KR20220032673A - Smart water culture system for ginseng - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스마트 인삼 수경재배시스템에 관한 것으로, 보다 자세히는 인삼의 생장속도에 맞추어 광량을 개별적으로 맞춤 조절하여 인삼의 성장을 촉진하고 인삼의 품질을 향상시킬 수 있는 스마트 인삼 수경재배시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a smart ginseng hydroponics system, and more particularly, to a smart ginseng hydroponics system that can promote the growth of ginseng and improve the quality of ginseng by individually adjusting the amount of light according to the growth rate of ginseng. .
일반적으로, 수경재배(水耕栽培)는 흙을 사용하지 않고 식물체를 지지할 수 있는 인공배지나 용기를 이용하여 물과 수용성 영양분으로 만든 양액을 이용하여 식물을 키우는 방법이다. In general, hydroponics (水耕栽培) is a method of growing plants using a nutrient solution made of water and water-soluble nutrients using an artificial medium or container that can support a plant without using soil.
수경재배의 장점은 뿌리의 상태와 성장모습을 직접 관찰할 수 있고, 오염되지 않은 깨끗한 채소나 식물을 연속해서 생산해낼 수 있으며, 상업적으로 대량생산이 가능하다.The advantage of hydroponics is that it is possible to directly observe the condition and growth of the roots, it can continuously produce uncontaminated clean vegetables or plants, and it can be commercially mass-produced.
한편, 인삼은 주로 토경재배와 같은 전통적인 방식으로 재배되고 있는데, 이러한 토경재배는 보통 4-6년에 걸쳐 재배해야 하므로 재배기간이 너무 길고 비용이 과다하게 소요되는 단점이 있다. 때문에 가격경쟁력이 매우 취약하다.On the other hand, ginseng is mainly cultivated in traditional methods such as soil cultivation, which usually takes 4-6 years to cultivate, so the cultivation period is too long and the cost is excessive. Therefore, price competitiveness is very weak.
더구나, 인삼은 뿌리썩음병을 앓는 특성으로 인해 한 장소에서 연작하기 어렵기 때문에 토경재배상 어려움이 많고, 만약 한 장소에서 연작할 경우 급격한 품질 저하와 수확량 하락으로 큰 손실을 초래하게 된다.In addition, ginseng suffers from root rot, so it is difficult to cultivate it in one place, so there are many difficulties in compensating the soil.
때문에, 토양살균제를 다량 살포해야 하는데, 그에 따른 부작용, 농가의 비용 부담 증대 등 많은 문제에 부딪히게 된다. 이에, 인삼도 수경재배를 통해 재배기간을 단축시키면서 품질을 향상시키려는 노력들이 계속되어 왔다.Therefore, it is necessary to spray a large amount of soil fungicide, which causes many problems, such as side effects and increased cost burden on farms. Accordingly, efforts have been made to improve the quality of ginseng while shortening the cultivation period through hydroponics.
인삼은 생장하면서 요구되는 PPDF(광합성유효광자량, Photosynthetic Photon Flux Density)이 달라진다. 즉, 인삼의 성장에 필요한 PPFD값은 성장초기에는 60μ㏖이고, 성장중기에는 100μ㏖이며, 말기에는 120μ㏖이다.As ginseng grows, the required PPDF (Photosynthetic Photon Flux Density) varies. That is, the PPFD value required for the growth of ginseng is 60 μmol in the early stage of growth, 100 μmol in the middle of growth, and 120 μmol at the end of growth.
반면에 성장에 필요한 조명시간은 성장초기에는 많이 필요하고, 성장 말기에는 점차 줄어들게 된다.On the other hand, the lighting time required for growth is needed a lot in the early stage of growth and gradually decreases at the end of growth.
이렇게 인삼의 생장에 따라 요구되는 광량과 조명시간이 상이하나, 실제 수경재배시에는 재배되는 모든 인삼에 동일하게 조명을 비추게 된다. In this way, the amount of light required and the lighting time are different depending on the growth of ginseng, but in actual hydroponics, all the ginsengs are irradiated with the same lighting.
인삼 개체마다 생장속도가 조금씩 다르기 때문에 일괄적으로 동일하게 광량을 공급할 경우 생장속도와 PPFD값의 차이로 인해 양품으로 생장하지 못하는 개체가 발생하게 되는 문제가 있다. 즉, 대부분의 개체가 성장 중기라 판단되어 LED 밝기를 100μ㏖로 올려주면, 성장이 느린 개체는 광합성 효율저하가 발생하며, 또 생장이 빠른 개체는 잎이 제대로 자라지 못하고 콩나물처럼 길게 자라게 되는 문제가 발생된다. Since the growth rate of each individual ginseng is slightly different, if the same amount of light is supplied at the same time, there is a problem that the individual cannot grow as a good product due to the difference between the growth rate and the PPFD value. In other words, if most of the individuals are judged to be in the mid-growth stage and the LED brightness is raised to 100 μmol, the photosynthetic efficiency decreases in the slow-growing individuals, and the fast-growing individuals do not grow properly leaves and grow long like bean sprouts. occurs
본 발명의 목적은 복수개의 인삼들의 개별 생장속도에 맞추어 요구되는 PPFD를 만족하도록 광량을 각 인삼별로 개별적으로 제어할 수 스마트 인삼 수경재배시스템을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a smart ginseng hydroponics system that can individually control the amount of light for each ginseng to satisfy the PPFD required according to the individual growth rate of a plurality of ginsengs.
본 발명의 또 다른 목적은 원거리에 떨어진 사용자가 휴대단말기를 통해 인삼의 생장을 모니터링 할 수 있는 스마트 인삼 수경재배시스템을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a smart ginseng hydroponics system that allows a remote user to monitor the growth of ginseng through a portable terminal.
상술한 본 발명의 목적은 스마트 인삼 수경재배시스템에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 스마트 인삼 수경재배시스템은, 양액이 채워지며 인삼이 재배되는 복수개의 인삼재배수조(100)와; 상기 인삼재배수조(100)의 상부를 덮는 지지프레임(300)과;상기 지지프레임(300)의 내측 상면에 구비되어 상기 인삼으로 광을 조사하는 조명부(400)와; 상기 복수개의 인삼재배수조(100) 내의 인삼을 촬영하는 카메라(500)와; 상기 카메라(500)에서 촬영된 인삼이미지를 기초로 해당 인삼의 크기를 판단하는 인삼크기판단부(600)와; 상기 인삼크기판단부(600)에서 판단된 인삼의 크기에 따라 상기 조명부(400)에서 상기 인삼으로 조사되는 광량이 조절되게 상기 조명부(400)를 제어하는 제어부(700)를 포함할 수 있다. The object of the present invention described above can be achieved by a smart ginseng hydroponics system. The smart ginseng hydroponic cultivation system of the present invention comprises: a plurality of
일 실시예에 따르면, 상기 조명부(400)는, 상기 복수개의 인삼재배수조(100)의 상부에 각각 구비된 복수개의 발광부재(410)와; 상기 복수개의 발광부재(410) 각각의 주변에 상기 제어부(700)의 제어에 의해 각도조절이 가능하게 구비되어 상기 인삼재배수조(100) 내에 재배되는 복수개의 인삼들로 조사되는 광량을 개별적으로 조절하는 광량조절반사부재(430)를 포함하는 것이 바람직하다. According to an embodiment, the
본 발명에 따른 인삼 수경재배시스템은 각 발광부재에 구비된 광량조절반사부재를 이용해 개별 인삼의 생장속도에 맞는 광량을 맞춤 제공할 수 있다. 이에 의해 인삼의 생장속도를 촉진할 수 있으며, 고품질의 인삼을 얻을 수 있게 된다. The ginseng hydroponics system according to the present invention can provide a customized amount of light suitable for the growth rate of individual ginseng by using the light quantity control and reflection member provided in each light emitting member. Thereby, the growth rate of ginseng can be accelerated, and high-quality ginseng can be obtained.
또한, 광량조절반사부재를 각 인삼의 크기에 맞게 맞춤 조절하기 위해 인삼크기판단부는 카메라에서 촬영한 영상에 기초하여 인삼의 부피를 산출하고, 산출된 부피에 적합한 PPFD를 산출한다. 이에 의해 인삼의 생장속도에 맞는 정확한 광량을 제공할 수 있게 된다. In addition, in order to adjust the light quantity control reflective member to fit the size of each ginseng, the ginseng size determination unit calculates the volume of ginseng based on the image taken by the camera, and calculates a PPFD suitable for the calculated volume. Accordingly, it is possible to provide an accurate amount of light suitable for the growth rate of ginseng.
또한, 본 발명에 따른 인삼수경재배시스템은 각 센서에서 감지한 값들과 인삼크기판단부에서 감지된 인삼크기에 기초하여 관리자의 개입없이 자동으로 인삼생장에 필요한 환경이 조성된다. In addition, the ginseng hydroponics system according to the present invention automatically creates an environment necessary for ginseng growth without the intervention of an administrator based on the values detected by each sensor and the size of ginseng detected by the ginseng size judging unit.
또한, 본 발명에 따른 인삼 수경재배시스템은 제어부가 통신부를 통해 중앙서버와 연결되고, 중앙서버는 관리자의 휴대단말기와 연결되어 관리자가 원격에서 인삼 수경재배시스템의 현재 상황을 확인할 수 있으며, 수동으로 각 구성을 구동시킬 수 있는 장점이 있다. In addition, in the ginseng hydroponic cultivation system according to the present invention, the control unit is connected to the central server through the communication unit, and the central server is connected to the administrator's mobile terminal so that the administrator can remotely check the current status of the ginseng hydroponics system, and manually There is an advantage to be able to drive each configuration.
도 1은 본 발명에 따른 인삼 수경재배시스템의 구성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 인삼 수경재배시스템의 외부 제어구조를 개략적으로 도시한 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 인삼 수경재배시스템의 내부 제어구조를 개략적으로 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 인삼 수경재배시스템의 조명부가 인삼으로 광을 조사하는 과정을 도시한 정면예시도,
도 5는 본 발명에 따른 인삼 수경재배시스템의 조명부의 구성을 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 인삼 수경재배시스템의 조명부가 인삼으로 조사되는 광량을 조절하는 과정을 도시한 측면예시도,
도 7은 본 발명에 따른 인삼 수경재배시스템의 조명부의 변형예를 도시한 예시도,
도 8은 본 발명에 따른 인삼 수경재배시스템의 인삼크기판단부의 인삼크기판단과정을 설명하기 위한 예시도이다. 1 is a schematic diagram schematically showing the configuration of a ginseng hydroponics system according to the present invention;
Figure 2 is a schematic diagram schematically showing the external control structure of the ginseng hydroponics system according to the present invention;
3 is a block diagram schematically showing the internal control structure of the ginseng hydroponics system according to the present invention;
4 is a front view showing the process of irradiating light with ginseng by the lighting unit of the ginseng hydroponics system according to the present invention;
5 is a perspective view showing the configuration of the lighting unit of the ginseng hydroponics system according to the present invention;
6 is a side view showing the process of adjusting the amount of light irradiated with ginseng by the lighting unit of the ginseng hydroponic cultivation system according to the present invention;
7 is an exemplary view showing a modified example of the lighting unit of the ginseng hydroponics system according to the present invention;
8 is an exemplary view for explaining the ginseng size determination process of the ginseng size determination unit of the ginseng hydroponics system according to the present invention.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to a preferred embodiment of the present invention and the accompanying drawings, but the same reference numerals in the drawings will be described on the premise that they refer to the same components.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.When it is said that any one component "includes" another component in the detailed description or claims of the invention, it is not construed as being limited to that component only unless otherwise stated, and other components are not construed as being limited thereto. It should be understood that more may be included.
도 1은 본 발명에 따른 인삼 수경재배시스템(1)의 정면 구성을 개략적으로 도시한 개략도이고, 도 2는 인삼 수경재배시스템(1)의 외부 제어구조를 개략적으로 도시한 개략도이고, 도 3은 인삼 수경재배시스템(1)의 내부 제어구조를 개략적으로 도시한 개략도이다. 1 is a schematic diagram schematically showing the front configuration of a ginseng
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 인삼 수경재배시스템(1)은 인삼(A)이 재배되는 복수개의 인삼재배수조(100)와, 복수개의 인삼재배수조(100)가 상면에 부유되도록 복수개의 인삼재배수조(100)를 수용하는 온도조절수조(200)와, 온도조절수조(200)의 상부를 덮도록 배치되는 지지프레임(300)과, 지지프레임(300)의 천장에 결합되어 각 인삼(A)의 생육상태에 따라 광량을 차별적으로 조절하여 조사하는 조명부(400)와, 인삼(A)을 촬영하는 카메라(500)와, 카메라(500)에서 촬영된 인삼이미지를 기초로 인삼의 크기를 판단하는 인삼크기판단부(600)와, 인삼크기판단부(600)에서 판단한 인삼의 크기에 기초하여 조명부(400)를 제어하는 제어부(700)를 포함한다. As shown, in the
인삼재배수조(100)는 일정개수의 인삼(A)이 수용되다. 일례로, 본 발명에서는 하나의 인삼재배수조(100)에 한 쌍의 인삼(A)이 폭방향으로 배치된다. 각 인삼재배수조(100)의 내부에는 양액(B)이 충진된다. 인삼재배수조(100)의 상부에는 인삼고정체(110)가 배치된다. The
인삼고정체(110)는 인삼(A)이 양액(B) 내부로 빠지지 않고 줄기와 잎은 공중으로 노출되고 뿌리만 양액(B)에 잠겨진 상태로 생장할 수 있도록 인삼(A)의 위치를 지지한다. 인삼고정체(110)는 스펀지와 같이 탄성을 갖는 재질로 형성되고, 가운데 영역에 절개선 또는 홈이 형성되어 인삼(A)의 위치가 고정될 수 있게 한다. The
여기서, 하나의 인삼재배수조(100)에 정해진 개수, 일례로 한 쌍의 인삼(A)만 생장하도록 설계하는 것은 인삼(A)의 경우 다른 식물과 다르게 다당체로 이루어져 있어서 균의 침투에 약하기 때문에 어느 하나가 병해를 입거나 상하게 되면 같은 양액(B) 속에 담긴 인삼 뿌리는 동일한 해를 입게 되어 성장불량이 되거나 파기해야 한다. Here, in the case of ginseng (A), which is designed to grow only a set number, for example, a pair of ginseng (A) in one
이에 인삼재배수조(100)를 대형화하고 많은 개수의 인삼을 한꺼번에 넣어 생장시킬 경우 하나의 인삼에 병해가 발생될 경우 많은 수의 인삼을 모두 폐기해야 하므로 피해가 매우 커질 수 있다. 이러한 경우를 방지하고자 본 발명의 인삼재배수조(100)는 한 쌍의 인삼(A)만 수용될 수 있도록 소형크기로 형성된다. Accordingly, if the
복수개의 인삼재배수조(100) 중 어느 하나의 내부에는 양액온도센서(120)가 구비되어 양액(B)의 온도를 감지하여 제어부(700)로 전송한다. A nutrient
온도조절수조(200)는 복수개의 인삼재배수조(100)가 모두 수용될 수 있는 크기로 형성되어 인삼재배수조(100)의 온도를 일정하게 유지시키는 기능을 한다. 온도조절수조(200)의 내부에는 물(C)이 채워지고, 복수개의 인삼재배수조(100)는 물(C)의 상부에 부유한 상태로 배치된다. The temperature
인삼은 뿌리 환경에 따라 줄기가 올라올 수도 있고 올라오지 못할 수도 있다. 즉, 뿌리 손상은 인삼 전체에 영향을 주기 때문에 뿌리 주변 환경을 제어하는 것이 품질좋은 인삼 재배를 위한 중요 요소가 된다. 특히, 인삼 뿌리는 온도변화에 매우 민감하게 반응하는데, 온도변화가 클 경우 심한 스트레스를 받아 성장하지 못할 뿐만 아니라 심할 경우에는 썩으면서 죽어버린다. Depending on the root environment of ginseng, the stem may or may not rise. In other words, since root damage affects the entire ginseng, controlling the environment around the root is an important factor for cultivating high-quality ginseng. In particular, ginseng roots react very sensitively to temperature changes, and if the temperature change is large, not only cannot grow under severe stress, but also rot and die in severe cases.
온도조절수조(200)는 내부에 복수개의 인삼재배수조(100)를 수용하여, 간접방식으로 인삼재배수조(100)의 온도를 조절한다. 온도조절수조(200)는 물(C)을 순환시켜 인삼재배수조(100)의 온도를 일정하게 조절한다. The temperature
온도조절수조(200)의 일측에는 내부로 물(C)을 공급하는 공급관(210)이 연결되고, 타측에는 물(C)을 배출시키는 배출관(220)이 연결된다. 공급관(210)과 배출관(220)은 물저장탱크(230)와 결합된다. 공급관(210)에는 펌프(240)가 구비되고, 온도조절수조(200)의 내부에는 물온도센서(260)와 수위센서(270)가 각각 구비된다. 물저장탱크(230)의 상부에는 온도조절수단(250)이 구비되어 물(C)의 온도를 냉각 또는 가열한다. A
제어부(700)는 양액(B)의 온도가 16℃~20℃ 범위로 유지되도록 온도조절수조(200)를 제어한다. 양액온도센서(120)에서 측정한 양액(B)의 현재 온도가 20℃를 초과하는 경우 물(C)의 온도가 낮아지도록 제어한다. 물온도센서(260)에서 측정한 물의 온도가 양액(B)의 현재 온도가 차이가 없는 경우, 제어부(700)는 온도조절수단(250)을 구동하여 물의 온도가 낮아진 상태로 공급되도록 하여 양액(B)의 온도가 16℃~20℃로 조절되게 한다. The
반대로, 양액(B)의 현재 온도가 16℃ 보다 낮을 경우, 물의 온도가 높아진 상태로 공급되도록 하여 양액(B)의 온도가 16℃~20℃로 조절되게 한다.Conversely, when the current temperature of the nutrient solution (B) is lower than 16°C, the temperature of the nutrient solution (B) is adjusted to 16°C-20°C by supplying the water at a high temperature.
또한, 제어부(700)는 수위센서(270)에서 감지된 물(C)의 수위에 기초하여 물(C)의 수위가 일정하게 유지되도록 펌프(240)를 구동한다. In addition, the
이러한 온도조절수조(200)의 기능에 의해 하절기와 동절기를 비롯한 4계절 동안 양액(B)의 온도가 일정하게 유지되어 온도변화에 의한 인삼 뿌리의 영향을 최소화하여 인삼의 품질 향상을 꾀할 수 있다. By the function of the temperature
지지프레임(300)은 온도조절수조(200)의 상부에 온도조절수조(200)를 덮도록 배치된다. 지지프레임(300)의 상부 내측에는 조명부(400)가 구비되고, 양측 벽면에는 송풍팬(310)이 구비되어 내부를 환기시킨다. The
지지프레임(300)의 외측에는 제어부(700)가 구비되고, 도면에 도시되지 않은 전원공급라인이 배치된다. A
조명부(400)는 지지프레임(300)의 천정에 구비되어 제어부(700)의 제어에 의해 인삼재배수조(100)의 각 인삼(A)의 생장정도에 적합한 광량을 차별적으로 공급한다. 도 4는 본 발명의 조명부(400)가 인삼재배수조(100)로 광을 조사하는 과정을 도시한 정면도이고, 도 5는 조명부(400)의 구성을 도시한 사시도이고, 도 6은 조명부(400)가 인삼재배수조(100)로 광을 조사하는 과정을 도시한 측면도이다. The
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 조명부(400)는 광을 조사하는 발광부재(410)와, 복수개의 발광부재(410)를 지지하는 기판프레임(420)과, 기판프레임(420)에 결합되어 발광부재(410)가 한 쌍의 인삼(A)으로 광을 조사하는 각도를 조절하여 인삼(A)으로 공급되는 광량을 조절하는 광량조절반사부재(430)와, 광량조절반사부재(430)의 각도를 조절하는 반사부재구동부(440)를 포함한다. 4 to 6 , the
발광부재(410)는 광을 조사하여 광합성에 의해 인삼의 성장이 원활하게 이루어지게 한다. 발광부재(410)는 LED로 구비될 수 있다. 발광부재(410)는 기판(411)에 결합되어 전원을 공급받아 발광한다. 발광부재(410)는 기판프레임(420)에 길이방향을 따라 복수개가 구비된다. 복수개의 발광부재(410)는 각 인삼재배수조(100)의 상부에 한 쌍의 인삼(A)의 가운데 영역에 배치되는 것이 바람직하다. The
광합성이란 '빛을 사용하는 합성'이라는 뜻이며, 광합성 생물인 식물에게는 유기물질을 합성할 때 빛을 에너지로 사용한다는 의미이다. 광합성은 빛 에너지를 이용하여 이산화탄소와 물로 포도당을 합성하는 것을 말한다. Photosynthesis means 'synthesis using light', and for plants, which are photosynthetic organisms, it means that light is used as energy when synthesizing organic materials. Photosynthesis refers to the synthesis of glucose from carbon dioxide and water using light energy.
광합성에는 빛을 요구하는 명반응(광인산화)과, 빛을 요구하지 않는 암반응으로 구분된다. 명반응은 엽록체의 그라나에서 빛 에너지를 ATP와 NADPH2로 전환시켜 암반응의 캘빈회로에 에너지와 무기인산, 환원력과 수소를 공급하며, 암반응은 엽록체의 스트로마에서 상기 ATP와 NADPH2를 사용하여 포도당을 합성함으로써 생장에 필요한 생체에너지를 얻게 된다.Photosynthesis is divided into a light reaction that requires light (photophosphorylation) and a dark reaction that does not require light. The light reaction converts light energy into ATP and NADPH 2 in the Grana of the chloroplast to supply energy, inorganic phosphoric acid, reducing power and hydrogen to the Calvin cycle of the dark reaction, and the dark reaction synthesizes glucose using the ATP and NADPH 2 in the stroma of the chloroplast By doing so, the bioenergy necessary for growth is obtained.
또한, 식물의 세포는 포도당을 세포질과 미토콘드리아에서 해당과정, TCA회로, 화학삼투적 인산화 과정을 통해 분해하여 화학에너지인 다량의 ATP를 생산하는데, ATP의 자유에너지는 73kcal/mole로서 세포는 호흡을 통해 생장에 필요한 에너지를 효율적으로 얻게 된다.In addition, plant cells produce a large amount of ATP, a chemical energy, by decomposing glucose in the cytoplasm and mitochondria through glycolysis, TCA cycle, and chemosmotic phosphorylation. It efficiently obtains the energy necessary for growth.
이와 같은 광합성 과정 중에서 식물의 영양생장과 생식생장에 가장 많은 영향을 미치는 인자로 일장(length of day)과 광합성유효광량자량(Photosynthetic Photon Flux Density, PPFD)을 들 수 있고, 또한 빛의 파장에 따라 생장이 달라진다.Among these photosynthetic processes, the length of day and Photosynthetic Photon Flux Density (PPFD) are the factors that have the most influence on the vegetative and reproductive growth of plants. growth is different.
뿐만 아니라, 식물은 가시광선 영역을 포함한 380~760nm 영역에서 광합성이 이루어지며, 광합성이 일어나는 파장범위의 복사에너지를 광합성유효복사(photosynthetically active radition, PAR)라 하고, 식물은 저마다 광대역(wavelength)과 광합성유효광량자량이 다르다.In addition, plants photosynthesize in the 380~760nm region including the visible light region, and the radiation energy in the wavelength range where photosynthesis occurs is called photosynthetically active radiation (PAR), and each plant has a broadband (wavelength) and The photosynthetic effective photon mass is different.
그러므로, 온실이나 식물공장은 태양광을 직접 활용하지 못하는 경우가 많기 때문에 작물생육에 필요한 광을 확보하는 것이 매우 중요하고, 이 경우 인공조명을 활용하고 있다.Therefore, in many cases, greenhouses or plant factories cannot directly utilize sunlight, so it is very important to secure the light necessary for crop growth, and in this case, artificial lighting is used.
본 발명의 인삼 수경재배시스템(1)은 인삼(G)의 생장에 필요한 PPFD를 제공할 수 있도록 인공조명인 발광부재(410)가 구비되고, 이 발광부재(410)로부터 각 인삼(A)으로 조사되는 광량이 해당 인삼(A)의 생장 속도에 맞도록 광량조절반사부재(430)가 구비된다. 이에 의해 서로 다른 생장속도를 갖는 각 인삼(A1,A2)의 크기에 맞도록 조사되는 광량을 조절하여 인삼(A1,A2)이 최적상태의 생장속도를 유지하고, 품질이 향상되도록 한다. The ginseng hydroponics system (1) of the present invention is provided with an artificial
여기서, 인삼의 성장에 필요한 PPFD값은 성장초기에는 60μ㏖이고, 성장중기에는 100μ㏖이며, 말기에는 120μ㏖이다.Here, the PPFD value required for the growth of ginseng is 60 μmol in the early stage of growth, 100 μmol in the middle of growth, and 120 μmol at the end of growth.
반면에 성장에 필요한 조명시간은 성장초기에는 많이 필요하고, 성장 말기에는 점차 줄어들게 된다.On the other hand, the lighting time required for growth is needed a lot in the early stage of growth and gradually decreases at the end of growth.
도 5에 도시된 바와 같이 발광부재(410)는 LED소자로 구비되고, 광량조절반사부재(430)는 발광부재(410)를 감싸는 반구형태로 형성된다. 광량조절반사부재(430)는 도 6에 도시된 바와 같이 좌우로 회동가능하게 구비된다. 광량조절반사부재(430)는 반구형상으로 형성되므로 발광부재(410)에서 발생된 광이 외부로 분산되지 않고 한 쌍의 인삼으로 집중되어 공급되도록 한다. As shown in FIG. 5 , the
또한, 광량조절반사부재(430)는 회동가능하게 구비되어 한 쌍의 인삼의 생장속도가 다를 경우 발광부재(410)로부터 조사되는 광(L)의 각도를 반사시켜 한 쌍의 인삼 중 PPFD가 더 많이 요구되는 인삼 쪽으로 광(L)이 조사되게 한다. In addition, the light amount control
광량조절반사부재(430)는 광(L)이 반사될 수 있는 소재로 형성된다. 도 5에 도시된 바와 같이 광량조절반사부재(430)의 외주면에는 서로 마주보게 한 쌍의 프레임삽입공(433)이 형성된다. 프레임삽입공(433)은 광량조절반사부재(430)가 좌우로 회동될 때, 기판프레임(420)과 간섭되지 않도록 상방향을 따라 일정 각도범위로 형성된다. The light amount control
이에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 광량조절반사부재(430)가 좌우로 회동될 때, 기판(411)과 간섭되는 것이 방지된다. Accordingly, as shown in FIG. 6 , when the light amount adjusting
광량조절반사부재(430)의 상부에는 회동축(431)이 구비된다. 회동축(431)은 반사부재구동부(440)의 구동축(441)과 결합된다. 반사부재구동부(440)는 제어부(700)의 제어신호에 의해 정역회전되며 광량조절반사부재(430)의 회동방향과 회동각도를 조절한다. A
광량조절반사부재(430)의 회동각도에 따라 한 쌍의 인삼(A) 각각으로 조사되는 광량을 미리 리스트화하고, 제어부(700)는 한 쌍의 인삼(A)의 생장속도에 맞는 PPFD를 만족할 수 있는 광량이 공급되도록 반사부재구동부(440)를 구동시킨다. List in advance the amount of light irradiated to each pair of ginseng (A) according to the rotation angle of the light quantity
일례로, 도 6에 도시된 바와 같이 인삼재배수조(100)에 수용된 제1인삼(A1)과 제2인삼(A2) 중 제1인삼(A1)으로 보다 많은 광량이 공급되어야 할 경우, 제어부(700)는 반사부재구동부(440)를 구동시켜 광량조절반사부재(430)를 시계방향으로 회동시킨다. 이에 의해 발광부재(410)로부터 조사되는 광이 광량조절반사부재(430)의 내측표면에 반사되어 제2인삼(A2)으로 공급되는 것이 차단되고 제1인삼(A1)으로 공급된다. 따라서, 상대적으로 제2인삼(A2)으로 공급되는 광량은 줄어들고 제1인삼(A1)으로 공급되는 광량은 증가하게 된다. For example, as shown in FIG. 6 , when a greater amount of light needs to be supplied to the first ginseng (A1) among the first ginseng (A1) and the second ginseng (A2) accommodated in the
한편, 도 7은 조명부(400a)의 변형예를 도시한 예시도이다. 앞서 설명한 조명부(400)는 기판프레임(420)의 길이방향을 따라 LED소자 형태의 발광부재(410)가 인삼재배수조(100)의 간격에 대응되게 복수개가 배치되고, 각 발광부재(410)에 반구형태의 광량조절반사부재(430)가 결합되는 형태였다. Meanwhile, FIG. 7 is an exemplary view illustrating a modified example of the
반면, 변형예에 따른 조명부(400a)는 발광부재(410a)가 일정길이를 갖는 바형태의 LED램프로 구비되고, 발광부재(410a)의 양측에 인삼재배수조(100)의 간격에 대응되게 한 쌍의 광량조절반사판(450,450a)이 복수개 배치된다. On the other hand, the
한 쌍의 광량조절반사판(450,450a)은 일정면적을 갖는 판상형태로 구비되며, 각각의 회동축(451)에 결합된 반사부재구동부(미도시)에 의해 상하로 회동가능하게 구비되며 반사각도가 조절된다. 이에 의해 광량조절반사판(450,450a)은 제1인삼(A1) 또는 제2인삼(A2)으로 향하는 광(L)의 이동을 허용하거나 반사하여 한 쌍의 인삼(A1,A2)으로 공급되는 광량이 차등되게 한다. A pair of light quantity
한편, 도 6에 도시된 바와 같이 각 인삼재배수조(100)의 전방에는 각 인삼재배수조(100)에 식재된 한 쌍의 인삼(A1,A2)을 촬영하는 카메라(500)가 구비된다. 카메라(500)는 적외선카메라로 구비되는 것이 바람직하나, 경우에 따라 다른 종류로 구비될 수도 있다. On the other hand, as shown in FIG. 6 , a
인삼크기판단부(600)는 카메라(500)에서 촬영된 제1인삼(A1)의 촬영이미지와 제2인삼(A2)의 촬영이미지를 각각 분석하여 제1인삼(A1)과 제2인삼(A2)의 크기를 판단한다. 인삼크기판단부(600)는 도 3에 도시된 바와 같이 카메라(500)에서 촬영된 촬영이미지를 처리하는 영상처리부(610)와, 영상처리부(610)에서 처리된 촬영이미지로부터 인삼의 크기를 검출하는 크기검출부(620)와, 크기검출부(620)에서 검출된 인삼의 크기에 맞는 PPFD를 판단하는 광량판단부(630)를 포함한다. The ginseng
도 8의 (a)는 인삼재배수조(100)에 식재된 인삼(A)을 도시한 예시도이고, 도 8의 (b)는 도 8의 (a)의 인삼을 카메라(500)가 촬영한 인삼이미지이다. (a) of Figure 8 is an exemplary view showing the ginseng (A) planted in the
영상처리부(610)는 도 8의 (b)에 도시된 인삼이미지에서 인삼과 배경의 경계값을 찾아 경계선(L)을 확정한다. 이 때, 카메라(500)가 적외선카메라인 경우 인삼(A)의 뿌리는 광을 투과하지 못하므로 이를 이용해 인삼의 경계선(L)을 확정할 수 있다. The
크기검출부(620)는 촬영이미지의 상부 일측을 원점(O)으로 설정하고, 경계선(L) 상의 각 값(a,b,c,d,e,f,g,h,i)들의 좌표값을 비교하여 인삼(A)의 각 부분들의 수평방향 크기와, 수직방향 길이(b)를 검출하여 인삼의 크기를 판단한다. The
크기검출부(620)는 높이방향을 따라 인삼의 폭을 측정하되, 내부의 빈 공간이 일정비율 미만(일례로 30%)인 영역을 찾는다. 도 8의 (b)에서 a1은 빈 공간이 아예 없고, a2는 빈 공간이 20%, a3는 빈 공간이 30%로 판단된다. The
빈 공간이 많다는 의미는 잔뿌리가 많다는 의미이며, 빈 공간이 30%가 되는 지점인 a3를 인삼의 길이를 측정할 때 뿌리의 하부지점으로 설정한다. A lot of empty space means a lot of fine roots, and when measuring the length of ginseng, set a3, the point where the empty space is 30%, as the lower point of the root.
이에 의해 인삼(A)의 전체 길이(b)는 원점으로부터 a3 지점까지가 된다. Thereby, the total length (b) of the ginseng (A) is from the origin to the point a3.
여기서, 길이를 설정하기 위한 빈 공간의 기준 %는 30% 뿐만 아니라 다양하게 설정될 수 있다. Here, the reference % of the empty space for setting the length may be variously set as well as 30%.
한편, 크기검출부(620)는 빈 공간이 30% 미만인 뿌리 영역의 가로 폭 가운데 빈 공간을 제외한 실제 폭을 산출한다. 도 8의 (b)에서 a2와 a1을 비교하면 a2가 더 길지만 a1 보다 빈 공간(20%)이 더 많다. 이에 따라 a2의 빈 공간 부분을 차감하고 다시 a1과 폭을 비교하면, a1의 폭이 가장 두꺼운 것으로 판정된다. Meanwhile, the
크기검출부(620)는 인삼에서 가장 두꺼운 폭(a1)과, 측정된 길이(b)와 소정의 계수를 곱하여 인삼의 뿌리 부피를 대략적으로 산출한다. 소정의 계수는 실험적으로 적합한 값으로 설정될 수 있다. The
광량판단부(630)는 크기검출부(620)에서 산출된 인삼(A)의 뿌리 부피를 기준으로 이에 적합한 PPFD값을 찾는다. 광량판단부(630)에는 인삼의 뿌리 부피별 성장에 대응되는 PPFD테이블(631)이 저장된다. 광량판단부(630)는 PPFD테이블(631)에서 산출된 인삼(A)의 뿌리 부피에 대응되는 PPFD값을 찾아 제어부(700)로 전송한다.The light
이러한 인삼크기판단부(600)의 광량판단 과정은 복수개의 인삼재배수조(100)에 식재된 모든 인삼에 대해 수행된다. The light amount determination process of the ginseng
제어부(700)는 광량판단부(630)로부터 전송된 각 인삼(A)의 생장속도에 맞는 PPFD값을 기초로, 각 인삼(A)이 식재된 인삼재배수조(100)의 상부에 대응되게 위치된 광량조절반사부재(430)의 회동각도를 조절한다. 이에 의해 해당 인삼(A)의 생장속도에 맞는 광량이 공급되도록 한다. 즉, 생장이 빠른 인삼에는 광조사량을 증가시켜 PPFD가 상승하도록 제어하고, 반대로 생장이 느린 인삼에는 광조사량을 감소시켜 PPFD가 과도하게 상승하지 않도록 광 조사량을 반사시키거나 분산되게 한다. The
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 인삼 수경재배시스템(1)은 복수개의 온도조절수조(200,200a,200b,200c,,)와, 각 온도조절수조(200,200a,200b,200c,,)에 수용된 복수개의 인삼재배수조(100,100a,100b,100c,100d)를 포함한다. 그리고, 이들 각각에는 해당 제어부(700,700a,700b..)가 구비된다. On the other hand, as shown in Figure 2, the
각 제어부(700,700a,700b,..)는 통신부(710)를 구비하여 라우터(20)와 통신하고, 라우터(20)는 중앙서버(10)와 연결된다. 이에 의해 제어부(700)로 수신되는 각 정보들이 중앙서버(10)로 전송된다. Each
이 때, 제어부(700)는 인터넷망 등을 통해 사용자의 휴대단말기(30)와 연결된다. 이에 의해 사용자는 인삼 수경재배시스템(1)의 현장을 직접 방문하지 않더라도 휴대단말기(30)를 통해 각 인삼재배수조(100)의 양액온도, 인삼의 크기 등을 확인할 수 있다. In this case, the
또한, 사용자는 휴대단말기(30)를 통해 펌프(240)와, 광량조절반사부재(430) 등의 구동신호를 입력하여 원격으로 인삼 수경재배시스템(1)을 구성을 수동으로 동작시킬 수 있다. In addition, the user can manually operate the configuration of the
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 인삼 수경재배시스템은 각 발광부재에 구비된 광량조절반사부재를 이용해 개별 인삼의 생장속도에 맞는 광량을 맞춤 제공할 수 있다. 이에 의해 인삼의 생장속도를 촉진할 수 있으며, 고품질의 인삼을 얻을 수 있게 된다. As described above, the ginseng hydroponics system according to the present invention can provide a customized amount of light suitable for the growth rate of individual ginseng by using the light amount control reflective member provided in each light emitting member. Thereby, the growth rate of ginseng can be accelerated, and high-quality ginseng can be obtained.
또한, 광량조절반사부재를 각 인삼의 크기에 맞게 맞춤 조절하기 위해 인삼크기판단부는 카메라에서 촬영한 영상에 기초하여 인삼의 부피를 산출하고, 산출된 부피에 적합한 PPFD를 산출한다. 이에 의해 인삼의 생장속도에 맞는 정확한 광량을 제공할 수 있게 된다. In addition, in order to adjust the light quantity control reflective member to fit the size of each ginseng, the ginseng size determination unit calculates the volume of ginseng based on the image taken by the camera, and calculates a PPFD suitable for the calculated volume. Accordingly, it is possible to provide an accurate amount of light suitable for the growth rate of ginseng.
또한, 본 발명에 따른 인삼수경재배시스템은 각 센서에서 감지한 값들과 인삼크기판단부에서 감지된 인삼크기에 기초하여 관리자의 개입없이 자동으로 인삼생장에 필요한 환경이 조성된다. In addition, the ginseng hydroponics system according to the present invention automatically creates an environment necessary for ginseng growth without the intervention of an administrator based on the values detected by each sensor and the size of ginseng detected by the ginseng size judging unit.
또한, 본 발명에 따른 인삼 수경재배시스템은 제어부가 통신부를 통해 중앙서버와 연결되고, 중앙서버는 관리자의 휴대단말기와 연결되어 관리자가 원격에서 인삼 수경재배시스템의 현재 상황을 확인할 수 있으며, 수동으로 각 구성을 구동시킬 수 있는 장점이 있다. In addition, in the ginseng hydroponic cultivation system according to the present invention, the control unit is connected to the central server through the communication unit, and the central server is connected to the administrator's mobile terminal so that the administrator can remotely check the current status of the ginseng hydroponics system, and manually There is an advantage to be able to drive each configuration.
이상 몇 가지의 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.The technical idea of the present invention has been reviewed through the above several embodiments.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다. 또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.It is apparent that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can variously modify or change the above-described embodiments from the description of the present invention. In addition, even if not explicitly shown or described, a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications including the technical idea according to the present invention from the description of the present invention. is self-evident, which still falls within the scope of the present invention. The above embodiments described with reference to the accompanying drawings have been described for the purpose of explaining the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments.
1 : 인삼수경재배시스템 10 : 중앙서버
20 : 라우터 30 : 휴대단말기
100 : 인삼재배수조 110 : 인삼고정체
120 : 양액온도센서 200 : 온도조절수조
210 : 공급관 211 : 공급밸브
220 : 배출관 221 : 배출밸브
230 : 물저장탱크 240 : 펌프
250 : 온도조절수단 260 : 물온도센서
270 : 수위센서 300 : 지지프레임
310 : 송풍팬 400 : 조명부
410,410a : 발광부재 411 : 기판
420 : 기판프레임 430 : 광량조절반사부재
431 : 회동축 433 : 프레임삽입공
440 : 반사부재구동부 441 : 구동축
450, 450a : 광량조절반사판 500 : 카메라
600 : 인삼크기판단부 610 : 영상처리부
620 : 크기검출부 630 : 광량판단부
631 : PPFD테이블 700 : 제어부
710 : 통신부
A : 인삼
B : 양액
C : 물1: Ginseng hydroponics system 10: Central server
20: router 30: mobile terminal
100: ginseng cultivation tank 110: ginseng fixed body
120: nutrient solution temperature sensor 200: temperature control water tank
210: supply pipe 211: supply valve
220: discharge pipe 221: discharge valve
230: water storage tank 240: pump
250: temperature control means 260: water temperature sensor
270: water level sensor 300: support frame
310: blowing fan 400: lighting unit
410, 410a: light emitting member 411: substrate
420: substrate frame 430: light quantity control reflective member
431: axis of rotation 433: frame insertion hole
440: reflective member driving unit 441: drive shaft
450, 450a: light quantity control reflector 500: camera
600: ginseng size determination unit 610: image processing unit
620: size detection unit 630: light quantity determination unit
631: PPFD table 700: control unit
710: communication department
A: Ginseng
B: Nutrient solution
C: water
Claims (5)
상기 인삼재배수조(100)의 상부를 덮는 지지프레임(300)과;
상기 지지프레임(300)의 내측 상면에 구비되어 상기 인삼으로 광을 조사하는 조명부(400)와;
상기 복수개의 인삼재배수조(100) 내의 인삼을 촬영하는 카메라(500)와;
상기 카메라(500)에서 촬영된 인삼이미지를 기초로 해당 인삼의 크기를 판단하는 인삼크기판단부(600)와;
상기 인삼크기판단부(600)에서 판단된 인삼의 크기에 따라 상기 조명부(400)에서 상기 인삼으로 조사되는 광량이 조절되게 상기 조명부(400)를 제어하는 제어부(700)를 포함하며,
상기 조명부(400)는,
상기 복수개의 인삼재배수조(100)의 상부에 각각 구비된 복수개의 발광부재(410)와;
상기 복수개의 발광부재(410) 각각의 주변에 상기 제어부(700)의 제어에 의해 각도조절이 가능하게 구비되어 상기 인삼재배수조(100) 내에 재배되는 복수개의 인삼들로 조사되는 광량을 개별적으로 조절하는 광량조절반사부재(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인삼 수경재배시스템.
A plurality of ginseng cultivation tanks 100 in which nutrient solution is filled and ginseng is grown;
a support frame 300 covering the upper portion of the ginseng cultivation tank 100;
a lighting unit 400 provided on the inner upper surface of the support frame 300 and irradiating light to the ginseng;
a camera 500 for photographing ginseng in the plurality of ginseng cultivation tanks 100;
a ginseng size determination unit 600 for determining the size of the corresponding ginseng based on the ginseng image taken by the camera 500;
A control unit 700 for controlling the lighting unit 400 so that the amount of light irradiated to the ginseng from the lighting unit 400 is adjusted according to the size of the ginseng determined by the ginseng size determination unit 600;
The lighting unit 400,
a plurality of light emitting members 410 respectively provided on the upper portions of the plurality of ginseng cultivation tanks 100;
Each of the plurality of light-emitting members 410 is provided to enable angle adjustment under the control of the control unit 700 to individually control the amount of light irradiated with a plurality of ginseng grown in the ginseng cultivation tank 100 . Ginseng hydroponics system, characterized in that it comprises a light quantity control reflective member (430).
상기 각 인삼재배수조(100)에는 복수개의 인삼(A)이 폭방향으로 식재되고,
상기 발광부재(410)는 상기 복수개의 인삼(A)의 가운데 영역 상부에 배치되고,
상기 광량조절반사부재(430)는,
상기 발광부재(410)의 일측에 배치된 광량조절반사부재(430)와;
상기 광량조절반사부재(430)의 각도를 조절하는 반사부재구동부(440)를 포함하며,
상기 제어부(700)는 상기 복수개의 인삼(A)들 중 크기가 큰 인삼으로 상대적으로 많은 광이 조사되도록 상기 광량조절반사부재(430)의 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 인삼 수경재배시스템.
According to claim 1,
A plurality of ginseng (A) is planted in the width direction in each ginseng cultivation tank 100,
The light emitting member 410 is disposed above the central region of the plurality of ginseng (A),
The light amount control reflective member 430,
a light quantity control reflective member 430 disposed on one side of the light emitting member 410;
and a reflective member driving unit 440 for adjusting the angle of the light quantity adjusting reflective member 430,
The control unit 700 is a ginseng hydroponics system, characterized in that it adjusts the angle of the light quantity control reflective member 430 so that a relatively large amount of light is irradiated with ginseng having a large size among the plurality of ginseng (A).
상기 광량조절반사부재(430)는 상기 발광부재(410)의 주변에 배치된 복수개의 평판형태로 구비되거나, 상기 발광부재(410)를 감싸는 반구형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 인삼 수경재배시스템.
3. The method of claim 2,
The light quantity control reflective member 430 is provided in the form of a plurality of flat plates disposed around the light emitting member 410, or a hemispherical shape surrounding the light emitting member 410. Ginseng hydroponics system, characterized in that it is provided.
내부에 물이 수용되며, 상기 복수개의 인삼재배수조(100)가 상면에 부유하게 배치되며, 상기 복수개의 인삼재배수조(100)의 양액의 온도가 일정하게 유지되도록 조절하는 온도조절수조(200)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인삼 수경재배시스템.
4. The method of claim 3,
Water is accommodated therein, the plurality of ginseng cultivation tanks 100 are floatingly disposed on the upper surface, and a temperature control water tank 200 for controlling the temperature of the nutrient solution of the plurality of ginseng cultivation tanks 100 to be kept constant. Ginseng hydroponics system, characterized in that it further comprises.
기 인삼크기판단부(600)는,
상기 인삼이미지의 경계를 검출하여 인삼과 배경의 경계선을 구분짓는 영상처리부(610)와;
상기 경계선을 형성하는 경계값들의 좌표값을 기초로 상기 인삼의 최대폭과 인삼의 길이 및 인삼의 부피를 산출하는 크기검출부(620)와;
상기 크기검출부(620)에서 검출된 인삼의 부피에 맞는 광량을 PFFD테이블(631)을 기초로 판단하는 광량판단부(630)를 포함하는 것을 특징으로 인삼 수경재배시스템. 5. The method of claim 4,
The ginseng size determination unit 600,
an image processing unit 610 that detects the boundary of the ginseng image and distinguishes the boundary between the ginseng and the background;
a size detection unit 620 for calculating the maximum width of the ginseng, the length of the ginseng, and the volume of the ginseng based on the coordinate values of the boundary values forming the boundary line;
Ginseng hydroponics system, characterized in that it comprises a light quantity determination unit 630 for determining the amount of light suitable for the volume of ginseng detected by the size detection unit (620) based on the PFFD table (631).
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20100121042A (en) | 2009-05-08 | 2010-11-17 | 박대기 | Ginseng hydroponics cultivation method and cultivation system |
KR101513509B1 (en) | 2014-07-28 | 2015-04-21 | 최영석 | Hydroponic System for Ginseng |
KR20200015973A (en) | 2018-08-06 | 2020-02-14 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for unlocking electronic device by using stylus pen and method thereof |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20100121042A (en) | 2009-05-08 | 2010-11-17 | 박대기 | Ginseng hydroponics cultivation method and cultivation system |
KR101513509B1 (en) | 2014-07-28 | 2015-04-21 | 최영석 | Hydroponic System for Ginseng |
KR20200015973A (en) | 2018-08-06 | 2020-02-14 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for unlocking electronic device by using stylus pen and method thereof |
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