KR20220052490A

KR20220052490A - 내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스 및 관리방법

Info

Publication number: KR20220052490A
Application number: KR1020200136491A
Authority: KR
Inventors: 권수현
Original assignee: 권수현
Priority date: 2020-10-21
Filing date: 2020-10-21
Publication date: 2022-04-28
Also published as: WO2022085857A1; KR102602679B1

Abstract

본 발명은 높이 조절 가능하도록 다단 절첩 가능하도록 구성되며 등간격 이격되어 지면상에 설치되는 골조프레임; 상기 골조프레임을 수평상으로 연결하는 수평연결프레임; 상기 골조프레임 외곽을 에어싸며 커버하는 비닐을 상기 골조프레임이 절첩되거나 확장시 대응하며 상기 비닐을 접히도록 권취하거나 펼쳐지도록 정역 구동되는 비닐권치부; 일조량에 의해 내부온도 및 외부온도를 감지하기 위하여 비닐하우스 내외부에 각각 설치되는 온도센서; 상기 비닐하우스 외부에 설치되어 외부 풍향 및 퐁속을 감지하는 풍향 및 풍속감시센서; 상기 온도센서와 풍향 및 풍속감지센서의 측정값을 송수신하는 송수신부; 상기 송수신부의 신호값을 설정값과 비교 판독하여 골조프레임의 높이 조절 여부를 판별하고, 상기 비닐하우스의 측창과 천창의 개폐여부 및 개폐각을 설정 제어하는 제어부;
를 포함하여,
기존의 온실 프레임 구조에서 탈피하여 비닐하우스의 골조프레임에서 외부 조건 변화에 능동적 대처가 가능하도록 체적 가변 가능한 구조를 갖는 비닐하우스를 제공하도록 하여 악성 기후 조건에 의해 비닐하우스가 파손되는 현상 방지와, 비닐하우스의 내부 및 외부 온도 변화와 풍속 변화에 따라 천창 및 측창을 개폐하고자 할 때, 그 개폐의 정확성이 가능하도록 제어함으로써 실내외 온도 조절이 용이하여 최적의 생육 조건을 항상 유지할 수 있는 효과는 물론, 체적 가변 및 천창, 측창 개폐시 비닐하우스 내부 온도변화에 따른 생육 조건 변화에 대한 생장 효율성을 시뮬레이션하여 해당 결과를 비닐하우스 운영자에게 전달하도록 하고, 이와 같이 확보되는 데이터값들이 축적됨에 따라 최적 조건의 환경 조정이 가능한 효과를 기대할 수 있는, 내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스 및 관리방법에 관한 것이다.

Description

내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스 및 관리방법{Vinyl houses and management methods with automatic control variability according to internal and external environmental conditions}

본 발명은 비닐하우스, 에어돔 하우스 등에 적용될 수 있는 것으로 기후 조건에 따라 체적 가변성이 용이하도록 하여 악성 기후 조건에 의해 비닐하우스가 파손되지 않도록 하고, 천창 및 측창의 개폐 용이성 및 정확성에 의해 실내의 온도 조절이 용이하도록 하고, 내부 환풍이 원할하게 이루어지도록 함은 물론, 다수개의 비닐하우스를 인접 구성하는 연동 비닐하우스의 경우에도 적용 가능한 비닐하우스와, 내부 및 외부 환경 조건에 따라 체적이 자동 가변 되도록 제어하도록 하는 비닐하우스 및 관리방법에 관한 것이다.

일반적으로 비닐하우스는 일정한 간격으로 땅에 꽂혀진 아치형 파이프에 횡파이프를 연결하여 형성한 프레임 구조체에 비닐을 씌워 구성토록 한 것으로, 화훼단지나 논,밭 등에서 화초나 야채 등의 농작물, 식물 등을 대량 재배하기 위한 수단으로 설치, 사용되고 있다.

이러한 비닐하우스는 아치형의 골조를 이용하여 복열로 인접되게 설치하고, 그 외부에 비닐을 씌워 실내 온도를 높이면서도 자연광을 최대한 이용하고, 부족한 열은 인위적 가열 수단을 이용하여 실내 온도를 적정 수준으로 유지하며 내부 식물의 원할한 성장성을 확보하기 위하여 사용되고 있음은 주지된 바와 같다.

비닐하우스는 전술한 바와 같이, 실내 온도 및 습도를 적정하게 유지하기 위한 통풍 구조들을 구비하게 된다.

예를 들면 비닐하우스에 설치된 개폐기를 이용하여 필요에 따라 비닐하우스를 덮고 있는 비닐의 일부를 개폐시키는 구조가 있는데, 이러한 구조는 복잡하고 설치 비용이 고가이며, 구조 자체가 복잡하여 사용 과정에서의 고장이 빈번하고 이로 인한 유지 보수 비용 또한 증가하게 되는 문제가 있다.

또한 이와는 달리 비닐하우스에 구비되는 환기 수단 중의 하나로 측면 윈도우를 설치하는 것이 있다.

그러나 이러한 상기 측면 윈도우를 구성하여 내부 환기를 시키는 구조의 경우 내부 가장자리에 있는 공기는 원활하게 환기시킬 수 있어도 비닐하우스 내부 상측 특히 지붕에 위치된 공기의 환기 효율이 현저하게 낮아지는 문제가 있다.

이를 해소하기 위해서는 비닐하우스 내부에서 가온된 공기가 비중이 낮아 상승하도록 하여 지붕에 환기창을 구비하여 이용하게 되는데, 그 일예로 비닐하우스 지붕에 환기창을 수직에 가깝게 형성한 다음 그 상부를 개폐하여 외부 기류의 흐름에 따라 바깥쪽 공기가 안쪽으로 또는 안쪽 공기가 바깥쪽으로 자연 통풍되도록 하고, 이러한 기류의 흐름을 효과적으로 교환하기 위하여 이러한 형태의 환기창을 복수개 설치하는 종류의 비닐하우스가 개시되고 있다.

그러나 이러한 수직 구조 종류의 환기구조를 갖는 비닐하우스는, 그 지붕의 구조 변경이 있어야 실시 가능하고 사용에 따른 유격 현상이 발생되어 번잡한 유지 보수를 수반하는 문제점이 있다.

따라서 이러한 점을 극복하기 위하여 비닐하우스에 구동모터 등을 이용하여 통풍구를 원활하게 자동 개폐하기 위한 구성이 국내 실용신안 공개 실1996-035931호에 의해 개시되어 있으나, 이러한 선행기술의 경우 환기창을 개폐하기 위한 별도의 구동수단을 더 구비하여야 하는 번거로움은 피할 수 없다.

한편 이러한 종래 기술들의 문제점을 보완하여 진보된 형태를 갖는 환기 구조를 갖는 비닐하우스 구조가 개시되고 있는바, 예컨데 국내 특허등록 제10-1375310호에 의한 비닐하우스의 상층 환기를 위해 지붕에서 일측으로 절첩되며 개폐되어지는 절첩환기창을 갖는 비닐하우스가 있다.

상기 특허의 경우, 비닐하우스 내부 온도유지를 위하여 지붕에서 일측으로 절첩되면서 개폐되는 절첩환기창을 구비토록 하고, 상기 절첩환기창이 비닐하우스의 크기 또는 작물의 재배조건에 따른 비닐하우스의 환기상태를 감안하여 일정한 크기로 비닐하우스의 지붕의 구조를 변화시키지 않으면서도 비닐하우스의 골격을 유지한 상태에서 적용이 가능토록 할 수 있고, 이러한 절첩환기창이 간단한 조립에 의하여 설치 가능하면서 비닐하우스를 덮고 있는 비닐지의 손상이 없으면서도 열림의 단속을 제한하면서도 누수의 우려도 없이 구현이 가능토록 하는 구조를 제공하고 있다.

이러한 특허의 장점에도 불구하고, 비닐하우스 프레임의 상방측에 별도로 날개 형상으로 활개 및 절첩 가능한 별도의 구조물을 설치 시공하여야 하므로 이에 따른 설치 시공비의 절감 효과를 기대하기 어렵고, 절첩 구조물의 절첩 구동을 위한 별도의 설비를 요함은 물론, 오랜기간 사용하는 과정에서 절첩 수단들의 오작동 또는 작동 불능 상태에 이르게 될 경우 이에 대한 유지보수 및 그 비용이 상승하게 되는 단점은 피할 수 없을 것으로 예상된다.

한편 이와는 달리 다소 간단한 구조를 제공하는 것으로, 국내 실용신안 등록 제20-0439400호의 '환기부를 갖는 비닐하우스'가 개시되어 있다.

상기 실용신안의 경우, 비닐하우스 천정의 일부를 터진 상태로 구성하여 언제나 개방된 상태로 유지되는 통풍창을 형성하되, 상기 통풍창 상부에 덮개부를 형성하여 상기 통풍창을 통하여 통풍이 원할히 이루어질 수 있도록 고안된 것으로, 천정을 개방한 후 그 개방된 부분을 덮개부를 이용하여 활개 가능하도록 구성하므로서 외부의 공기가 비닐하우스로 유입되거나 또는 비닐하우스 내부의 뜨거운 공기가 외부로 배출되는 구조에 의해 비교적 간단한 구성을 통한 통풍 구조를 제공할 수 있으나, 덮개부를 인위적으로 들어올려 개방하거나 또는 닫혀지는 작업을 수작업에 의해 진행하게 되므로 통풍 조건을 이루기 위한 작업이 번거롭고, 이를 개선하기 위하여 실용신안에는 기재되어 있지 않으나 구동 수단을 이용하여 덮개부를 개폐 시키는 것을 예상할 경우 이러한 구조는 전술한 국내 실용신안 공개 실1996-035931호의 문제점을 그대로 내포하게 된다.

또한, 내부에서 작물 또는 가축 사육 또는 물건의 저장, 작업공간 등의 목적으로 시공되는 구조물인 비닐하우스 등은 태풍과 같은 강 풍압 발생 시 또는 기상악화로 인한 폭설 및 고온현상 발생시 구조물이 무너지거나 화재로 이어지는 경우가 발생한다.

이와 같은 문제들을 감안하여, 체적이 가변되기 위한 구조물을 국내특허등록 제 10-1509463 호인 '가변형 구조물, 국내특허등록 제 10-1087366 호인 '가변형 온실 구조물', 국내특허등록 제 10-1050373 호인 '가변형 온실구조물' 등이 개시되어 있다.

상기한 국내특허들의 경우 주로 온실 구조물에 관한 것으로, 비교적 설치가 용이한 비닐하우스에 적용할 수 없는 문제점이 있고, 구조물이 복잡하여 설치 비용이 상당하게 소요되는 문제점이 있다.

특히 비닐하우스에 가변 가능한 구조를 적용하기가 쉽지 않고 일조량 및 기후 등 외부 조건 변화에 따라 체적을 가변화하여야 하는 경우가 빈번히 발생하게 되는데 현재로서는 이러한 구조 변경이 쉽지 않아 외부 기후 조건 등에 따라 파손되는 비닐하우스가 많이 발생하게 되는 등, 유지 보수측면에서 상당한 어려움이 존재하고 있다.

국내 실용신안 공개 실1996-035931호 국내 특허등록 제10-1375310호 국내 특허등록 제10-1087366호 국내 특허등록 제10-1087366호 국내 특허등록 제10-1050373호

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 기존의 비닐하우스 구조를 개선하여 외부 조건 변화에 능동적 대처가 가능하도록 체적 가변 가능한 구조를 갖는 비닐하우스를 제공하도록 하여 악성 기후 조건에 의해 비닐하우스가 파손되는 현상을 방지하는 데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 천창 및 측창의 정확한 개폐가 가능하도록 제어함으로써 실내외 온도 조절이 용이하도록 하는 데 다른 목적이 있다.

또한 본 발명은 체적 가변 및 천창, 측창 개폐시 비닐하우스 내부 온도변화에 따른 생육 조건 변화에 대한 생장 효율성을 시뮬레이션하여 해당 결과를 비닐하우스 운영자에게 전달하도록 하고, 이와 같이 확보되는 데이터값들이 축적됨에 따라 최적 조건의 환경 조정이 가능하도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

높이 조절 가능하도록 다단 절첩 가능하도록 구성되며 등간격 이격되어 지면상에 설치되는 골조프레임;

상기 골조프레임을 수평상으로 연결하는 수평연결프레임;

상기 골조프레임 외곽을 에어싸며 커버하는 비닐을 상기 골조프레임이 절첩되거나 확장시 대응하며 상기 비닐을 접히도록 권취하거나 펼쳐지도록 정역 구동되는 비닐권치부;

일조량에 의해 내부온도 및 외부온도를 감지하기 위하여 비닐하우스 내외부에 각각 설치되는 온도센서;

상기 비닐하우스 외부에 설치되어 외부 풍향 및 퐁속을 감지하는 풍향 및 풍속감시센서;

상기 온도센서와 풍향 및 풍속감지센서의 측정값을 송수신하는 송수신부;

상기 송수신부의 신호값을 설정값과 비교 판독하여 골조프레임의 높이 조절 여부를 판별하고, 상기 비닐하우스의 측창과 천창의 개폐여부 및 개폐각을 설정 제어하는 제어부;

를 포함한다.

본 발명에 의하면, 기존의 온실 프레임 구조에서 탈피하여 비닐하우스의 골조프레임에서 외부 조건 변화에 능동적 대처가 가능하도록 체적 가변 가능한 구조를 갖는 비닐하우스를 제공하도록 하여 악성 기후 조건에 의해 비닐하우스가 파손되는 현상을 방지할 수 있다.

또한 본 발명은 비닐하우스의 내부 및 외부 온도 변화와 풍속 변화에 따라 천창 및 측창을 개폐하고자 할 때, 그 개폐의 정확성이 가능하도록 제어함으로써 실내외 온도 조절이 용이하여 최적의 생육 조건을 항상 유지할 수 있는 효과를 갖는다.

또한 본 발명은 체적 가변 및 천창, 측창 개폐시 비닐하우스 내부 온도변화에 따른 생육 조건 변화에 대한 생장 효율성을 시뮬레이션하여 해당 결과를 비닐하우스 운영자에게 전달하도록 하고, 이와 같이 확보되는 데이터값들이 축적됨에 따라 최적 조건의 환경 조정이 가능한 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에서의 개괄적인 실시 형태를 도시한 도면
도 2는 본 발명의 개괄적 실시 형태에서의 측면도를 도시한 도면
도 3은 본 발명의 개괄적 실시 형태에서의 평면도를 도시한 도면
도 4는 도 2의 상태에서 외기가 본 발명의 내부로 인입되며 배출되는 유로를 나타낸 개괄적 도면
도 5는 본 발명에 적용되는 밀폐프레임의 작동 상태를 설명하기 위해 도시한 개괄적 도면
도 6은 본 발명에 적용되는 덮개부와 이물질유입방지부재를 적용하는 일예를 도시한 도면
도 7은 내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스 관리방법의 일예를 나타낸 흐름도

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하며, 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않음은 물론, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 점에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아닌바, 본 발명의 출원 시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 가능하거나 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

또한, 본 발명의 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명은 전술한 바와 같이, 비닐하우스의 체적 가변이 가능하도록 하는 구성과 측창 및 천창의 개폐 용이성 및 정확성을 구현하고, 비닐하우스를 구성하는 골조프레임의 높이가 다르도록 구성하여 환풍 조건을 최적화함은 물론, 조건을 먼저 시뮬레이션화하여 생육 조건에 가장 적합한 조건 도달시 비닐하우스의 체적을 가변시키거나, 천창 또는 측창의 개폐여부 및 개폐각 등을 조절할 수 있도록 한다.

이를 위한 본 발명은 첨부하는 도면에서 보는 것과 같이, 지면상에 설치되며 절첩가능하도록 구성되는 골조프레임(100), 상기 골조프레임(100)을 수평상으로 연결하는 수평연결프레임(120), 상기 골조프레임(100) 외곽을 에어싸며 커버되는 비닐(10)을 상기 골조프레임(100)이 절첩되거나 확장될 때 이에 대응되며 권취 또는 펼쳐질 수 있도록 정역 구동되는 비닐권취부(200), 비닐하우스(20)의 내부 및 외부에 구비되는 온도센서(300), 상기 비닐하우스(20) 외부에 구비되는 풍속 및 풍향감지센서(400), 상기 온도센서(300)와 풍향 및 풍속감지센서(400)의 측정값을 송수신하는 송수신부(700), 상기 송수신부(700)의 신호값을 설정값과 비교 판독하여 골조프레임(100)의 높이 조절 여부를 판독하고 상기 비닐하우스(20)의 측창(21)과 천창(22)의 개폐여부 및 개폐각 설정 및 제어를 위한 제어부(800)로 이루어진다.

상기 골조프레임(100)은 아치형골조프레임(110)과 상기 아치형골조프레임(110)과 직교되는 수평방향으로 연결되는 수평연결프레임(120)으로 이루어진다.

상기 아치형골조프레임(110)은 도 1 및 도 5에서 보는 것과 같이 아치부(111)와 수직부(112)로 구분되며, 상기 수직부(112)는 절첩가능한 형태로 구성된다.

상기 수직부(112)의 절첩 가능 상태를 구현하기 위해 도 5 에서 보듯이 대구경 및 내구경으로 이루어지는 수직부(112)를 구성하여 상기 대구경 내부에 소구경이 인입되는 형태로 실시될 수 있다.

상기와 같이 대구경 및 내구경으로 이루어지는 수직부(112)는 원형태의 경관 형태로 구성될 수 있으며, 2단 또는 3단 형태로 이루어져 내구경으로 이루어지는 수직부(112)의 일요소가 대구경으로 이루어지는 수직부(112)의 다른 요소에 인입되며 다단 절첩되는 형태를 취할 수 있다.

상기 비닐권취부(200)는 상기 수직부(112)가 다단으로 절첩 구성되어지는 골조프레임(100)의 외곽을 감싸는 비닐(10)의 경우, 본 발명에서 상기 수직부(112)를 필요에 따라 인입하여 골조프레임(100)의 전체 높이를 낮추거나 또는 낮추어진 골조프레임(100)의 높이를 필요에 따라 최대한 수직부(112)를 인출하여 전체적으로 골조프레임(100)의 전체적인 체적을 가변시키고자 할 때, 상기 골조프레임(100)의 외곽을 감싸고 있는 비닐(10)을 골조프레임(100)의 하단부측에서 권취하거나 또는 권취된 상태를 해제하여 비닐(10)이 풀려질 수 있도록 하는 구성이다.

이와 같은 비닐권취부(200)는 도 1 및 도 3 에서 보는 것과 같이, 구동모터 등으로 이루어지는 구동부(210)와 비닐(10)을 권취하기 위한 권취부(220)로 이루어진다.

상기 권취부(220)는 구동부(210)로부터 연결되는 환봉(221)이 골조프레임(100)의 일측 하단부 외측을 따라 길이방향으로 길게 형성되고, 도면상에서는 도시하고 있지 않으나 상기 환봉(221)의 타단부는 회동 가능하도록 지지되도록 구성된다.

한편, 비닐하우스(20)의 외부와 내부에 각각 온도센서(300)를 설치하여 일조량에 의한 비닐하우스(20)의 내부온도 및 외보온도를 실시간 측정하도록 구성하고, 아울러 상기 비닐하우스 외부에 외부 풍향 및 퐁속을 감지하는 풍향 및 풍속감시센서(400)를 구성한다.

또한, 상기 온도센서(300)와 풍향 및 풍속감지센서(400)로 부터 측정되는 측정값을 송수신하는 송수신부(700)를 구성하고, 상기 송수신부(700)의 신호값을 설정값과 비교 판독하여 골조프레임(100)의 높이 조절 여부를 판별하고, 상기 비닐하우스(20)의 측창(21)과 천창(22)의 개폐여부 및 개폐각을 설정 제어하는 제어부(800)를 구성하게 된다.

한편, 본 발명은 이와 같은 구성을 갖는 비닐하우스(20)를 제공하여 외부온도 및 실내온도와, 풍향 및 풍속감지센서(400)에 의해 감지되는 외부의 풍향이나 풍속등에 의해 비닐하우스(20)의 전체적인 체적을 가변할지 여부를 전술한 송수신부(700)에 의해 받게 되는 측정값을 상기 제어부(800)에서 수신받아 판단하게 된다.

이와 같이 판단되는 판단값에 의해, 비닐하우스(20)를 전체적으로 체적 감소를 하는 것이 효율적이라는 판단이 되는 경우, 제어부(800)에서의 제어에 의해 골조프레임(100)의 수직부(112)가 절첩되며 하강하게 되어 전체적인 체적을 줄이도록 하고 이와 동시에 상기 비닐권취부(200)의 구동에 따라 골조프레임(100)의 외부를 커버하고 있는 비닐(10)의 권취가 이루어지도록 상기 비닐권취부(200)의 구동이 이루어지게 된다.

아울러, 이미 비닐하우스(20)의 체적이 줄어든 상태에서 상기 제어부(800)에 의해 비닐하우스(20)의 체적이 증가하는 것이 생육 환경에 효율적이라는 판단이 되는 경우 상기 골조프레임(100)의 절첩된 상태에 있는 수직부(112)가 수직상으로 다단 인출되고 이와 연동하여 상기 비닐(10)을 권취하고 있던 비닐권취부(200)의 작동에 의해 비닐(10)이 풀려지며 상기 수직부(112)의 수직 승강에 따라 대응되며 풀려지도록 구성하게 된다.

한편, 본 발명에서는 골조프레임(100)에서 상기 수직부(112)를 다단 인입시키거나 또는 다단 인출시키기 위한 구성으로, 수직부(112)에 인입되는 다수의 강관 등을 상승 또는 하강운동하기 위한 상하승강실린더(113)를 구성할 수 있다.

상기 수직부(112) 내부로 인입되는 인입강관(112b)과 최하단에 구비되는 수직부(112)의 구성을 이루는 베이스강관(112a)은 전술한 바와 같이 각각 그 직경(또는 내경)을 달리 구성하게 되어, 상기 인입강관(112b)이 상기 베이스강관(112a) 내부로 인입되거나 인출될 수 있다.

여기서 상기 인입강관(112b)도 다수로 구분될 수 있으며 각 인입강관(112b)마다 직경을 상방으로 갈 수록 점진적으로 작게 구성할 수 있다.

한편, 상기 비닐하우스(20) 전체 길이를 이루는 상기 아치형골조프레임(110)들을 높이를 달리하며 길이방향으로 다단 설치할 수 있다.

즉, 상기 비닐하우스(20) 전체 길이를 이루는 상기 아치형골조프레임(110)들의 배치영역을 제1(S1), 제2(S2),....제N(SN) 영역으로 구분하고, 상기 각 영역을 이루는 동일 영역(제1영역 또는 제2영역 또는 제N영역)내에 설치되는 아치형골조프레임(110)들의 폭은 동일하게 이루어지지만, 상기 제1영역(S1)으로부터 제N영역(SN)으로 영역별단차(h1,h2....hn)에 의한 통기구(130,130-1))가 형성되도록 하여, 상기 통기구(130,130-1)를 통하여 외부공기가 유입되어 비닐하우스(20) 내부 상단을 경유하며 상기 비닐하우스(20) 내부의 고온 공기를 외부로 유도 배출되도록 구성하게 된다.

이 경우에 상기 통기구(130,130-1)는 통상적인 비닐하우스(20)의 천창(22)에 해당될 수 있다.

한편, 상기 제1(S1), 제2(S2)...제N(SN) 영역 마다 각각 덮개부(140)를 구성하되, 상기 덮개부(140)의 후반부에는 상기 아치부(111)의 위치에서 양측으로 경사지도록 이물질유입방지부재(150)를 구비함으로써, 유입되는 빗물이 외부로 배출 되도록 구성한다.

또한, 도 2 및 도 4 내지 도 5 에서 보는 것과 같이 상기 각 영역(S1, S2..SN)별로 겹쳐지는 중복영역(OL)의 상기 아치부(111) 높낮이 차에 의해 발생되는 통기구(130,130-1)를 밀폐하기 위하여 타원형상으로 이루어지는 복수의 프레임이 2단 으로 구비되어져 상기 2단의 프레임 양단이 고정 결합되는 초승달 형상의 밀폐프레임(160)을 구성한다.

아울러 상기 밀폐프레임(160) 중앙부에는 세로방향으로 상하단을 고정 연결하는 메인승강프레임(161)을 구비하고, 상기 메인승강프레임(161) 양측 소정 위치에 세로방향으로 상하단을 고정 연결하는 보조승강프레임(162)을 구성한다.

한편, 상기 메인승강프레임(161) 내주면을 관통하여 상기 밀폐프레임(160)을 승강시키기 위한 나사부를 갖는 구동축이 중앙부 세로방향의 후방측 영역 아치부(111)에 구비되는 모터(M1)에 일측이 결합되고, 타측은 상기 밀폐프레임(160)을 관통 결합하며 상기 모터(M1)에 의해 회전 가능하도록 구성하게 된다.

상기 보조승강프레임(162)의 내주면을 관통하여 승강 가능하도록 하기 위해 후방측 영역의 아치부(111)에 일측이 고정되고 타측은 상기 밀폐프레임(160)을 관통하며 결합되는 가이드축(163)을 구성할 수 있다.

한편, 본 발명은 전술한 바와 같이 내외부 조건에 따라 최적의 생육 환경 조건을 제어할 수 있다.

본 발명에서는 최적 생육 환경 조건의 제어를 위해 전술한 바와 같이 온도센서(300), 풍향 및 풍속감지센서(400), 상기 각 센서로부터 감지되는 측정값을 송수신하는 송수신부(700), 상기 송수신부(700)의 신호값을 제어부(800)에 의해 기 설정되어 있는 설정값과 비교 판별하여 골조프레임(100)의 높이 조절 여부를 판별하게 된다.

한편, 이와 같은 제어부(800)에서 제어되는 환경 조건값들을 이용하여 즉각적인 실시, 즉 골조프레임(100)의 높이 조절을 통한 체적가변 및 비닐하우스(20)의 측창(21)이나 천창(22) 또는 통기구(130,130-1)를 개폐하기 위한 덮개부(140)등의 구동 전에, 상기 제어부(800)에 의해 판단된 제어값이 최적 조건인지 여부를 판단할 수 있는 시뮬레이션부(500)를 더 구성하는 것이 바람직하다.

상기한 시뮬레이션부(500)에 의한 시뮬레이션 과정은 비닐하우스(20)를 관리, 운영하는 운영자에게 통지되는 것이 바람직한바, 상기 시뮬레이션부(500)에 의해 이루어지는 시뮬레이션 기대값의 진행 여부를 상기 제어부(800)에서 결정한 후, 비닐하우스(20) 운영자에게 통지하기 위한 단말기(600)를 포함한다.

한편, 상기 시뮬레이션부(500)에서 시뮬레이션되는 각 상황들에 대한 최적 조건을 추출하기 위하여, API(Application Programming Interface)을 활용할 수 있다.

이를 위해, 국내의 기상청 통계를 취합하고, 각 통계에 의하여 매년 발생되는 태풍의 발생시기, 피해 정도, 풍속 등 제공 데이터를 추출한 후 이를 가공하여 설치되어지는 비닐하우스(20)의 지역에 가장 알맞는 조건을 산출할 수 있다.

각 산출되는 조건들은, 해당 지역의 기후조건 즉, 해당 지역의 연 일사량 평균치, 월 일사량 평균치 등의 평균치를 산출하고 각 월 및 일로 구분하여 통계적인 기후 조건을 산출한다.

이와 같이 산출되는 평균값과, 해당 지역에서 생육시 최적 조건을 AI를 이용하여 학습함으로써 산출 할 수 있다.

한편, 이와 같이 학습되는 AI의 학습값은 해당 지역의 비닐하우스(20)를 제어하기 위한 제어부(800)측으로 지속적인 업데이트를 통하여 최적 조건을 구하는 과정을 반복 수행하게 된다.

따라서, 이와 같이 AI 인터페이스를 이용한 API를 구현하여 해당 지역에 설치되는 비닐하우스(20)의 운영 조건을 자동 최적화하여 실시간 비닐하우스(20) 운영자의 단말기(600)측으로 제공하고, 제공되는 조건에 따라 비닐하우스(20)를 제어할지 여부에 대한 판단을 구할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자에 의해 상기 기재된 내용으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.

따라서 본 발명에서의 기술적 사상은 아래에 기재되는 청구범위에 의해 파악되어야 하되 이의 균등 또는 등가적 변형 모두 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속함은 자명하다 할 것이다.

10; 비닐 20; 비닐하우스
21; 측창 22; 천창
100; 골조프레임 110; 아치형골조프레임
111; 아치부 112; 수직부
112a; 베이스강관 112b; 인입강관
113; 상하승강실린더 120; 수평연결프레임
130, 130-1; 통기구 140; 덮개부
150; 이물질유입방지부재 160; 밀폐프레임
161; 메인승강프레임 162; 보조승강프레임
163; 가이드축 200; 비닐권취부
210; 구동부 220; 권취부
221; 환봉 300; 온도센서
400; 풍향 및 풍속감지센서 500; 시뮬레이션부
600; 단말기 700; 송수신부
800; 제어부

Claims

높이 조절 가능하도록 다단 절첩 가능하도록 구성되며 등간격 이격되어 지면상에 설치되는 골조프레임;
상기 골조프레임 외곽을 에어싸며 커버하는 비닐을 상기 골조프레임이 절첩되거나 확장시 대응하며 상기 비닐을 접히도록 권취하거나 펼쳐지도록 정역 구동되는 비닐권치부;
일조량에 의해 내부온도 및 외부온도를 감지하기 위하여 비닐하우스 내외부에 각각 설치되는 온도센서;
상기 비닐하우스 외부에 설치되어 외부 풍향 및 퐁속을 감지하는 풍향 및 풍속감시센서;
상기 온도센서와 풍향 및 풍속감지센서의 측정값을 송수신하는 송수신부;
상기 송수신부의 신호값을 설정값과 비교 판독하여 골조프레임의 높이 조절 여부를 판별하고, 상기 비닐하우스의 측창과 천창의 개폐여부 및 개폐각을 설정 제어하는 제어부;
를 포함하는 내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스.
제 1 항에 있어서,
상기 골조프레임은,
지면상에 삽입 고정되는 수직부와 상기 수직부 상단을 연결하는 아치부로 이루어지며, 상기 수직부는 다단으로 절첩 가능하도록 구성되는 아치형골조프레임;
상기 아치형골조프레임과 직교되는 수평방향으로 연결되는 수평연결프레임;
으로 이루어지는 것을 포함하는 내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스.
제 1 항에 있어서,
상기 비닐권취부는 구동모터로 이루어지는 구동부;
상기 구동부로부터 연결되며 상기 골조프레임의 일측 하단부 외측을 따라 길게 형성되어 상기 구동부의 정역 구동에 따라 상기 비닐을 권취 또는 풀리도록 회동되는 환봉;
을 포함하는 내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스.
제 2 항에 있어서,
상기 수직부에 인입되는 것으로,
직경을 달리하는 다수의 강관이 내합 또는 인출되도록 구성하되, 상기 수직부의 인입 및 인출을 위하여 상승 또는 하강운동하기 위한 상하승강실린더가 구비되는 것을 포함하는 내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스.
제 1 항에 있어서,
상기 비닐하우스 전체 길이를 이루는 상기 아치형골조프레임들을 높이를 달리하며 길이방향으로 다단 설치 구성하는 것을 포함하는 내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스.
제 5 항에 있어서,
상기 비닐하우스 전체 길이를 이루는 상기 아치형골조프레임들의 배치영역을 제1, 제2,....제N 영역으로 구분하고,
상기 비닐하우스 전체 길이를 이루는 상기 아치형골조프레임들의 배치영역을 제1, 제2,....제N 영역으로 구분하고, 상기 각 영역을 이루는 동일 영역내에 설치되는 상기 아치형골조프레임들의 폭은 동일하게 이루어지도록 하고,
상기 제1영역으로부터 제N영역으로 영역별단차에 의한 통기구가 형성되도록 하여,
외부공기가 상기 통기구로 유입되어 상기 비닐하우스 내부 상단을 경유하며 상기 비닐하우스 내부의 고온 공기를 외부로 유도 배출되도록 구성하는 것;
을 포함하는 내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스.
제 6 항에 있어서,
상기 제1(S1), 제2(S2)...제N(SN) 영역 마다 각각 구비되는 덮개부;
상기 덮개부의 후반부에 상기 아치부의 위치에서 양측으로 경사지도록 하여 유입되는 빗물이 외부로 배출되도록 하는 이물질유입방지부재
를 포함하는 내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스.
제 5 항에 있어서,
상기 비닐하우스 전체 길이를 이루는 상기 아치형골조프레임들의 배치영역을 제1, 제2,....제N 영역으로 구분하고,
상기 각 영역(S1, S2..SN)별로 겹쳐지는 중복영역(OL)의 상기 아치부(111) 높낮이 차에 의해 발생되는 통기구를 밀폐하기 위하여 타원형상으로 이루어지는 복수의 프레임이 2단 으로 구비되어져 상기 2단의 프레임 양단이 고정 결합되는 초승달 형상의 밀폐프레임;
을 포함하는 내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스.
제 8 항에 있어서,
상기 밀폐프레임 중앙부에는 세로방향으로 상하단을 고정 연결하는 메인승강프레임;
상기 메인승강프레임 양측 소정 위치에 세로방향으로 상하단을 고정 연결하는 보조승강프레임;
을 포함하는 내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스.
제 8 항에 있어서,
상기 밀폐프레임 중앙부에는 세로방향으로 상하단을 고정 연결하는 메인승강프레임;
상기 메인승강프레임 내주면을 관통하여 나사부를 갖는 구동축이 중앙부 세로방향의 후방측 영역 아치부에 구비되는 모터;
상기 모터의 일측이 결합되고, 타측은 상기 밀폐프레임을 관통 결합하며 상기 모터에 의해 회전에 의해 상기 밀폐프레임을 승강시키는 것;
을 포함하는 내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스.
제 9 항에 있어서,
상기 보조승강프레임의 내주면을 관통하여 승강 가능하도록 하기 위해 후방측 영역의 아치부에 일측이 고정되고 타측은 상기 밀폐프레임을 관통하며 결합되는 가이드축;
을 포함하는 내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부에 의해 판단된 제어값이 최적 조건인지 여부를 판단할 수 있는 시뮬레이션부;
를 포함하는 내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부에 의해 판단되는 제어값을 상기 제어부에서 결정한 후, 비닐하우스 운영자에게 통지하기 위한 단말기;
를 포함하는 내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스.
제 12 항에 있어서,
상기 시뮬레이션부에 의한 시뮬레이션 기대값의 진행 여부를 상기 제어부에서 결정한 후, 비닐하우스 운영자에게 통지하기 위한 단말기;
를 포함하는 내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스.
국내 기상청 데이터 추출 단계;
매년 발생 되며 추출되는 기상청 데이터에서 매년 발생되는 태풍 발생시기, 피해정도, 풍속 데이터 등을 선별하여 해당지역의 기후 조건을 산출하는 해당지역 기후조건 산출단계;
비닐하우스가 설치되는 해당 지역의 해당 지역의 연 일사량 평균치, 월 일사량 평균치 등 생육에 필요한 기후조건의 평균치를 산출하고 각 월 및 일로 구분하여 통계적인 기후 조건을 산출하는 통계기후조건 산출단계;
상기 해당지역 기후조건 산출단계에 의해 산출되는 평균값과, 해당 지역에서 생육시 최적 조건값을 API 기반의 AI를 이용하여 반복 학습하게 되는 학습단계;
상기 학습단계에 의해 현재의 기후 조건에 최적화되는 생육조건을 제어부와 비닐하우스 운영자의 단말기로 송신하여 제어 여부를 결정하는 실행단계;
로 이루어지는 것을 포함하는,
내외부 환경 조건에 따라 자동 제어 가변성을 갖는 비닐하우스 관리방법.