이 광합성에 이용하는 파장 대역의 광은 태양광 스펙트럼의 일부를 차지하며, 약 400nm 내지 약 700nm의 대역에 해당한다.Plants photosynthesize using light in the visible wavelength band, and obtain energy through photosynthesis. Photosynthesis in plants is not done to the same extent in all wavelength bands. Among sunlight, light in the wavelength band used by plants for photosynthesis occupies a part of the solar spectrum, and corresponds to a band of about 400 nm to about 700 nm.
본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치는 상기한 파장대역 영역 내의 광을 적절하게 혼합하여 조사함으로써, 식물의 생육을 촉진시키기 위한 발명이다.The plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention is an invention for promoting plant growth by appropriately mixing and irradiating light in the above-described wavelength band region.
이하, 본 발명의 식물 재배 장치의 기본 구성에 대해 설명한다.Hereinafter, the basic configuration of the plant cultivation apparatus of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치를 나타낸 것이다.1 shows a plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치(10)는, 식물이 재배되는 공간을 제공하는 하우징(100), 하우징(100) 내에 제공되며 식물에 광을 조사하는 광원(200), 하우징(100) 내 공간의 조도를 감지하는 조도 센서(300), 및 광원(200)의 광량을 제어하는 제어부(400)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a
먼저, 하우징(100)은 식물을 재배하기 위한 공간을 형성하기 위한 것으로서, 온실과 같은 식물 공장의 형태로 제공될 수 있다. 하우징(100)의 형태는 상기한 것에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 제공될 수 있다. 상기 하우징(100)은 완전히는 아니더라도 외부로부터의 공기가 차단된 밀폐된 형태일 수 있으며, 또는 적어도 일부는 오픈되고 나머지가 밀폐된 형태일 수도 있다.First, the
하우징(100) 내에는 재배하고자 하는 식물이 배치된다. 상기 식물은 식물 재배 장치로 재배할 수 있는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니다. 상기 식물은 식용 채소일 수 있다. 예를 들어, 케일, 배추, 청경채, 브로콜리, 유채, 다채, 콜라비, 로켓, 순무, 붉은 무, 완두, 보리, 아마, 콩 등일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 식물은 광원으로부터 출사된 광을 이용하여 광합성을 하는 방식으로 생육될 수 있다.Plants to be cultivated are arranged in the
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 식물은 수경 재배 또는 토경 재배될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the plant may be cultivated hydroponic or terrestrial.
이어서, 하우징(100)의 내부에는 식물에 광을 조사하기 위한 광원(200)이 제공된다. Subsequently, a
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배용 광원을 나타낸 것이다.Figure 2a shows a light source for plant cultivation according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 2a를 참조하면, 본 발명의 광원(200)은 백색광을 출사하는 제1 광원(201) 및 청색광을 출사하는 제2 광원(202)을 포함한다.1 and 2A, the
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 광원(201) 및 제2 광원(202)의 파장은 가시 광선에 해당하는 파장일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 광원(201)으로부터 제공되는 광의 파장은 약 380nm 내지 약 780nm로 제공될 수 있으며, 제2 광원(202)으로부터 제공되는 광의 파장은 약 450nm 내지 약 495nm로 제공될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the wavelengths of the first
제1 광원(201) 및 제2 광원(202)은 하우징(100) 내의 다양한 조건, 예를 들어, 식물의 종류나 하우징(100) 내의 온도 등에 따라 다양한 강도의 광을 제공할 수 있다. 예를 들어, 식물에 따라 광합성에 필요한 광량이 다를 수 있으며, 이에 따라, 출사되는 광량이 달라질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 광원(201) 및/또는 제2 광원(202)으로부터 출사되는 광의 강도는 약 100μmolm-2s-1 내지 약 300μmolm-2s-1일 수 있다. 또는 제1 광원(201) 및/또는 제2 광원(202)으로부터 출사되는 광의 강도는 약 200μmolm-2s-1 내지 약 250μmolm-2s-1 일 수도 있다.The first
특히, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 하우징(100) 내에서 재배되는 식물이 케일인 경우, 200μmolm-2s-1 또는 250μmolm-2s-1일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 식물이 수경 재배되는 케일인 경우, 다른 광의 광도 대비, 200μmolm-2s-1 또는 250μmolm-2s-1 으로 제공되는 경우, 생체중과 건물중이 증가한다. 예를 들어, 광 강도가 150μmolm-2s-1 일 때에 비해, 200μmolm-2s-1 또는 250μmolm-2s-1 인 경우, 생체중과 건물중이 50% 이상 증가하는 경향성을 보일 수 있다. 이와 관련된 광 강도 비교 실험의 자세한 내용은 후술한다.In particular, in an embodiment of the present invention, when the plant grown in the
광원(200)은 적어도 하나 이상의 발광 다이오드(LED)를 포함하는 형태로 제공될 수 있다.The
도 2a에서는, 광원(200)을 하나의 제1 광원(201)과 하나의 제2 광원(202)을 포함하는 하나의 구성요소의 형태로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하우징(100) 내 복수 개의 광원(200)이 제공될 수 있고, 하나의 광원(200)이 복수개의 제1 광원(201) 및 복수 개의 제2 광원(202)을 포함할 수 있다.In FIG. 2A, the
예를 들면, 다수개의 다이오드로 제공된 제1 광원(201) 및 다수개의 다이오드로 제공된 제2 광원(202)을 포함하는 다수개의 광원(200)의 형태로 제공될 수 있다. 이 때, 제1 광원(201) 및 제2 광원(202)은 백색 파장 대역의 광을 출사하는 발광 다이오드와 청색 파장 대역의 광을 출사하는 발광 다이오드가 혼합된 형태로 제공될 수 있다. 이 경우, 제1 광원(201) 및 제2 광원(202)을 독립적으로 구동시킴에 따라, 백색광 및 청색광의 출사량을 각각 조절함에 따라, 백색광 및 청색광의 비율을 제어할 수 있다.For example, it may be provided in the form of a plurality of
이외에도, 광원(200)은 백색 파장 대역 및 청색 파장 대역의 광을 동시에 출사하는 복수 개의 발광 다이오드들이 혼합된 형태로 구성될 수도 있다.In addition, the
광원(200)의 제공 형태는 상술한 예시에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 제공될 수 있다.The form of providing the
이어서, 조도 센서(300)는 하우징(100) 내에 제공되어 식물이 재배되는 공간의 조도를 감지한다.Subsequently, the
다시 도 1을 참조하면, 조도 센서(300)는 햇빛, 광원(200)으로부터 출사되는 광량을 감지할 수 있도록 제공될 수 있으며, 이러한 광 정보를 후술할 제어부(400)에 전달한다. 예를 들어, 상기 조도 센서는, 상기 하우징(100)이 밀폐된 경우 하우징(100) 내의 제1 및 제2 광원으로부터 출사된 광의 조도를 감지할 수 있으며, 상기 하우징(100)의 적어도 일부가 오픈되어 있으며 낮에 해당되는 경우에는 상기 제1 및 제2 광원으로부터 출사된 광 및/또는 햇빛의 조도를 감지할 수 있다.Referring back to FIG. 1, the
제어부는 제1 및 제2 광원, 그리고 조도 센서와 전기적으로 연결되며, 제1 및/또는 제2 광원, 그리고 조도 센서를 제어한다. The controller is electrically connected to the first and second light sources and the illuminance sensor, and controls the first and/or second light sources, and the illuminance sensor.
상기 광 정보는 햇빛으로 인한 조도와 광원(200)으로부터 감지되는 조도를 합한 값으로 나타낼 수 있다. 제어부는 이렇게 감지된 하우징(100) 내 공간의 총 조도값을 기초하여 광원(200)의 출사량이 조절되도록 제공될 수 있다.The light information may be expressed as a sum of illuminance due to sunlight and illuminance detected by the
이어서, 제어부(400)는 상기 조도 센서(300)와 연결되어 조도 센서(300)로부터 광 정보를 수신하여 광원(200)의 온/오프 및 광량을 제어하는 기능을 한다. 이러한 제어부(400)는 하우징(100) 내부에 제공되어 광원(200)을 자동 제어할 수 있으며, 하우징(100)의 외부에서 수동 혹은 원격으로 광원(200)을 제어하도록 제공될 수도 있다.Subsequently, the
제어부(400)는 광원(200)의 온오프 조절 방법에 있어서, 하루 주기 동안 설정되는 암주기와 명주기에 따라 광원(200)의 온/오프를 제어할 수 있다. 명주기는 평균적으로 1일 기준 약 12시간 동안 유지되도록 제공될 수 있으며, 계절에 따라 월별로 상이하도록 기설정될 수도 있다. 또한, 명주기는 식물의 종류에 따라 각각 상이하게 설정될 수 있으며, 하루 24시간을 단위로 서로 교번하도록 설정될 수 있다. 예를 들면, 약 5시간 내지 약 10시간 동안 암주기가 유지되다가, 약 19시간 내지 약 14시간 동안 명주기가 유지될 수 있으며, 하루를 단위로 암주기와 명주기가 반복되도록 설정될 수도 있다.The
또한, 제어부(400)는 전술한 조도 센서(300)로부터 수신되는 시간대별 조도 측정값에 기초하여 총 조도값이 일정하게 유지되도록 광원(200)으로부터 조사되는 광량을 제어할 수도 있다. 이에 따라, 광원(200)에서 출사되는 광량이 점진적으로 감소 혹은 증가되면서 서서히 점등 혹은 점멸되도록 제어될 수 있다.In addition, the
이러한 광원(200)의 온/오프 및 광량 제어 방법은 단독 혹은 동시에 적용될 수 있다.The method of on/off and controlling the amount of light of the
도시하지는 않았지만, 상기 제1 및 제2 광원, 상기 제어부, 상기 조도 센서 중 적어도 하나에는 전원 공급부가 연결될 수 있으며, 상기 전원 공급부로부터 제어부는 전원을 인가받아 상기 조도 센서, 그리고 제1 및 제2 광원을 구동할 수 있다.Although not shown, a power supply may be connected to at least one of the first and second light sources, the controller, and the illuminance sensor, and the controller receives power from the power supply to receive the illuminance sensor and the first and second light sources. Can drive.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치를 사용하면, 잎의 생체중이 증가하며, 칼륨과 칼슘성분이 증가하는 효과가 있다. 또한, 강우 및 짧은 일장 등의 기후 변화에 의해 초래되는 시설 내 광량 저하에서 기인하는 식물의 생육억제를 경감할 수 있는 효과가 있다. When the plant cultivation apparatus according to the embodiment of the present invention is used as described above, the living weight of the leaf is increased, and potassium and calcium components are increased. In addition, there is an effect of reducing the growth inhibition of plants caused by the decrease in the amount of light in the facility caused by climate change such as rainfall and short days.
이에 따라, 외부 기후변화와 계절에 상관없이 1년 내내 일정한 생육환경을 제공할 수 있어서, 병충해의 발생이 방지되며, 식물을 계획적이고 안정적으로 생산할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, it is possible to provide a constant growth environment throughout the year regardless of external climate change and season, thereby preventing the occurrence of diseases and pests, and has the effect of planning and stably producing plants.
본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치는 다음과 같은 구성을 더 포함하도록 제공될 수도 있다.The plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention may be provided to further include the following configuration.
본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치는, 적색광을 출사하는 보광 광원을 더 포함할 수 있다.The plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a complementary light source that emits red light.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 광원 및 보광 광원을 나타낸 것이다.2B shows a light source and a complementary light source according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 2b를 참조하면, 보광 광원(250)은 명주기 혹은 낮 시간 동안 일조 부족으로 인해 식물에 조사되는 광량이 부족한 경우, 보조 광원(200)의 기능을 한다. Referring to FIGS. 1 and 2B, the complementary
예를 들면, 온실과 같은 재배시설에서 자연광에 의존하여 작물을 재배하는 경우, 적색광을 출사하는 별도의 보광 광원(250)을 사용하여 시설 내 광량이 낮아질 경우 점등하여 식물 생육을 촉진할 수 있다.For example, when crops are grown depending on natural light in a cultivation facility such as a greenhouse, a separate complementary
보광 광원(250)으로부터 출사되는 광의 파장은 가시 광선 중 적색광에 해당될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 보광 광원(250)의 파장은 약 600nm 내지 약 700nm일 수 있다. 보광 광원으로부터 출사되는 광의 강도는 다양한 조건, 예를 들어, 일조량의 부족 정도에 따라 달라질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 보광 광원(250)으로부터 출사된 광, 즉, 보광의 강도는 약 0.1μmolm-2s-1 내지 약 1.5μmolm-2s-1일 수 있다.The wavelength of light emitted from the complementary
이러한 보광 광원(250)은 전술한 제어부(400)에 의해 제어될 수 있다.The
제어부(400)는 광원(200) 및 보광 광원(250)의 구동을 독립적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 광원만을 턴온하고, 보광 광원을 턴오프 하거나, 광원 및 보광 광원을 동시에 턴온 또는 턴오프 하거나, 광원은 턴오프 하고 보광 광원은 턴 온 하는 등 다양한 방식으로 제어할 수 있다. 또한, 제어부는 일출 및 일몰 시간에 기초하여 보광 광원(250)의 온/오프 시간 및 시간대별 광량을 제어할 수 있다. The
또한, 제어부(400)는, 식물의 생육 상태에 따라 광원(200) 및 보광 광원(250)의 온/오프 및 광량을 조절하여 식물의 개화 시기 혹은 추대 발생 시기를 제어할 수 있다. 여기에서, 추대란 식물이 영양생장 단계에서 생식생장 단계로 전환되면서 형성되는 꽃줄기를 뜻하는 것으로, 개화 및 추대가 발생하는 경우, 식물의 잎 생산이 중단되게 된다. In addition, the
하지만, 본 발명의 적색광을 보광 광원으로 사용하는 경우, 개화 및 추대 발생 시기를 늦추어 잎의 생장 시기를 연장시키는 것이 가능해진다. 이에 따라 식물의 잎 수확 기간을 연장시킴으로써, 생체중이 향상된 우수한 품질의 잎을 수확하는 것이 가능하며, 수확량 또한 향상되는 효과가 있다.However, when the red light of the present invention is used as a complementary light source, it becomes possible to prolong the growth time of leaves by delaying the time of flowering and bolstering. Accordingly, by extending the period of harvesting leaves of the plant, it is possible to harvest leaves of excellent quality with improved fresh weight, and the yield is also improved.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치는, 광원의 조사 높이를 조절하는 높이 조절기 및 광원의 조사 각도를 조절하는 각도 조절기를 더 포함할 수 있다.In addition, the plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a height adjuster for adjusting the irradiation height of the light source and an angle adjuster for adjusting the irradiation angle of the light source.
예를 들면, 식물의 초장 증가에 따라 광원 혹은 보광 높이 조절기에 의해 광원의 높이가 조절되도록 제공될 수 있다.For example, it may be provided so that the height of the light source is adjusted by a light source or a beam height adjuster according to an increase in the plant height of the plant.
또한, 식물 군락의 규모 및 이의 증가를 고려하여, 식물의 측면에서 광을 조사하기 위해 각도 조절기에 의해 광원 또는 보광 광원의 각도가 조절되도록 제공될 수 있다.In addition, in consideration of the size of the plant community and its increase, it may be provided so that the angle of the light source or the complementary light source is adjusted by an angle adjuster to irradiate light from the side of the plant.
이외에도, 본 발명의 식물 재배 장치는 토경 혹은 수경 재배에 모두 적용 가능한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치는, 하우징 내 제공되며 식물이 재배되는 토양배지 및 토양 배지에 양액을 제공하는 양액 제공부를 더 포함할 수 있다.In addition, the plant cultivation apparatus of the present invention is applicable to both terrestrial or hydroponic cultivation, and the plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention is provided in a housing and provides nutrient solution to the soil medium and the soil medium in which the plants are grown. It may further include a nutrient solution providing unit.
이에 따라, 식물의 종에 따른 재배 방법에 얽매이지 않고 다양한 종류의 식물 재배에 적용 가능한 이점이 있다.Accordingly, there is an advantage that can be applied to cultivation of various types of plants without being bound by the cultivation method according to the plant species.
예를 들면, 본 발명의 식물 재배 장치는 케일, 배추, 청경채, 브로콜리, 유채, 다채, 콜라비, 로켓, 순무, 붉은 무, 완두, 보리, 아마, 콩 중 적어도 하나의 식물 재배에 사용될 수 있다.For example, the plant cultivation apparatus of the present invention can be used for cultivation of at least one plant among kale, Chinese cabbage, bok choy, broccoli, rapeseed, multichae, kohlrabi, rocket, turnip, red radish, pea, barley, flax, and beans. .
특히, 케일의 경우, 비교적 초장이 긴 식물에 속하여, 년 2~3회 파종 및 육묘하여 고온기와 육묘기를 제외하면 1년 중 최장 6개월에 걸쳐 잎의 수확이 가능하다. 또한, 가을, 겨울 저온에 의한 생육 부진과 수량 감소의 문제가 있으며, 고온기에는 추대 발생에 의해 잎 수확량이 감소하고, 병충해 발생이 증가하여 재배에 어려움이 있다. 또한, 병충해의 방제를 위한 고가의 미생물 제제 사용 등으로 농가의 생산비 부담이 높은 문제점이 있다.In particular, kale belongs to a plant with a relatively long plant length, so it is sown and seeded 2-3 times a year, so that leaves can be harvested for up to 6 months out of the year, except for high temperatures and seedling periods. In addition, there is a problem of sluggish growth and a decrease in yield due to low temperatures in autumn and winter, and in the high temperature period, the leaf yield decreases due to the occurrence of bolting, and the occurrence of diseases and pests increases, making cultivation difficult. In addition, there is a problem in that the production cost burden of farmers is high due to the use of expensive microbial agents for controlling diseases and pests.
하지만, 본 발명의 식물 재배 장치를 사용하면, 온실이나 노지 재배와 달리 1회 파종으로 약 10개월 이상 장기 재배가 가능하여 잎 수확 기간이 연장되고, 육묘비용이 절감되는 효과가 있다.However, when the plant cultivation apparatus of the present invention is used, unlike greenhouse or field cultivation, long-term cultivation of about 10 months or more is possible with one seeding, thereby extending the leaf harvest period and reducing seedling costs.
또한, 외부 저온이나 고온에 의한 영향을 받지 않고 잎 수확이 가능해지며, 병충해 방제를 위한 고가의 친환경 미생물 제제가 불필요한 이점이 있으며, 잎 수확 후 세척작업을 단순화 할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to harvest leaves without being affected by external low or high temperatures, and there is an advantage that expensive eco-friendly microbial preparations for controlling diseases and pests are unnecessary, and there is an effect of simplifying the cleaning operation after harvesting leaves.
이상에서는 식물 재배용 광원을 이용한 식물 재배 장치 및 식물 재배 방법에 대해 살펴보았다. In the above, a plant cultivation apparatus and a plant cultivation method using a light source for plant cultivation have been described.
이하에서는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, examples will be described to aid understanding of the present invention. The following examples are provided for easier understanding of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the examples.
실시예Example
아래는 본 발명의 인공 광을 이용한 식물 재배 방법을 이용한 케일 재배 실험 결과를 나타낸 것이다.The following shows the results of kale cultivation experiments using the plant cultivation method using artificial light of the present invention.
이하의 실시예들은 모두 케일을 대상으로 수행된 것이며, 설명의 이해를 돕기 위해 참조하는 그래프들에서 편의상 Plant를 케일, Leaf를 케일의 엽(잎)으로 나타내었다.The following examples are all performed on kale, and in graphs referred to for better understanding of explanation, for convenience, Plant is shown as kale, and Leaf is shown as a leaf (leaf) of kale.
1. 광질에 따른 엽 생체중 변화 비교1. Comparison of changes in leaf weight according to light quality
도 3a는 광질별 엽 생체중을 나타낸 그래프이고, 도 3b는 광질별 엽내 색소 합성량을 나타낸 그래프이다. 3A is a graph showing the lobe live weight by light quality, and FIG. 3B is a graph showing the amount of pigment synthesis in the lobe by light quality.
도 3a에 있어서, x축은 광질을 나타낸 것이며, y축은 광질에 대한 케일의 주당 생체중(g)을 나타낸 것이다. In FIG. 3A, the x-axis represents the light quality, and the y-axis represents the fresh weight (g) per week of kale with respect to the light quality.
도 3b에 있어서, x축은 광질을 나타낸 것이며, y축은 엽내 색소 합성량(SPAD value)을 나타낸 것이다. 색소 합성량은 SPAD(Soil Plant Analysis Development) 장비인 KONICA MINOLTA사의 SPAD-502 PLUS를 이용하여 측정하였다.In FIG. 3B, the x-axis represents the light quality, and the y-axis represents the amount of pigment synthesis in the leaf (SPAD value). The amount of pigment synthesis was measured using SPAD-502 PLUS of KONICA MINOLTA, which is a SPAD (Soil Plant Analysis Development) equipment.
광질은 LED 혼합광으로 제공되었으며, 각 혼합광은 다음과 같은 용어로 표기되었다. FLBW는 청색광 및 백색광이 혼합된 LED와 형광등을 혼합한 광이고, BRW는 청색, 적색, 및 백색광을 혼합한 LED이고, BW는 청색 및 백색을 혼합한 LED로서 사용되었다.The light quality was provided as LED mixed light, and each mixed light was expressed in the following terms. FLBW is a mixture of blue and white LEDs and fluorescent lamps, BRW is a mixture of blue, red, and white lights, and BW is a mixture of blue and white LEDs.
도 3a를 참조하면, 청백 LED 혼합광질을 조사한 케일이, 적청백 LED 혼합광질을 조사한 케일에 비해 주당 생체중(g)이 10% 이상 높게 나타난 것으로 확인되었다. 도 3b를 참조하면, 광질별 엽내 색소 합성량의 경우, 광질의 종류에 따른 영향이 미미한 것으로 나타났다.Referring to FIG. 3A, it was confirmed that the fresh weight (g) per week was 10% higher than that of the kale irradiated with the mixed light quality of blue and white LEDs, compared to the kale irradiated with the mixed light quality of the red, blue and white LED. Referring to FIG. 3B, in the case of the amount of pigment synthesis in the lobe according to the mineral quality, it was found that the effect according to the type of the mineral was negligible.
2. 광 강도에 따른 건물중 및 엽내 색소합성률 비교2. Comparison of pigment synthesis rate in dry weight and leaf according to light intensity
도 4a는 광 강도에 따른 건물중을 나타낸 그래프이고, 도 4b는 광 강도에 따른 엽내 색소 합성량을 나타낸 그래프이다.Figure 4a is a graph showing the dry weight according to the light intensity, Figure 4b is a graph showing the amount of pigment synthesis in the leaf according to the light intensity.
도 4a 및 도 4b에 있어서, x축은 광 강도(Light intensity)를 의미하며, 각각 광 강도는 L(low), M(middle), H(high)의 3단계로 설정되었다. L(low)의 경우, 150 μmolm-2s-1의 광 강도를 의미하며, M(middle)의 경우 200 μmolm-2s-1를 의미하고, H(high)는 250 μmolm-2s-1를 의미한다. 광질은 2종의 LED혼합광으로 제공되었으며, 각 혼합광은 다음과 같은 용어로 표기되었다. FLBW는 청색광 및 백색광이 혼합된 LED와 형광등을 혼합한 광이고, BRW는 청색, 적색, 및 백색광을 혼합한 LED를 의미한다.In FIGS. 4A and 4B, the x-axis represents light intensity, and the light intensity is set in three stages: L (low), M (middle), and H (high). L(low) means a light intensity of 150 μmolm -2 s -1 , M (middle) means 200 μmolm -2 s -1 , and H(high) means 250 μmolm -2 s -1 Means. The light quality was provided by two types of LED mixed light, and each mixed light was expressed in the following terms. FLBW is a mixture of blue and white light and a fluorescent light, and BRW is a mixture of blue, red, and white light.
y축은 도 4a의 경우, 건물중(Total dry weight(g))을 나타내었으며, 도 4b의 경우, 엽내 색소 합성량(SPAD value)을 나타내었다.In the case of Fig. 4a, the y-axis represents total dry weight (g), and in the case of Fig. 4b, it represents the amount of pigment synthesis in the leaf (SPAD value).
실험 결과, 도 4a를 참조하면, 2종의 광질(FLBW, BRW)조건에서 각 광원별 광 강도를 150μmolm-2s-1, 200μmolm-2s-1, 및 250μmolm-2s-1로 제어하는 경우, 잎 생체중과 건물중은 두 광질 모두 광 강도가 250μmolm-2s-1 조건에서 최대인 것으로 나타났다. 다만, 200μmolm-2s-1의 광 강도와 비교하여 생장 차이가 크기 않은 것으로 나타났다.Experimental results Referring to Figure 4a, for controlling the light intensity of each light source in 150μmolm -2 s -1, 200μmolm -2 s -1, and 250μmolm -2 s -1 in light quality (FLBW, BRW) condition of two In the case, leaf fresh weight and dry weight were found to be maximum in the condition of light intensity of 250 μmolm -2 s -1 for both minerals. However, compared with the light intensity of 200 μmolm -2 s -1, the difference in growth was not found to be significant.
도 4b를 참조하면, 엽내 색소합성의 경우, 광질 및 광 강도에 따른 차이가 매우 미미한 것으로 나타나, 전기 에너지 사용량 및 광원 비용을 고려할 경우, 광 강도 200μmolm-2s-1로 제어하는 것이 투입 에너지 저감에 효과적인 것으로 확인되었다.Referring to Figure 4b, in the case of the pigment synthesis in the leaf, the difference according to the light quality and light intensity is shown to be very insignificant, when considering the electric energy consumption and light source cost , controlling the light intensity to 200 μmolm -2 s -1 reduces the input energy Has been found to be effective.
총전력소모량(KWh/일)12 hours of irradiation
Total power consumption (KWh/day)
표 1은 광 강도 100μmolm-2s-1 기준 광질별 전력소모량을 나타낸 것이다.Table 1 shows the power consumption by light quality based on light intensity of 100 μmolm -2 s -1.
표 1을 참조하면, 광질별 전력소모량(W)을 비교한 결과, 전력소모량이 큰 순서대로 FLBW>BRW>FW인 것으로 확인되었다. 즉, 본 발명과 같이 BW(청백LED) 광질을 사용하는 경우가 전력소모량 측면에서 가장 효율적인 것을 확인할 수 있었다.Referring to Table 1, as a result of comparing the power consumption (W) for each light quality, it was confirmed that the power consumption was in the order of the largest FLBW>BRW>FW. That is, it was confirmed that the case of using the BW (blue and white LED) light quality as in the present invention is the most efficient in terms of power consumption.
3. 수경 재배 방식에 따른 생체중 및 엽 수확량 비교3. Comparison of fresh weight and leaf yield according to hydroponic cultivation method
도 5a는 수경 재배 방식별 생체중을 나타낸 그래프이고, 도 5b는 수경 재배 방식별 일평균 엽 수확량을 나타낸 그래프이다.Figure 5a is a graph showing the live weight of each hydroponic cultivation method, Figure 5b is a graph showing the average daily leaf yield for each hydroponic cultivation method.
도 5a 및 도 5b에 있어서, x축은 재배 방식을 나타낸 것으로, 분무 수경방식(Aeroponics) 및 박막 수경방식(NFT: Nutritional film technique)이 사용되었다. y축은 도 5a의 경우, 주당 생체중(g)을 나타내었으며, 도 5b에서는 일평균 주당 잎 수확량을 나타내었다.5A and 5B, the x-axis represents the cultivation method, and a spray hydroponic method (Aeroponics) and a thin film hydroponic method (NFT: Nutritional film technique) were used. In the case of Figure 5a, the y-axis represents the live weight per week (g), in Figure 5b represents the average daily leaf yield per week.
도 5a를 참조하면, 온도, 습도 및 광 강도가 동일한 조건에서 분무 수경방식(Aeroponics)을 이용한 케일의 경우, 박막 수경방식(NFT:Nutritional film technique)과 비교하여, 주당 잎 생체중이 약 38배 크게 나타났고 엽병은 약 49% 크게 나타난 것으로 확인되었다.Referring to Figure 5a, in the case of kale using the spray hydroponic method (Aeroponics) under the same conditions of temperature, humidity, and light intensity, the leaf weight per week is about 38 times larger than that of the thin film hydroponic method (NFT: Nutritional film technique). It was confirmed that the petiole was found to be about 49% larger.
도 5b를 참조하면, 일평균 주당 잎 수확량은 박막수경방식 대비 분무수경 방식에서 약 11% 증가한 것으로 확인되었다.Referring to Figure 5b, it was confirmed that the average daily leaf yield per week was increased by about 11% in the spray hydroponic method compared to the thin film hydroponic method.
이를 통해, 주당 생체중 및 일평균 주당 잎 수확량을 향상시키기 위해서는 박막 수경방식 보다 분무 수경방식이 더 효과적인 것을 확인할 수 있었다.Through this, it was confirmed that the spray hydroponic method was more effective than the thin film hydroponic method in order to improve the live weight per week and the average daily leaf yield per week.
4. 인공 광 보광방법4. Artificial light beam compensation method
(1) 보광 광원 및 광 강도에 따른 소비전력(1) Power consumption according to the compensation light source and light intensity
광원 : 삼파장등(3W), 나트륨등(Na) 및 무보광구(NL, 자연광구)Light source: three-wavelength lamp (3W), sodium lamp (Na) and no beam light bulb (NL, natural light bulb)
보광 강도 : 0.1 (10 Lux), 0.6 (50 Lux) 및 1.2 (100 Lux)μmolm-2s-1 Beam intensity: 0.1 (10 Lux), 0.6 (50 Lux) and 1.2 (100 Lux) μmolm -2 s -1
(10 lux)Red LED
(10 lux)
(50 lux)Red LED
(50 lux)
(100 lux)Red LED
(100 lux)
(1,000 lux)Three wavelength light
(1,000 lux)
(1,000 lux)Sodium, etc.
(1,000 lux)
(Watt)Power consumption
(Watt)
표 2는 광원별 소비전력량을 나타낸 것이다. Table 2 shows the power consumption for each light source.
표 2를 참조하면 각 파장별 보광 강도는 3수준인 0.1 (10 Lux)μmolm-2s-1, 0.6 (50 Lux)μmolm-2s-1 및 1.2 (100 Lux)μmolm-2s-1 로 제공되었다.Referring to Table 2, the beam intensity for each wavelength is 0.1 (10 Lux) μmolm -2 s -1 , 0.6 (50 Lux) μmolm -2 s -1 and 1.2 (100 Lux) μmolm -2 s -1 , which are 3 levels. Was provided.
(2) 보광 내용(2) Details of compensation
아래는 보광 광원에 따른 보광 내용을 나타낸 것으로, 광 강도는 5,000 lux를 기준으로 하였고 월별 일출 및 일몰 시간을 고려하여, 보광 광원이 조사되도록 설정하였다.The following shows the contents of the interpolation according to the interpolation light source. The intensity of light was based on 5,000 lux, and the interpolation light source was set to be irradiated in consideration of the monthly sunrise and sunset times.
또한, 조도 센서가 실시간으로 온실 내 광 강도를 측정하여 기설정된 일조량에 미달되는 경우, 보광 광원을 사용하도록 설정하였다. In addition, when the illuminance sensor measures the intensity of light in the greenhouse in real time and falls below a preset amount of sunlight, it is set to use a complementary light source.
이 때, 강우, 구름 등의 영향으로 낮 시간 동안 일조량 부족이 일정 시간 지속될 경우 임의로 설정된 광 강도를 유지할 수 있도록 보광 광원의 점등 및 점멸을 제어하는 방식을 적용하였다.In this case, a method of controlling the lighting and blinking of the compensation light source was applied to maintain the light intensity arbitrarily set when the lack of sunlight during the daytime persists for a certain period of time due to the influence of rainfall and clouds.
- 온실 주간 설정 광 강도 : 5,000 lux
2) 일출 및 일몰시 보광시간
- 2월~3월 : 6 h/d
- 4월~6월 : 3 h/d
- 9월~11월 현재 : 6 h/d
3) 보광기간 동안 총 소비전력량(주간+야간)
- 5,270 KWh1) Real-time flashing control for daytime flashing
-Greenhouse weekly set light intensity: 5,000 lux
2) Bogwang time at sunrise and sunset
-February-March: 6 h/d
-April to June: 3 h/d
-As of September~November: 6 h/d
3) Total power consumption during the light beam period (day + night)
-5,270 KWh
(3) 보광 결과(3) Report light result
3-1) 추대 발생 제어3-1) Bolting occurrence control
추대는 식물이 영양생장 단계에서 생식생장 단계로 전환되면서 형성되는 꽃줄기를 말한다. 추대에 의해 생기는 꽃줄기에는 영양생장 단계의 잎과는 다른 모양의 잎이 만들어지기도 하며, 식물에 따라 다양한 종류의 꽃차례(inflorescence)가 형성될 수 있다.Bolting refers to a flower stem formed when a plant is converted from a vegetative growth stage to a reproductive growth stage. In the flower stalk formed by the bolting, leaves of a shape different from the leaves in the vegetative growth stage are sometimes made, and various kinds of inflorescences can be formed depending on the plant.
케일의 경우에도, 추대에 의해 잎 생산이 중단되거나 수확 시기에 영향을 받게 되는데 보광 광원의 조사를 통해 이러한 추대 시기를 조절할 수 있다. In the case of kale, the production of leaves is stopped or the harvest time is affected by the bolting, and the timing of such bolting can be adjusted through irradiation of a complementary light source.
이하, 상기 표 3의 처리구들을 사용한 보광 결과를 설명한다.Hereinafter, the light beam results using the treatment tools of Table 3 will be described.
본 발명의 실험에서는 5월경 자연광구(NL) 및 나트륨(Na) 보광구를 사용한 온실의 케일에서 추대 발생이 확인되었으며, 적색 660nm 1.2μmolm-2s-1 (100lux) 보광구를 사용한 경우, 6월부터 개화 및 추대가 관찰되었다.In the experiment of the present invention, the occurrence of bolting was confirmed in the kale of a greenhouse using natural light bulbs (NL) and sodium (Na) beams around May, and when red 660nm 1.2μmolm -2 s -1 (100lux) beams were used, 6 Flowering and bolstering were observed from May.
하지만, R630nm 보광구를 사용한 온실에서는 전 개체에서 개화 및 추대가 발생하지 않은 것으로 나타나, 8월까지 케일 잎 수확 및 출하가 가능한 것으로 확인되었다.However, in the greenhouse using the R630nm beam sphere, it was found that flowering and bolstering did not occur in all individuals, and it was confirmed that kale leaves can be harvested and shipped until August.
즉, 보광 광원의 적절한 선택 조사량 제어를 통해, 케일의 잎 수확시기를 연장시킴으로써, 상품성이 우수한 잎을 더 많이 생산하고 수확하는 것이 가능한 것으로 확인되었다.In other words, it was confirmed that it was possible to produce and harvest more leaves with excellent marketability by extending the harvesting time of leaves of kale through appropriate selection and control of the irradiation amount of the complementary light source.
후술할 도면 6a 내지 6c의 그래프에서 x축에 표기된 처리구들 중 R630은, 서로 상이하게 제공되는 조도를 뒷부분에 표기하여 각각 R630-10, R630-50, R630-100으로 나타내었다. 예를 들어, R630-100은 약 630nm 파장을 갖는 적색 광으로서 100Lux의 조도로 제공되는 것을 의미한다.Of the treatment tools indicated on the x-axis in the graphs of FIGS. 6a to 6c to be described later, R630 is represented by R630-10, R630-50, and R630-100, respectively, by indicating the illuminance provided differently from each other at the back. For example, R630-100 is a red light having a wavelength of about 630nm, which means that it is provided with an illuminance of 100Lux.
3-2) 옆 생체중 비교3-2) Side weight comparison
도 6a는 처리구에 따른 생체중을 나타낸 그래프로서, x축은 처리구를 나타낸 것이고, y축은 주당 생체중(g)을 나타낸 것이다.6A is a graph showing the live weight according to the treatment group, the x-axis shows the treatment group, and the y-axis shows the live weight per week (g).
도 6a를 참조하면, 적색LED 100lux(R100)>적색LED 50lux(R50)>적색LED 10lux(R10)>삼파장등(3W)>자연광(NL)을 조사한 케일 순으로 생체중이 크게 나타났다. 특히, 삼파장등(3W), 나트륨등(Na), 및 630nm 적색LED 100lux(R630-100)를 조사한 케일에서 자연광(NL)을 조사한 케일에 비해 생체중이 약 1.5배 높게 나타난 것으로 확인되었다. 이 중 나트륨등(Na)에서 생체중이 가장 높게 나타났으나 삼파장등(3W) 및 적색LED (R630-100)와의 차가 크지는 않은 것으로 나타나, 유의성이 인정되지 않는 것으로 확인되었다.Referring to Figure 6a,
현재 R660 적색광이 R630보다 가격이 높게 형성되어 있어, 약 630nm 내지 약 660nm 범위의 적색광을 사용해도 무방할 것으로 판단된다.Currently, R660 red light is formed at a higher price than R630, so it is considered that it is safe to use red light in the range of about 630nm to about 660nm.
이 밖에도, 건물중의 경우, 3W, Na, 및 R630-100에서 자연광구인 NL구에 비해 약 1.7배 높게 나타났으며, 엽장은 3W 및 Na에서 자연광구인 NL구에 비해 약 1.2배 큰 것으로 나타났다.In addition, in the case of the building, it was about 1.7 times higher in 3W, Na, and R630-100 than that of NL, which is a natural light, and the leaf length was about 1.2 times larger than that of NL, which is a natural light, in 3W and Na.
3-3) 수확량 비교3-3) Comparison of yield
도 6b는 R630 보광구의 주당 수확량을 나타낸 그래프이고, 도 6c는 R660 보광구의 주당 수확량을 나타낸 그래프이다.6b is a graph showing the yield per week of the R630 bogwang-gu, and FIG. 6c is a graph showing the yield per week of the R660 bogwang-gu.
상기 도면의 그래프에 있어서, x축은 처리구를 나타낸 것이고, y축은 일 평균 주당 잎 수확량을 나타낸 것이다.In the graph of the figure, the x-axis represents the treatment zone, and the y-axis represents the average daily leaf yield per week.
도 6b 를 참조하면, R630 보광구를 조사한 케일의 수확량의 경우, 광 강도에 따라 100lux의 조건에서 가장 높게 나타났으며, 50lux, 10lux 순으로 높은 수확량을 갖는 것으로 나타났다.Referring to FIG. 6B, in the case of the yield of kale irradiated with the R630 beam bulb, it was found to have the highest yield under the condition of 100 lux according to the light intensity, and the yield was high in the order of 50 lux and 10 lux.
전체 보광구에 대한 케일의 수확량은 R630-100의 보광구가 현저하게 높은 수확량을 보이고 있으며, 두번째로 높은 수확량을 가지는 3W(삼파장등)과의 차가 큰 것으로 나타나, 유의성이 인정되는 것으로 확인되었다.As for the yield of kale for the whole bogwang-gu, the bogwang-gu of R630-100 showed a remarkably high yield, and the difference from 3W (three wave length, etc.), which had the second highest yield, was found to be significant, confirming that significance was recognized.
그 뒤를 이어 R630-50 보광구의 경우, R630-100 보광구와 극명한 차이의 낮은 수확량을 나타내었으며, R630-10의 경우 더욱 낮은 수확량을 기록하였다.Subsequently, the R630-50 bogwang-gu showed a sharp difference from that of the R630-100 bogwang-gu, and a lower yield was recorded.
이어서, 도 6c를 참조하면, R660 보광구를 조사한 케일의 수확량은 R630 보광구와 마찬가지로 100lux, 50lux, 10lux의 조건에서 순서대로 높게 나타났다.Next, referring to FIG. 6C, the yield of kale irradiated with the R660 beam beam was sequentially high in the conditions of 100 lux, 50 lux, and 10 lux as in the R630 beam beam.
다만, R630-100 보광구 대비, R660-100 보광구는 3W(삼파장등)과 근소한 수확량 값을 기록하였으며, R660-50 보광구와의 차이도 작게 나타난 것으로 확인되었다.However, compared to the R630-100 bogwang-gu, the R660-100 bogwang-gu recorded a small yield value with 3W (three wavelength lamp), and it was confirmed that the difference from the R660-50 bogwang-gu was also small.
즉, R630 보광구가 R660 대비 케일의 수확량 측면에 있어서, 더욱 우수한 효율을 가지는 것으로 확인되었다. 따라서, R630의 보광구를 이용하는 경우, 동일한 조건의 케일 생장 환경에서의 잎 수확량을 향상시킬 수 있는 것으로 확인되었다.In other words, it was confirmed that the R630 bogwanggu has more excellent efficiency in terms of the yield of kale compared to R660. Therefore, it was confirmed that the use of the beam beam of R630 can improve the leaf yield in the kale growing environment under the same conditions.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
10 : 식물 재배 장치
100 : 하우징
200 : 광원
201 : 제1 광원
202 : 제2 광원
250 : 보광 광원
300 : 조도 센서
400 : 제어부10: plant cultivation device
100: housing
200: light source
201: first light source
202: second light source
250: complementary light source
300: illuminance sensor
400: control unit
Claims (21)
상기 하우징 내에 제공되며 상기 식물에 광을 조사하는 광원;
상기 하우징 내 공간의 조도를 감지하는 조도 센서; 및
상기 광원의 광량을 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 광원은 백색광을 출사하는 제1 광원 및 청색광을 출사하는 제2 광원을 포함하고,
상기 제어부는 상기 조도 센서와 연결되어 상기 조도 센서로부터 광 정보를 수신하여 상기 광원의 온/오프 및 광량을 제어하는 식물 재배 장치.A housing providing a space in which plants are grown;
A light source provided in the housing and irradiating light to the plant;
An illuminance sensor for sensing illuminance of the space in the housing; And
It includes a control unit for controlling the amount of light of the light source,
The light source includes a first light source emitting white light and a second light source emitting blue light,
The control unit is connected to the illuminance sensor and receives light information from the illuminance sensor to control the on/off and amount of light of the light source.
상기 제1 광원으로부터 출사되는 광의 파장은 380nm 내지 780nm인 식물 재배 장치.The method of claim 1,
A plant cultivation apparatus having a wavelength of light emitted from the first light source of 380 nm to 780 nm.
상기 제2 광원으로부터 출사되는 광의 파장은 450nm 내지 495nm인 식물 재배 장치.The method of claim 1,
A plant cultivation apparatus having a wavelength of 450 nm to 495 nm of light emitted from the second light source.
상기 광원으로부터 출사되는 광의 강도는 100μmolm-2s-1 내지 300μmolm-2s-1인 식물 재배 장치.The method of claim 1,
Intensity of light emitted from the light source is 100μmolm -2 s -1 to 300μmolm -2 s -1 of plant cultivation device.
상기 광원은 적어도 하나 이상의 발광 다이오드를 포함하는 식물 재배 장치.The method of claim 1,
The light source is a plant cultivation apparatus comprising at least one or more light emitting diodes.
상기 제어부는, 하루 주기 동안 설정되는 암주기와 명주기에 따라 상기 광원의 온/오프를 제어하며, 상기 명주기는 1일 기준 12시간 동안 유지되도록 제공되는 식물 재배 장치.The method of claim 1,
The control unit controls on/off of the light source according to a dark cycle and a light cycle set during a day cycle, and the light cycle is provided to be maintained for 12 hours per day.
적색광을 출사하는 보광 광원을 더 포함하는 식물 재배 장치.The method of claim 1,
Plant cultivation apparatus further comprising a complementary light source that emits red light.
상기 보광 광원으로부터 출사되는 광의 파장은 600nm 내지 700nm인 식물 재배 장치.The method of claim 7,
Plant cultivation apparatus having a wavelength of 600nm to 700nm of light emitted from the complementary light source.
상기 보광 광원의 보광 강도는 0.1μmolm-2s-1 내지 1.5μmolm-2s-1인 식물 재배 장치.The method of claim 7,
The beam intensity of the beam light source is 0.1 μmolm -2 s -1 to 1.5 μmolm -2 s -1 .
상기 제어부는 상기 광원 및 상기 보광 광원의 구동을 독립적으로 제어하는 식물 재배 장치.The method of claim 7,
The control unit is a plant cultivation apparatus for independently controlling the driving of the light source and the complementary light source.
상기 제어부는 일출 및 일몰 시간에 기초하여 상기 보광 광원의 온/오프 시간 및 시간대별 광량을 제어하는 식물 재배 장치.The method of claim 7,
The control unit is a plant cultivation apparatus that controls the on/off time and the amount of light for each time slot of the compensation light source based on sunrise and sunset times.
상기 제어부는, 상기 식물의 생육 상태에 따라 상기 광원 및 상기 보광 광원의 온/오프 및 광량을 조절하여 상기 식물의 개화 시기 혹은 추대 발생 시기를 제어함에 따라 수확 기간을 연장시키는 식물 재배 장치.The method of claim 7,
The control unit is a plant cultivation apparatus for extending the harvest period by controlling the flowering time or the bolster generation time of the plant by adjusting the on/off and the amount of light of the light source and the complementary light source according to the growing state of the plant.
상기 광원의 조사 높이를 조절하는 높이 조절기; 및
상기 광원의 조사 각도를 조절하는 각도 조절기를 더 포함하는 식물 재배 장치.The method of claim 1,
A height adjuster for adjusting the irradiation height of the light source; And
Plant cultivation apparatus further comprising an angle adjuster for adjusting the irradiation angle of the light source.
상기 식물은, 케일, 배추, 청경채, 브로콜리, 유채, 다채, 콜라비, 로켓, 순무, 붉은 무, 완두, 보리, 아마, 콩 중 적어도 하나인 식물 재배 장치.The method of claim 1,
The plant, kale, Chinese cabbage, bok choy, broccoli, rapeseed, multichae, kohlrabi, rocket, turnip, red radish, peas, barley, flax, a plant cultivation apparatus of at least one of beans.
상기 하우징 내 제공되며, 상기 식물이 재배되는 토양배지; 및
상기 토양 배지에 양액을 제공하는 양액 제공부를 더 포함하는 식물 재배 장치.The method of claim 1,
A soil medium provided in the housing and in which the plant is grown; And
Plant cultivation apparatus further comprising a nutrient solution providing unit for providing a nutrient solution to the soil medium.
380nm 내지 780nm의 파장을 가지는 백색광을 출사하는 제1 광원; 및
450nm 내지 495nm의 파장을 가지는 청색광을 출사하는 제2 광원을 포함하며,
상기 하우징 내 제공된 조도 센서로부터 감지되는 광 정보에 기초하여 상기 식물에 조사되는 광량 및 온/오프가 제어되는 식물 재배용 광원.In the plant cultivation light source provided in a housing including a space in which plants are grown and irradiating light to the plants,
A first light source emitting white light having a wavelength of 380 nm to 780 nm; And
It includes a second light source emitting blue light having a wavelength of 450nm to 495nm,
A light source for plant cultivation in which the amount of light irradiated to the plant and on/off are controlled based on light information sensed from an illuminance sensor provided in the housing.
적어도 하나 이상의 발광 다이오드를 포함하는 식물 재배용 광원.The method of claim 16,
A light source for plant cultivation comprising at least one light emitting diode.
100μmolm-2s-1 내지 300μmolm-2s-1의 광 강도를 가지는 식물 재배용 광원.The method of claim 16,
100μmolm -2 s -1 to 300μmolm -2 s -1 of Horticulture light source having a light intensity.
상기 하우징 내 제공된 조도 센서가 상기 공간의 조도를 감지하는 단계;
상기 조도 센서로부터 감지되는 광 정보에 기초하여, 백색광을 조사하는 제1 광원 및 청색광을 조사하는 제2 광원을 포함하는 광원의 온/오프 및 광량을 제어하는 단계; 및
상기 광원으로부터 상기 식물에 광을 조사하는 단계를 포함하는 식물 재배 방법.Providing a housing having a space in which plants are grown;
Sensing the illuminance of the space by an illuminance sensor provided in the housing;
Controlling on/off and light amount of a light source including a first light source for irradiating white light and a second light source for irradiating blue light, based on the light information detected by the illuminance sensor; And
Plant cultivation method comprising the step of irradiating light to the plant from the light source.
상기 광 정보, 일출 및 일몰 시간에 기초하여 적색광을 조사하는 보광 광원으로부터 상기 식물에 광을 조사하는 단계를 더 포함하는 식물 재배 방법.The method of claim 19,
The plant cultivation method further comprising the step of irradiating light to the plant from a complementary light source that irradiates red light based on the light information, sunrise and sunset times.
상기 식물의 생육 상태에 따라 광원 및 보광 광원의 온/오프 및 광량을 조절하여 상기 식물의 개화 시기 혹은 추대 발생 시기를 제어함에 따라 수확 기간을 연장시키는 식물 재배 방법.The method of claim 20,
Plant cultivation method of extending the harvesting period by controlling the flowering time or the bolster generation time of the plant by adjusting the on/off and the amount of light of the light source and the complementary light source according to the growing state of the plant.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190115435A KR102285707B1 (en) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | Plant cultivation apparatus and plant cultivation method using light source for plant cultivation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190115435A KR102285707B1 (en) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | Plant cultivation apparatus and plant cultivation method using light source for plant cultivation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210033754A true KR20210033754A (en) | 2021-03-29 |
KR102285707B1 KR102285707B1 (en) | 2021-08-06 |
Family
ID=75249971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190115435A KR102285707B1 (en) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | Plant cultivation apparatus and plant cultivation method using light source for plant cultivation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102285707B1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2601051A (en) * | 2020-09-30 | 2022-05-18 | Siemens Mobility Ltd | Lighting device |
KR102509127B1 (en) * | 2022-01-03 | 2023-03-10 | (주) 시티팜 | Lignhting control system for hydroponics planter |
CN116267293A (en) * | 2023-02-10 | 2023-06-23 | 佛山科学技术学院 | Lighting method capable of improving plant yield and quality |
CN117249412A (en) * | 2023-11-17 | 2023-12-19 | 吉林农业科技学院 | Digital agricultural light supplementing equipment with cleaning function for agricultural planting |
KR102621898B1 (en) * | 2022-12-29 | 2024-01-10 | 주식회사 에이팩 | System and Method for Controlling PPFD Separation of Solar Light and Artificial Light Source in Greenhouse Cultivation Environment |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200247079Y1 (en) * | 2001-07-03 | 2001-10-17 | 주식회사 좋은인상 | Supplementary lighting apparatus using Light-Emitting Diodes for growth in horticultural plants |
KR20130142230A (en) * | 2012-06-15 | 2013-12-30 | 주식회사 레드온라이트 | Lighting system for cultivation of plants in indoor space |
-
2019
- 2019-09-19 KR KR1020190115435A patent/KR102285707B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200247079Y1 (en) * | 2001-07-03 | 2001-10-17 | 주식회사 좋은인상 | Supplementary lighting apparatus using Light-Emitting Diodes for growth in horticultural plants |
KR20130142230A (en) * | 2012-06-15 | 2013-12-30 | 주식회사 레드온라이트 | Lighting system for cultivation of plants in indoor space |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2601051A (en) * | 2020-09-30 | 2022-05-18 | Siemens Mobility Ltd | Lighting device |
KR102509127B1 (en) * | 2022-01-03 | 2023-03-10 | (주) 시티팜 | Lignhting control system for hydroponics planter |
WO2023128430A1 (en) * | 2022-01-03 | 2023-07-06 | 주식회사 시티팜 | Light control system for hydroponic device |
KR102621898B1 (en) * | 2022-12-29 | 2024-01-10 | 주식회사 에이팩 | System and Method for Controlling PPFD Separation of Solar Light and Artificial Light Source in Greenhouse Cultivation Environment |
CN116267293A (en) * | 2023-02-10 | 2023-06-23 | 佛山科学技术学院 | Lighting method capable of improving plant yield and quality |
CN117249412A (en) * | 2023-11-17 | 2023-12-19 | 吉林农业科技学院 | Digital agricultural light supplementing equipment with cleaning function for agricultural planting |
CN117249412B (en) * | 2023-11-17 | 2024-03-12 | 吉林农业科技学院 | Digital agricultural light supplementing equipment with cleaning function for agricultural planting |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102285707B1 (en) | 2021-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102285707B1 (en) | Plant cultivation apparatus and plant cultivation method using light source for plant cultivation | |
US11602102B2 (en) | Horticulture lighting system and horticulture production facility using such horticulture lighting system | |
EP3278020B1 (en) | Method and apparatus for stimulation of plant growth and development with near infrared and visible lights | |
US20150128489A1 (en) | Plant growing system | |
EP1479286B1 (en) | Method and apparatus for irradiation of plants using light emitting diodes | |
CN106714547B (en) | Gardening lighting device | |
EP2761995B1 (en) | Plant cultivation lamp and plant cultivation method using the same | |
US11116143B2 (en) | Method and an apparatus for stimulation of plant growth and development with near infrared and visible lights | |
EP3127421B1 (en) | Illumination device for plant growth and plant growing method | |
JP6585919B2 (en) | Phalaenopsis cultivation method and light source device used therefor | |
CN111132541A (en) | Wake-up light optimization for plant growth | |
Lu et al. | Supplemental lighting for greenhouse-grown fruiting vegetables | |
WO2013141824A1 (en) | A plant illumination armature | |
KR101414473B1 (en) | Plant cultivation system and cultivation method using upper and lower growth lamp | |
CN111448905A (en) | Light-controlled tomato seedling method and illumination equipment | |
JP2015033366A (en) | Tea tree raising method and tea tree raising device | |
KR20130052306A (en) | Lighting apparatus for plant cultivation | |
JP2011101616A (en) | Method for cultivating plant by radiating three color mixed light | |
CN203893004U (en) | LED lighting device for promoting plant growth | |
JP5723902B2 (en) | Plant cultivation method | |
KR20110075386A (en) | Led lighting module for plant cultivation | |
CN106885206A (en) | A kind of greenhouse gardening multifunctional plant growth lamp | |
Goto et al. | Effects of using LED supplementary lighting to improve photosynthesis on growth and yield of strawberry forcing culture | |
CN113287371A (en) | Dynamic user interface | |
Runkle | Manipulating light quality to elicit desirable plant growth and flowering responses |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right |