KR20220162634A - 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템 - Google Patents
소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220162634A KR20220162634A KR1020220066264A KR20220066264A KR20220162634A KR 20220162634 A KR20220162634 A KR 20220162634A KR 1020220066264 A KR1020220066264 A KR 1020220066264A KR 20220066264 A KR20220066264 A KR 20220066264A KR 20220162634 A KR20220162634 A KR 20220162634A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- nutrient solution
- sensor
- nutrient
- component
- tank
- Prior art date
Links
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 title claims abstract description 384
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 88
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 73
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 82
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 80
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 claims description 19
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 13
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims description 11
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims description 11
- 235000006286 nutrient intake Nutrition 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 20
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 14
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 12
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 8
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 6
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 5
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 210000000941 bile Anatomy 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000003501 hydroponics Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Mining
-
- 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
- A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/18—Status alarms
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
-
- 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
- A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
- A01G2031/006—Soilless cultivation, e.g. hydroponics with means for recycling the nutritive solution
Abstract
본 발명은 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템에 관한 것으로, 재배 양액을 재순환하여 공급하되 폐양액에 보충해야 할 영양 성분별 조성을 고가의 고성능 분석기가 아닌 pH, EC, 온도, 탁도, 무게의 측정값과 미리 구축된 추정 모델을 이용하는 이른 바 소프트 센서를 통해 실시간으로 측정함으로써 요구 수준의 정확도를 충족하면서도 양액 소비를 최소화하는 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템에 관한 것으로, 재배 양액을 재순환하여 공급하되 폐양액에 보충해야 할 영양 성분별 조성을 고가의 고성능 분석기가 아닌 pH, EC, 온도, 탁도, 무게의 측정값과 미리 구축된 추정 모델을 이용하는 이른 바 소프트 센서를 통해 실시간으로 측정함으로써 요구 수준의 정확도를 충족하면서도 양액 소비를 최소화하는 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템에 관한 것이다.
양액기의 경우, 작물에 필요한 영양분을 알맞은 농도의 영양액을 공급할 수 있도록 조절해 주는 장치로서, 이 장치를 양액 재배는 식물의 성장에 필요한 양분이 모두 함유된 배양액을 공급시켜 각종 작물을 재배하도록하는 과학적인 영농기술이다.
양액재배는 토양에 구애받지 않고 식물을 재배할 수 있고, 배지에 따라 고형 배지 재배, 담액·박막수경재배로 구별된다. 양액 재배는 각종 작물의 병충해 방지가 가능하며, 무농약 청정 재배로 무공해식물을 제조할 수 있는 진보된 영농방식이라 할 수 있다.
양액 재배를 위한 양액공급시스템은 양액의 농도를 재배작물의 생육에 적합하게 양액농도를 미리 설정한 다음 농축양액을 공급하여 물과 혼합시켜 설정된 양액농도를 조절한다.
종래의 양액공급제어장치는 양액을 공급하는 것을 기계장치를 통하여 구현하는 것으로, 일부 공급구역만을 달리하거나, 또는 공급시간만을 통제하거나 또는 공급량을 조절하는 조작 기능이 있기는 하나, 양액의 공급을 세밀하게 조절하기 어려운 문제가 있다. 특히, 작물의 생육시 필요한 원소는 작물의 종류 및 시기별로 공급량이 달리 이루어져야 하지만 이를 고려하지 않은 상태로 양액을 공급하는 문제가 있다.
선행문헌에(대한민국 공개특허공보 제10-2020-0122612호)는 센서에 의해 센싱된 작물의 생육 상태 정보 및 온실 내부의 환경 정보에 기초하여 양액기의 제어 설정값을 변경하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 선행기술의 경우 작물이 실제 흡수한 영양소를 고려하지 않고 단순히 초기 정보에 기초하여 양액을 공급하기 때문에 양액의 요구 수준의 정확도가 낮은 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 작물의 생장을 위해 공급된 양액을 재순환시켜 공급하되, 폐양액에서 측정된 pH, EC, 온도, 무게 중 적어도 하나에 기반하여 작물이 흡수한 특정 영양 성분을 보충 공급함으로써 생육 환경을 유지시켜주고, 또한 작물의 생장 상태에 따라 필요한 영양 성분을 추가 공급함으로써 작물의 원활한 생육이 가능한 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템은 양액 성분별로 구비된 복수의 컴포넌트 탱크들(component tanks)과, 컴포넌트 탱크별로 구비되는 제어밸브(control valves)를 포함하는 양액 기(nutrient solution provider)와, 상기 양액기에서 공급된 원양액(original solution)과 외부에서 공급된 원수(water)가 혼합되는 혼합조(mixing reservoir)와, 재배 베드에서 배출되는 폐양액을 모아 저장하고, 상기 폐양액을 상기 혼합조로부터 공급받은 상기 혼합 양액과 혼합시켜 재배 베드로 순환시키며, pH센서, EC센서, 온도센서, 탁도센서, 무게센서 중 적어도 하나가 설치되는 회수조(collecting reservoir)와, 상기 회수조의 혼합 양액을 상기 재배 베드로 이송하는 관개 펌프(irrigation pump) 및 작물의 생장 상태를 판단하는 분석모듈(analyzing module)과, 상기 회수조에 저장된 폐양액의 무게, 산성도(pH), 전기전도도(EC), 온도(Temp), 탁도 중 적어도 하나를 미리 구축된 양분 조성 추정 모델에 적용하여 상기 폐양액에 포함된 각 양분 컴포넌트의 조성을 측정하는 측정모듈(soft measuring module)과, 상기 측정된 폐양액의 조성과 상기 판단된 작물의 생장 상태를 기초로 상기 폐양액에 보충할 각 양분 컴포넌트의 양을 산출하는 계산모듈(computing module)과, 상기 산출 결과에 따라 상기 양액기의 컴포넌트 탱크별 제어밸브에 제어신호를 송신하는 통신모듈(communication module)을 포함하는 컨트롤러(controller)를 포함할 수 있다.
상기 회수조의 전단 또는 후단에 배치되며, 폐양액의 불순물을 걸러내는 필터(filter)가 구비되는 정화조(purifying reservoir)가 더 포함할 수 있다.
작물을 촬영하는 카메라(camera)를 더 포함하고, 상기 분석모듈은 상기 카메라의 영상 데이터를 이용하여 상기 작물의 생장 상태를 판단할 수 있다.
상기 작물의 생장 상태는, 작물의 성장 단계 및 작물의 병충해 감염 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 혼합조에는 pH센서, EC센서, 온도센서, 무게센서, 탁도센서 중 적어도 하나가 설치되며, 상기 혼합조 안의 원양액의 무게, 산성도(pH), 전기전도도(EC), 온도(Temp.), 탁도 중 적어도 하나를 상기 양분 조성 추정 모델에 적용하여 상기 원양액에 포함된 각 양분 컴포넌트의 조성을 측정하고, 측정된 원양액의 조성과 상기 컨트롤러에 의해 실제 공급된 원양액의 조성을 비교하며, 비교에 따른 차이값을 상기 양분 조성 추정 모델에 반영하여 상기 추정 모델을 업데이트하는 보정 모듈(adjusting module) 이 상기 컨트롤러에 더 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 비교에 따른 차이값이 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 혼합조에 설치된 pH센서, EC센서, 온도센서, 무게센서 중 적어도 하나가 사용 연한을 도과한 것으로 판단하고, 사용자에게 알람을 제공하는 경고 모듈(alerting module)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 시스템은 양액 성분별로 구비된 복수의 컴포넌트 탱크들(component tanks)과, 컴포넌트 탱크별로 구비되는 제어밸브(control valves)를 포함하는 양액 기(nutrient solution provider)와, 상기 양액기에서 공급된 원양액(original solution)과 외부에서 공급된 원수(water)가 혼합되는 혼합조(mixing reservoir)와, 재배 베드와, 상기 재배 베드에서 배출되는 폐양액을 모아 저장하고 상기 폐양액을 상기 혼합조로부터 공급받은 상기 혼합 양액과 혼합시켜 재배 베드로 순환시키며 pH센서, EC센서, 온도센서, 무게센서 중 적어도 하나가 설치되는 회수조(collecting reservoir)와, 상기 혼합조의 혼합 양액을 상기 재배 베드로 이송하는 관개 펌프(irrigation pump)를 포함하는 복수의 재배 장치(growth devices)와, 상기 혼합조와 상기 복수의 재배 장치의 각 회수조를 연결하는 배관라인에 설치되는 공급조절밸브(control valves)를 구비하는 밸브 박스(valve box) 및 상기 각 재배 장치에서 재배 중인 작물의 생장 상태를 판단하는 분석모듈(analyzing module)과, 상기 각 재배 장치의 회수조에 저장된 폐양액의 무게, 산성도(pH), 전기전도도(EC), 온도(Temp.) 중 적어도 하나를 미리 구축된 양분 조성 추정 모델에 적용하여 상기 폐양액에 포함된 각 양분 컴포넌트의 조성을 측정하는 측정모듈(soft measuring module)과, 상기 측정된 폐양액의 조성과 상기 판단된 작물의 생장 상태를 기초로 상기 폐양액에 보충할 각 양분 컴포넌트의 양을 산출하는 계산모듈(computing module)과, 상기 산출 결과에 따라 상기 제어밸브 및 상기 각 재배 장치의 밸브 박스에 구비된 공급조절밸브들에게 제어신호를 송신하는 통신모듈(communication module)을 포함하는 통합 컨트롤러(integrated controller)를 포함할 수 있다.
상기 각 재배 장치는, 상기 회수조의 전단 또는 후단에 배치되며, 폐양액의 불순물을 걸러내는 필터(filter)가 구비되는 정화조(purifying reservoir)를 더 포함할 수 있다.
상기 각 재배 장치는, 작물을 촬영하는 카메라(camera)를 더 포함하고, 상기 분석모듈은 상기 카메라의 영상 데이터를 이용하여 상기 작물의 생장 상태를 판단할 수 있다.
상기 작물의 생장 상태는, 작물의 성장 단계 및 작물의 병충해 감염 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 혼합조에는 pH센서, EC센서, 온도센서, 무게센서, 탁도센서 중 적어도 하나가 설치되며, 상기 혼합조 안의 원양액의 무게, 산성도(pH), 전기전도도(EC), 온도(Temp.), 탁도 중 적어도 하나를 상기 양분 조성 추정 모델에 적용하여 상기 원양액에 포함된 각 양분 컴포넌트의 조성을 측정하고, 측정된 원양액의 조성과 상기 컨트롤러에 의해 실제 공급된 원양액의 조성을 비교하며, 비교에 따른 차이값을 상기 양분 조성 추정 모델에 반영하여 상기 추정 모델을 업데이트하는 보정 모듈(adjusting module)이 상기 통합 컨트롤러에 더 포함할 수 있다.
상기 통합 컨트롤러는, 상기 비교에 따른 차이값이 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 혼합조에 설치된 pH센서, EC센서, 온도센서, 무게센서 중 적어도 하나가 사용 연한을 도과한 것으로 판단하고, 사용자에게 알람을 제공하는 경고 모듈(alerting module)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면 작물의 생장을 위해 공급된 양액을 재순환시켜 공급하되, 폐양액에서 측정된 pH, EC, 온도, 무게 중 적어도 하나에 기반하여 작물이 흡수한 특정 영양 성분을 보충 공급함으로써 생육 환경을 유지시켜주고, 또한 작물의 생장 상태에 따라 필요한 영양 성분을 추가 공급함으로써 작물의 원활한 생육이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템의 모식도이다.
도 2는 도 1에 예시된 컨트롤러의 구성을 구체화한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예2에 따른 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템의 모식도이다.
도 4는 도 3에 예시된 통합 컨트롤러의 구성을 구체화한 블록도이다.
도 2는 도 1에 예시된 컨트롤러의 구성을 구체화한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예2에 따른 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템의 모식도이다.
도 4는 도 3에 예시된 통합 컨트롤러의 구성을 구체화한 블록도이다.
이하 본 발명의 몇 가지 실시예들을 도면을 이용하여 상세히 설명한다. 다만 이것은 본 발명을 어느 특정한 실시예에 대해 한정하려는 것이 아니며 본 발명의 기술적 사상을 포함하는 모든 변형(transformations), 균등물(equivalents) 및 대체물(substitutions)은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서 어느 한 구성이 어떤 서브 구성을 "구비(have)" 또는 "포함(comprise)" 한다고 기재한 경우, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른(other) 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성을 더 포함할 수도 있음을 의미한다.
본 명세서에서 "...유닛(Unit)", "...모듈(Module)" 및 "컴포넌트(Component)"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수도 있다.
<실시예 1>
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템의 모식도이다.
실시예1은 작물의 생장을 위해 공급된 양액을 재순환시켜 공급하되, 폐양액에서 측정된 pH, EC, 온도, 무게 중 적어도 하나에 기반하여 작물이 흡수한 특정 영양 성분을 보충 공급함으로써 생육 환경을 유지시켜주고, 또한 작물의 생장 상태에 따라 필요한 영양 성분을 추가 공급함으로써 작물의 원활한 생육이 가능한 기술에 관한 것이다.
실시예 1의 식물 재배 시스템은 양액기(100), 혼합조(200), 회수조(320) 및 컨트롤러(400)를 포함한다. 그리고 시스템은 카메라(C) 및 보정모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다.
양액기(100)(nutrient solution provider)는 양액 성분별로 구비된 복수의 컴포넌트 탱크(110)들(component tanks)과 컴포넌트 탱크(110)별로 구비되는 제어밸브(v1)(control valves)를 포함한다.
컴포넌트 탱크(110)는 재배 베드(310)로 공급되는 양액 성분의 종류 개수에 비례하여 구비된다. 예를 들면, 재배 베드(310)에 공급되는 양액 성분이 칼륨, 인, 칼슘, 마그네슘, 철분, 질소일 경우, 컴포넌트 탱크(110)는 총 6개로 구성될 수 있다. 컴포넌트 탱크(110)의 개수는 상기와 같이 6개로 한정하지 않으며 재배 베드(310)로 공급되는 양액 성분에 따라 개수는 변동될 수 있다.
컴포넌트 탱크(110) 각각에는 컴포넌트 탱크(110)에 저장된 원양액(original solution)의 공급량 및 공급 여부를 결정하는 제어밸브(v1)(control valves)가 구비된다. 제어밸브(v1)는 컨트롤러(400)에 의해 조작되어 컴포넌트 탱크(110)에서 혼합조(200)로 공급되는 양액의 유량 및 공급 여부를 결정한다. 예컨대, 양액기(100)에 복수의 컴포넌트 탱크(110)가 구비되더라도 제어밸브(v1)에 의해 선택된 컴포넌트 탱크(110)에 저장된 양액만 혼합조(200)로 공급된다.
혼합조(200)는 양액기(100)의 컴포넌트 탱크(110)에서 공급된 양액과 외부에서 공급된 원수(water)를 혼합시킨 혼합 양액을 재배 베드(310)로 공급한다. 구체적으로, 혼합조(200)는 혼합 양액을 회수조(320)를 통해 재배 베드(310)으로 공급한다.
원수는 원수 저장조(1)에 저장된다. 원수 저장조(1)에는 우수관과 연결되어 우수를 저장할 수도 있다.
혼합조(200)는 양액기(100)의 컴포넌트 탱크(110)에서 공급된 양액의 성분에 따라서 외부로부터 원수의 양을 다르게 공급받을 수도 있다. 혼합조(200)는 양액기(100)의 컴포넌트 탱크(110)에서 공급된 양액의 총량에 따라서 외부로부터 원수의 양을 다르게 공급받을 수도 있다.
혼합조(200)와 회수조(320)가 연결된 배관라인에는 혼합조(200)에서 회수조(320)로 혼합 양액을 공급하기 위한 펌프(201)가 구비될 수 있다. 회수조(320)와 혼합조(200)와 연결된 배관라인에는 회수조(320)로 혼합 양액의 공급을 결정하는 조절밸브(미도시)가 구비될 수도 있다. 그 조절밸브는 컨트롤러(400)에 의해 제어될 수 있다.
회수조(320)는 재배 베드(310)로부터 배출된 폐양액을 공급받아 저장한다. 회수조(320)는 저장된 폐양액을 혼합조(200)로부터 공급받은 혼합 양액과 혼합시켜 재배 베드(310)로 순환시킨다.
회수조(320)는 순환 배관(321)(recycling pipe)을 통해 재배 베드(310)로부터 폐양액을 공급받고, 관개 배관(322)(irrigating pipe)을 통해 재배 베드(310)의 폐양액과 회수조(320)의 혼합 양액을 혼합시켜 재배 베드(310)로 공급한다. 순환 배관(321)에는 재배 베드(310)에서 배출되는 폐양액을 회수조(320)로 공급하는 회수 펌프(미도시)가 구비될 수 있다. 관개 배관(322)에는 회수조(320)의 혼합양액을 재배 베드(310)로 공급하기 위한 관개 펌프(미도시)가 구비될 수 있다.
예컨대, 혼합조(200)에서 회수조(320)로 공급되는 혼합 양액은 재배 베드(310)에서 배출된 폐양액의 양분 조성에 따라 달라질 수 있다. 또한, 혼합조(200)에서 회수조(320)로 공급되는 혼합 양액은 재배 베드(310)에서 생장하고 있는 작물의 생장 상태에 따라 달라질 수 있다. 참고로, 혼합조(200)의 혼합 양액은 양액기(100)로부터 공급받는다.
회수조(320)에는 센서들(330) 즉, pH센서, EC센서, 온도센서, 탁도센서, 무게센서 중 적어도 하나가 설치된다.
pH센서는 재배 베드(310)에서 회수조(320)로 배출된 폐양액의 pH농도 변화를 측정하고, EC센서는 폐양액의 전기전도도 변화를 측정하며, 온도센서는 회수조(320)에서 재배 베드(310)로 공급되는 혼합 양액의 온도를 측정하고, 탁도선세는 폐양액의 탁도를 측정한다. 무게 센서는 회수조(320)에 저장된 혼합 양액의 무게 또는 폐양액의 무게를 측정한다.
상기 센서들(330)의 측정값은 컨트롤러(400)로 제공된다.
컨트롤러(400)는 센서들(330)의 측정값에 기반하여 재배 베드(310)로 보충해야 할 컴포넌트 탱크(110) 양액의 양을 결정한다. 컨트롤러(400)는 결정된 양의 양액을 재배 베드(310)로 공급시키기 위해 선택된 컴포넌트 탱크(110)의 제어밸브(v1)를 조절한다. 또한, 컨트롤러(400)는 작물의 생장 상태에 기반하여 재배 베드(310)로 보충해야 할 컴포넌트 탱크(110) 양액의 양을 결정할 수도 있다.
참고로, 컨트롤러(400)에 의해 선택된 컴포넌트 탱크(110)의 양액은 회수조(320)로 먼저 공곱되고, 회수조(320)에서 폐양액과 혼합된 후 재배 베드(310)로 공급된다.
도 2는 도 1에 예시된 컨트롤러(400)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 컨트롤러(400)는 분석모듈(410), 측정모듈(420), 계산모듈(430) 및 통신모듈(440)을 포함하고, 보정모듈(미도시) 및 경고모듈(미도시)를 더 포함할 수 있다.
분석모듈(410)(analyzing module)은 재배 베드(310)에 심어진 작물의 생장 상태를 판단한다.
예컨대, 분석모듈(410)은 재배 베드(310)와 인접한 위치에 설치된 카메라(C)(camera)를 통해 재배 베드(310)의 작물을 촬영한 영상 데이터를 수신받는다.
분석모듈(410)은 작물의 영상을 분석하여 작물이 성장한 높이 및 너비, 작물의 잎/열매/꽃 개수, 작물의 잎/열매/꽃 중 적어도 하나의 크기, 작물의 색상 중 적어도 하나를 미리 구축된 생육DB(411)의 데이터와 비교하여 작물의 생장 상태를 판단한다.
분석모듈(410)은 작물의 영상을 분석하여 작물의 성장 단계 및 작물의 병충해 감염 상태 중 적어도 하나를 판단한다. 예컨대, 분석모듈(410)은 영상 분석 알고리즘을 이용하여 병충해 종류 및 진행도를 판단하거나 또는 미리 구축된 생육DB(411)에 저장된 정상 상태의 작물 영상 데이터와 비교하여 병충해의 종류 및 진행도를 판단할 수 있다. 병충해의 종류 및 진행도를 판단하는 방식은 반드시 이에 한정하지 않는다.
측정모듈(420)(soft measuring module)은 회수조(320)의 센서들(330)로부터 측정된 회수조(320)의 폐양액의 무게, 산성도(pH), 전기전도도(EC), 온도(Temp), 탁도 중 적어도 하나를 양분 조성 DB(421)에 구축된 양분 조성 추정 모델에 적용하여 회수조(320)의 폐양액에 포함된 각 양분 컴포넌트의 조성을 측정한다.
예컨대, 측정모듈(420)은 폐양액에서 측정된 센서들(330)의 측정값을 양분 조성 추정 모델과 비교하여 폐양액에서 부족한 양분 컴포넌트의 종류를 파악할 수 있다.
일 예로, 폐양액에서 pH 농도의 변화가 없거나 적은 경우 작물이 N 이온을 거의 흡수하지 않는 것으로 볼 수 있다. 측정모듈(420)은 이러한 pH의 농도 변화를 통해 폐양액에 부족한 양분 컴포넌트의 종류를 파악할 수 있다.
다른 일예로, 측정모듈(420)은 폐양액의 탁도가 높게 측정될 경우 탁도 값을 양분 조성 추정 모델에 적용하여 탁도의 원인을 파악한다. 만약, 탁도의 원인이 이끼에 의한 것이면, 계산모듈(430)에서는 이끼를 제거하기 위한 환경을 조성할 수 있는 양액이 회수조(320)로 보충되도록 각 양분 컴포넌트의 양을 산출한다.
계산모듈(430)(computing module)은 측정모듈(420)에서 측정된 회수조(320)의 폐양액에 포함된 각 양분 컴포넌트의 조성을 기초로 회수조(320)에서 재배 베드(310)로 순환되는 폐양액에 보충할 각 양분 컴포넌트의 양을 산출한다.
예컨대, 재배 베드(310)에 심어진 작물에서 칼륨의 흡수가 많아 회수조(320)에 저장된 폐양액에 칼륨이 부족한 경우, 계산모듈(430)은 양액기(100)에서 회수조(320)로 보충할 칼륨(양분 컴포넌트)의 공급량을 산출한다.
또한, 계산모듈(430)은 분석모듈(410)에서 판단된 작물의 생장 상태를 기초로 회수조(320)에서 재배 베드(310)로 순환되는 폐양액에 보충할 각 양분 컴포넌트의 양을 산출할 수도 있다
예를 들면, 재배 베드(310)에 심어진 작물에 병충해(생장 상태)가 감염되어 특정 양분 컴포넌트(예를 들면, 칼슘)가 더 필요할 경우, 계산모듈(430)은 병충해의 진행정도에 또는 병충해의 종류에 따라 양액기(100)에서 회수조(320)로 보충할 칼슘(양분 컴포넌트)의 공급량을 산출한다.
통신모듈(440)(communication module)은 계산모듈(430)에서 산출된 결과에 따라 양액기(100)의 컴포넌트 탱크(110)별 제어밸브(v1)를 제어하기 위한 신호를 양액기(100)의 제어밸브(v1)로 송신한다.
예를 들면, 계산모듈(430)이 양액기(100)에서 회수조(320)로 보충할 칼륨(양분 컴포넌트)의 공급량을 산출하면, 통신모듈(440)은 칼륨이 저장된 컴포넌트 탱크(110)에서 혼합조(200)로 공급되는 양액의 유량을 조절하기 위한 제어신호를 제어밸브(v1)로 송신한다.
다른 예를 들면, 측정모듈(420)에서 폐양액의 탁도가 높게 측정될 경우 탁도 값을 양분 조성 추정 모델에 적용하여 탁도의 원인을 파악하고, 만약, 탁도의 원인이 이끼에 의한 것이면, 계산모듈(430)에서는 이끼를 제거하기 위한 환경을 조성할 수 있는 양액(예를 들면, 인(P))이 회수조(320)에 보충될 양을 산출한다. 그리고 통신모듈(440)은 인(P)이 저장된 컴포넌트 탱크(110)에서 혼합조(200)로 공급되는 양액의 유량을 조절하기 위한 제어신호를 제어밸브(v1)로 송신한다.
또 다른 예를 들면, 측정모듈(420)에서 측정된 폐양액의 온도가 생육 환경 온도가 임계치를 초과하거나 임계치 미만으로 떨어지면 컨트롤러(400)는 회수조(320)에 설치된 온도조절기(미도시)를 통해 회수조(320) 내부의 온도를 조절할 수 있다.
한편, 회수조(320)의 전단 또는 후단에는 폐양액의 불순물을 걸러내는 필터(filter)가 구비되는 정화조(purifying reservoir)가 더 포함될 수 있다. 정화조는 필터와 같은 물리적 방식을 통해 폐양액을 정화시킬 수도 있지만 화학적 방식을 통해 폐양액을 정화시킬 수도 있다.
다른 한편으로, 혼합조(200)에는 pH센서, EC센서, 온도센서, 무게센서, 탁도센서 중 적어도 하나가 설치될 수 있다. 컨트롤러(400)는 보정모듈 및 경고모듈을 더 포함할 수 있다.
보정모듈은 혼합조(200)에 설치된 센서들의 측정값 즉, 혼합조(200) 안의 원양액의 무게, 산성도(pH), 전기전도도(EC), 온도(Temp.), 탁도 중 적어도 하나를 양분 조성 추정 모델에 적용하여 원양액에 포함된 각 양분 컴포넌트의 조성을 측정한다.
보정모듈은 측정된 원양액의 조성과 상기 컨트롤러(400)에 의해 실제 공급된 원양액의 조성을 비교하고, 비교에 따른 차이값을 양분 조성 추정 모델에 반영하여 추정 모델을 업데이트한다. 양분 조성 추정 모델은 보정모듈에 의해 지속적으로 업데이트되기 때문에 실험실에서 구축된 추정 모델과 실제 재배현장에서의 환경 차이로 인해 발생하는 차이값을 보정하여 센서들(330)의 측정 오차를 보정할 수 있다.
예컨대, 보정모듈은 pH센서, EC센서, 온도센서, 무게센서, 탁도센서 중 적어도 하나의 센서 측정값이 센서의 열화 현상에 의해 오차가 생길 경우 해당 센서의 오차를 보정한다.
경고모듈(미도시)은 보정모듈에서 비교된 혼합조(200)로 공급된 원양액의 조성과 실제 공급된 원양액의 조성의 차이 값이 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 혼합조(200)에 설치된 pH센서, EC센서, 온도센서, 무게센서 중 적어도 하나가 사용 연한을 도과한 것으로 판단하고, 사용자에게 알람을 제공한다.
컨트롤러(400)는 양분 조성 DB(421)에 미리 구축된 양분 소모 모델에 기초하여 재배 베드(310) 작물의 생장 상태(또는 성장 단계)에 따라 양액기(100)에서 혼합조(200)로 최초 공급되는 원양액의 종류 및 공급량을 결정할 수도 있다.
양분 소모 모델에는 작물의 생장 상태(또는 성장 단계) 즉, 작물이 성장한 높이 및 너비, 작물의 잎/열매/꽃 개수, 작물의 잎/열매/꽃 중 적어도 하나의 크기, 작물의 색상에 따라 필요한 양분의 종류 및 양분별로 필요한 공급량이 미리 저장된다.
컨트롤러(400)는 재배 베드(310)에 심어진 작물의 성장 단계를 카메라(C)의 촬영 영상 분석 결과에 기초하여 판단하고, 판단된 성장 단계 및 재배 베드(310)의 재배 규모를 양분 소모 모델에 대입한다. 그리고 양분 소모 모델의 결과값에 따라 양액기(100)에 구비된 복수의 컴포넌트 탱크(110)들의 제어밸브(V1)를 제어함으로써 양액기(100)에서 혼합조(200)로 최초 공급되는 원양액의 양분 종류 및 공급량을 조절한다.
혼합조(200)에 원양액을 최초로 공급할 때 특별한 기준 없이 공급했을 때에 비해서 작물의 생장 상태에 따라 최적이라 예상되는 원양액의 조성 및 분량을 제공함으로써 폐양액의 재활용에 더하여 애초부터 원양액의 소비량을 최소화 및 최적화할 수 있게 된다.
<실시예 2>
도 3은 본 발명의 실시예2에 따른 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템의 모식도이다.
실시예2는 소량 다품종의 재배 환경을 만족시키기 위한 재배 시스템으로서, 하나의 양액기(500)로 서로 다른 품종을 위한 복수의 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d)에 서로 다른 조성의 양액을 공급한다.
이때, 각 재배 장치별(700a, 700b, 700c, 700d) 폐양액의 pH, EC, 온도, 탁도, 무게 중 적어도 하나에 기반하여 영양 성분의 조성을 측정하고, 각 재배 장치의 품종별로 부족한 영양 성분만을 선택적으로 보충해 준다.
실시예 2의 식물 재배 시스템은 양액기(500), 혼합조(600), 회수조(720a, 720b, 720c, 720d) 및 통합 컨트롤러(900)를 포함한다. 그리고 시스템은 카메라(C) 및 보정모듈을 더 포함할 수 있다.
양액기(500)는 작물의 생육을 위한 양액을 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d) 각각으로 공급하되, 통합 컨트롤러(900)에서 요청하는 특정 성분의 양액을 보충 공급한다. 양액기(500)에서 보충 공급된 양액은 회수조((720a, 720b, 720c, 720d))를 통해 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)로 공급된다.
양액기(500)(nutrient solution provider)는 양액 성분별로 구비된 복수의 컴포넌트 탱크(510)들(component tanks)과 컴포넌트 탱크(510)별로 구비되는 제어밸브(control valves)를 포함한다.
컴포넌트 탱크(510)는 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)로 공급되는 양액 성분의 종류 개수에 비례하여 구비된다. 예를 들면, 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)에 공급되는 양액 성분이 칼륨, 인, 칼슘, 마그네슘, 철분. 질소일 경우, 컴포넌트 탱크(510)는 총 6개로 구성될 수 있다. 컴포넌트 탱크(510)의 개수는 상기와 같이 6개로 한정하지 않으며 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)로 공급되는 양액 성분에 따라 개수는 변동될 수 있다.
컴포넌트 탱크(510) 각각에는 컴포넌트 탱크(510)에 저장된 원양액(original solution))의 공급량 및 공급 여부를 결정하는 제어밸브(control valves)가 구비된다. 제어밸브는 통합 컨트롤러(900)에 의해 조작되어 컴포넌트 탱크(510)에서 혼합조(600)로 공급되는 양액의 유량 및 공급 여부를 결정한다. 예컨대, 양액기(500)에 복수의 컴포넌트 탱크(510)가 구비되더라도 제어밸브에 의해 선택된 컴포넌트 탱크(510)에 저장된 양액만 혼합조(600)로 공급된다.
혼합조(600)는 양액기(500)의 컴포넌트 탱크(510)에서 공급된 양액과 외부에서 공급된 원수(water)를 혼합시킨 혼합 양액을 복수의 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d) 각각에 공급한다. 구체적으로 혼합조(600)는 혼합 양액을 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d) 각각에 구비된 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)로 공급한다.
원수는 원수 저장조(1)에 저장된다. 원수 저장조(1)에는 우수관과 연결되어 우수를 저장할 수도 있다.
혼합조(600)는 양액기(500)의 컴포넌트 탱크(510)에서 공급된 양액의 성분에 따라서 외부로부터 원수의 양을 다르게 공급받을 수도 있다. 혼합조(600)는 양액기(500)의 컴포넌트 탱크(510)에서 공급된 양액의 총량에 따라서 외부로부터 원수의 양을 다르게 공급받을 수도 있다.
혼합조(600)와 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d) 각각의 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)가 연결된 배관라인에는 혼합조(600)에서 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d) 각각의 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)로 혼합 양액을 공급하기 위한 펌프(601)가 구비될 수 있다.
재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d)는 복수개 구비되고, 각각 혼합조(600)와 연결된다. 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d) 각각은 혼합조(600)로부터 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)로부터 배출된 폐양액에 보충할 양분 컴포넌트(양액)을 공급받는다.
복수의 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d)는 모두 동일하게 구현될 수 있으므로 하나의 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d)를 대표로 설명한다.
재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)와 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)를 포함한다.
재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)는 작물을 키우기 위한 것으로서, 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d)마다 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)가 구비된다. 각각의 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)에는 서로 다른 작물이 심어질 수도 있고, 서로 다른 성장 단계의 작물이 심어질 수도 있다.
회수조(720a, 720b, 720c, 720d)는 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)로부터 배출된 폐양액을 공급받아 저장한다. 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)는 저장된 폐양액을 혼합조(600)로부터 공급받은 혼합 양액과 혼합시켜 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)로 순환시킨다.
회수조(720a, 720b, 720c, 720d)는 순환 배관(recycling pipe)을 통해 폐양액을 공급받고, 관개 배관(irrigating pipe)을 통해 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)의 폐양액과 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)의 혼합 양액을 혼합시켜 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)로 공급한다. 순환 배관에는 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)에서 배출되는 폐양액을 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)로 공급하는 회수 펌프(미도시)가 구비될 수 있다. 관개 배관에는 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)의 혼합 양액을 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)로 공급하기 위한 관개 펌프(미도시)가 구비될 수 있다.
예컨대, 혼합조(600)에서 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)로 공급되는 혼합 양액은 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)에서 배출된 폐양액의 양분 조성에 따라 달라질 수 있다. 또한, 혼합조(600)에서 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)로 공급되는 혼합 양액은 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)에서 생장하고 있는 작물의 생장 상태에 따라 달라질 수 있다.
회수조(720a, 720b, 720c, 720d) 각각에는 센서들(730a, 730b, 730c, 730d) 예를 들면, pH센서, EC센서, 온도센서, 탁도센서, 무게센서 중 적어도 하나가 설치된다.
PH센서는 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)에서 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)로 배출된 폐양액의 pH농도 변화를 측정하고, EC센서는 폐양액의 전기전도도 변화를 측정하며, 온도센서는 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)에서 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)로 공급되는 혼합 양액의 온도를 측정하고, 탁도선세는 폐양액의 탁도를 측정한다. 무게 센서는 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)에 저장된 혼합 양액의 무게 또는 폐양액의 무게를 측정한다.
상기 센서들(730a, 730b, 730c, 730d)의 측정값은 통합 컨트롤러(900)로 제공된다.
통합 컨트롤러(900)는 센서들(730a, 730b, 730c, 730d)의 측정값에 기반하여 복수의 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d) 각각에 구비된 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)로 보충해야 할 컴포넌트 탱크(510) 양액의 양을 결정한다. 통합 컨트롤러(900)는 결정된 양의 양액을 각 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)로 공급시키기 위해 선택된 컴포넌트 탱크(510)의 제어밸브를 조절한다. 또한, 통합 컨트롤러(900)는 작물의 생장 상태에 기반하여 각 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)로 보충해야 할 컴포넌트 탱크(510) 양액의 양을 결정할 수도 있다. 참고로, 통합 컨트롤러(900)에 의해 선택된 컴포넌트 탱크(510)의 양액은 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)로 먼저 공곱되고, 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)에서 폐양액과 혼합된 후 각 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)로 공급된다.
밸브 박스(800)(valve box)는 혼합조(600)와 복수의 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d)의 각 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)를 연결하는 배관라인에 설치되는 공급조절밸브(801a, 801b, 801c, 801d)(control valves)를 구비한다. 밸브 박스(800)의 공급조절밸브(801a, 801b, 801c, 801d)는 통합 컨트롤러(900)에 의해 선택된 컴포넌트 탱크(510)의 양액이 혼합조(600)를 통해 적어도 하나의 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)로 선택적으로 공급되도록 동작한다. 구체적으로 공급조절밸브(801a, 801b, 801c, 801d)는 혼합 양액이 혼합조(600)에서 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d)의 각 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)로 선택적으로 공급되게 한다. 이때, 혼합조(600)조의 혼합 양액이 제1 회수조(720a)로 공급될 때에는 제1 회수조(720a)에 연결된 제1 공급조절밸브(801a)만 개방되고, 나머지 공급조절밸브(801b, 801c, 801d)는 모두 폐쇠된다.
도 4는 도 3에 예시된 통합 컨트롤러(900)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 통합 컨트롤러(900)는 분석모듈(910), 측정모듈(920), 계산모듈(930) 및 통신모듈(940)을 포함하고, 보정모듈(미도시) 및 경고모듈(미도시)를 더 포함할 수 있다.
분석모듈(910)(analyzing module)은 각 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d)에서 재배중인 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)에 심어진 작물의 생장 상태를 판단한다.
예컨대, 분석모듈(910)은 각 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)와 인접한 위치에 설치된 카메라(C)(camera)를 통해 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)의 작물을 촬영한 영상 데이터를 수신받는다.
분석모듈(910)은 작물의 영상을 분석하여 작물이 성장한 높이 및 너비, 작물의 잎/열매/꽃 개수, 작물의 잎/열매/꽃 중 적어도 하나의 크기, 작물의 색상 중 적어도 하나를 미리 구축된 생육DB의 데이터와 비교하여 작물의 생장 상태를 판단한다.
분석모듈(910)은 작물의 영상을 분석하여 작물의 성장 단계 및 작물의 병충해 감염 상태 중 적어도 하나를 판단한다. 예컨대, 분석모듈(910)은 영상 분석 알고리즘을 이용하여 병충해 종류 및 진행도를 판단하거나 또는 미리 구축된 생육DB에 저장된 정상 상태의 작물 영상 데이터와 비교하여 병충해의 종류 및 진행도를 판단할 수 있다. 병충해의 종류 및 진행도를 판단하는 방식은 반드시 이에 한정하지 않는다.
측정모듈(920)(soft measuring module)은 각 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d)의 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)의 센서들(730a, 730b, 730c, 730d)로부터 측정된 폐양액의 무게, 산성도(pH), 전기전도도(EC), 온도(Temp), 탁도 중 적어도 하나를 양분 조성 DB에 구축된 양분 조성 추정 모델에 적용하여 상기 폐양액에 포함된 각 양분 컴포넌트의 조성을 측정한다.
예컨대, 측정모듈(920)은 폐양액에서 센서들(730a, 730b, 730c, 730d)의 측정값을 양분 조성 추정 모델과 비교하여 폐양액에서 부족한 양분 컴포넌트의 종류를 파악할 수 있다.
일 예로, 측정모듈(920)은 폐양액에서 pH 농도의 변화가 없거나 적은 경우 작물이 N 이온을 흡수하지 않는 것일 수 있으며, 이러한 pH의 농도 변화를 통해 폐양액에 부족한 양분 컴포넌트의 종류를 파악할 수 있다.
다른 일 예로, 측정모듈(920)은 폐양액의 탁도가 높게 측정될 경우 탁도 값을 양분 조성 추정 모델에 적용하여 탁도의 원인을 파악한다. 만약, 탁도의 원인이 이끼에 의한 것이면, 계산모듈(930)에서는 이끼를 제거하기 위한 환경을 조성할 수 있는 양액이 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)로 보충되도록 각 양분 컴포넌트의 양을 산출한다.
계산모듈(930)(computing module)은 측정모듈(920)에서 측정된 각 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)의 폐양액에 포함된 각 양분 컴포넌트의 조성을 기초로 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)에서 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)로 순환되는 폐양액에 보충할 각 양분 컴포넌트의 양을 산출한다.
예컨대, 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d) 각각의 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)에 심어진 작물에서 칼륨의 흡수가 많아 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)에 저장된 폐양액에 칼륨이 부족한 경우, 계산모듈(930)은 양액기(500)에서 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)로 보충할 칼륨(양분 컴포넌트)의 공급량을 산출한다.
또한, 계산모듈(930)은 분석모듈(910)에서 판단된 작물의 생장 상태를 기초로 각 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)에서 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)로 순환되는 폐양액에 보충할 각 양분 컴포넌트의 양을 산출한다
예를 들면, 재배 베드(710a, 710b, 710c, 710d)에 심어진 작물에 병충해(생장 상태)가 감염되어 특정 양분 컴포넌트(예를 들면, 칼슘)가 더 필요할 경우, 계산모듈(930)은 병충해의 진행정도에 또는 병충해의 종류에 따라 양액기(500)에서 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)로 보충할 칼슘(양분 컴포넌트)의 공급량을 산출한다.
통신모듈(940)(communication module)은 계산모듈(930)에서 산출된 결과에 따라 양액기(500)의 컴포넌트 탱크(510)별 제어밸브를 제어하기 위한 신호를 양액기(500)의 제어밸브로 송신한다. 예를 들면, 계산모듈(930)이 양액기(500)에서 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)로 보충할 칼륨(양분 컴포넌트)의 공급량을 산출하면, 통신모듈(940)은 칼륨이 저장된 컴포넌트 탱크(510)에서 혼합조(600)로 공급되는 양액의 유량을 조절하기 위한 제어신호를 제어밸브로 송신한다.
다른 예를 들면, 측정모듈(920)에서 폐양액의 탁도가 높게 측정될 경우 탁도 값을 양분 조성 추정 모델에 적용하여 탁도의 원인을 파악하고, 만약, 탁도의 원인이 이끼에 의한 것이면, 계산모듈(930)에서는 이끼를 제거하기 위한 환경을 조성할 수 있는 양액(예를 들면, 인(P))이 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)에 보충될 양을 산출한다. 그리고 통신모듈(940)은 인(P)이 저장된 컴포넌트 탱크(510)에서 혼합조(600)로 공급되는 양액의 유량을 조절하기 위한 제어신호를 제어밸브로 송신한다.
통신모듈(940)은 상기에서 양액기(500)의 컴포넌트 탱크(510)에서 혼합조(600)로 공급된 양액이 복수의 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d) 중 선택된 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d)의 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)로 공급되도록 밸브 박스(800)의 공급조절밸브(801a, 801b, 801c, 801d)를 제어하기 위한 신호를 공급조절밸브(801a, 801b, 801c, 801d)로 송신한다
참고로, 측정모듈(920)에서 측정된 폐양액의 온도가 생육 환경 온도가 임계치를 초과하거나 임계치 미만으로 떨어지면 통합 컨트롤러(900)는 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)에 설치된 온도조절기(미도시)를 통해 회수조(720a, 720b, 720c, 720d) 내부의 온도를 조절할 수도 있다.
한편, 복수의 재배 장치(700a, 700b, 700c, 700d) 각각의 회수조(720a, 720b, 720c, 720d)의 전단 또는 후단에는 폐양액의 불순물을 걸러내는 필터(filter)가 구비되는 정화조(purifying reservoir)가 더 포함될 수도 있다. 정화조는 필터와 같은 물리적 방식을 통해 폐양액을 정화시킬 수도 있지만 화학적 방식을 통해 폐양액을 정화시킬 수도 있다.
다른 한편으로, 혼합조(600)에는 pH센서, EC센서, 온도센서, 무게센서, 탁도센서 중 적어도 하나가 설치될 수 있다. 통합 컨트롤러(900)는 보정모듈(미도시) 및 경고모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다.
보정모듈은 혼합조(600)에 설치된 센서들의 측정값 즉, 혼합조(600) 안의 원양액의 무게, 산성도(pH), 전기전도도(EC), 온도(Temp.), 탁도 중 적어도 하나를 양분 조성 추정 모델에 적용하여 원양액에 포함된 각 양분 컴포넌트의 조성을 측정한다.
보정모듈은 측정된 원양액의 조성과 상기 통합 컨트롤러(900)에 의해 실제 공급된 원양액의 조성을 비교하고, 비교에 따른 차이값을 양분 조성 추정 모델에 반영하여 추정 모델을 업데이트한다. 양분 조성 추정 모델은 보정모듈에 의해 지속적으로 업데이트되기 때문에 실험실에서 구축된 추정 모델과 실제 재배현장에서의 환경 차이로 인해 발생하는 차이값을 보정하여 센서들의 측정 오차를 보정할 수 있다.
예컨대, 보정모듈은 pH센서, EC센서, 온도센서, 무게센서, 탁도센서 중 적어도 하나의 센서 측정값이 센서의 열화 현상에 의해 오차가 생길 경우 해당 센서의 오차를 보정한다.
경고모듈은 보정모듈에서 비교된 혼합조(600)로 공급된 원양액의 조성과 실제 공급된 원양액의 조성의 차이값이 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 혼합조(600)에 설치된 pH센서, EC센서, 온도센서, 무게센서 중 적어도 하나가 사용 연한을 도과한 것으로 판단하고, 사용자에게 알람을 제공한다.
통합 컨트롤러(900)는 양분 조성 DB(921)에 미리 구축된 양분 소모 모델에 기초하여 재배 베드(710a, 710b, 710c 710d)별 작물의 생장 상태(또는 성장 단계)에 따라 양액기(500)에서 혼합조(600)로 최초 공급되는 원양액의 종류 및 공급량을 결정할 수도 있다.
양분 소모 모델에는 작물의 생장 상태(또는 성장 단계) 즉, 작물이 성장한 높이 및 너비, 작물의 잎/열매/꽃 중 적어도 하나의 개수, 작물의 잎/열매/꽃 중 적어도 하나의 크기, 작물의 색상에 따라 필요한 양분의 종류 및 양분별로 필요한 공급량이 미리 저장된다.
통합 컨트롤러(900)는 재배 베드(710a, 710b, 710c 710d)에 심어진 작물의 성장 단계를 카메라(C)의 촬영 영상 분석 결과에 기초하여 판단하고, 판단된 성장 단계 및 재배 베드(710a, 710b, 710c 710d)의 재배 규모를 양분 소모 모델에 대입한다. 그리고 양분 소모 모델의 결과값에 따라 양액기(500)에 구비된 복수의 컴포넌트 탱크(510)들의 제어밸브(V1)를 제어함으로써 양액기(500)에서 혼합조(600)로 최초 공급되는 원양액의 양분 종류 및 공급량을 조절한다.
혼합조(600)에 원양액을 최초로 공급할 때 특별한 기준 없이 공급했을 때에 비해서 품종별 작물의 생장 상태에 따라 최적이라 예상되는 원양액의 조성 및 분량을 제공함으로써 폐양액의 재활용에 더하여 애초부터 원양액의 소비량을 최소화 및 최적화할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명에 관한 몇 가지 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
특히 실시예 1 및 실시예 2의 컨트롤러는 카메라에 온 디바이스로 장착될 수 있으며 따라서 실시예 1 및 실시예 2에서 컨트롤러를 포함한 카메라는 엣지 컴퓨팅(edge computing)으로 동작할 수도 있다.
또한 상술한 장치 또는 시스템의 부분적 기능들은 이를 구현하기 위한 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현됨으로써 컴퓨터를 통해 판독될 수 있는 기록매체에 포함되어 제공될 수도 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리, USB 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
100: 양액기
110: 컴포넌트 탱크
200: 혼합조
310: 재배 베드
320: 회수조
321: 순환 배관
322: 관개 배관
330: 센서들
400: 컨트롤러
110: 컴포넌트 탱크
200: 혼합조
310: 재배 베드
320: 회수조
321: 순환 배관
322: 관개 배관
330: 센서들
400: 컨트롤러
Claims (14)
- 양액 성분별로 구비된 복수의 컴포넌트 탱크들(component tanks)과, 컴포넌트 탱크별로 구비되는 제어밸브(control valves)를 포함하는 양액기(nutrient solution provider);
상기 양액기에서 공급된 원양액(original solution)과 외부에서 공급된 원수(water)가 혼합되는 혼합조(mixing reservoir);
재배 베드에서 배출되는 폐양액을 모아 저장하고, 상기 폐양액을 상기 혼합조로부터 공급받은 상기 혼합 양액과 혼합시켜 재배 베드로 순환시키며, pH센서, EC센서, 온도센서, 탁도센서, 무게센서 중 적어도 하나가 설치되는 회수조(collecting reservoir);
상기 회수조의 혼합 양액을 상기 재배 베드로 이송하는 관개 펌프(irrigation pump); 및
작물의 생장 상태를 판단하는 분석모듈(analyzing module)과, 상기 회수조에 저장된 폐양액의 무게, 산성도(pH), 전기전도도(EC), 온도(Temp), 탁도 중 적어도 하나를 미리 구축된 양분 조성 추정 모델에 적용하여 상기 폐양액에 포함된 각 양분 컴포넌트의 조성을 측정하는 측정모듈(soft measuring module)과, 상기 측정된 폐양액의 조성과 상기 판단된 작물의 생장 상태를 기초로 상기 폐양액에 보충할 각 양분 컴포넌트의 양을 산출하는 계산모듈(computing module)과, 상기 산출 결과에 따라 상기 양액기의 컴포넌트 탱크별 제어밸브에 제어신호를 송신하는 통신모듈(communication module)을 포함하는 컨트롤러(controller)
를 포함하는 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 회수조의 전단 또는 후단에 배치되며, 폐양액의 불순물을 걸러내는 필터(filter)가 구비되는 정화조(purifying reservoir)가 더 포함되는 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템. - 제1항에 있어서,
작물을 촬영하는 카메라(camera)를 더 포함하고,
상기 분석모듈은 상기 카메라의 영상 데이터를 이용하여 상기 작물의 생장 상태를 판단하는 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 작물의 생장 상태는, 작물의 성장 단계 및 작물의 병충해 감염 상태 중 적어도 하나를 포함하는 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 혼합조에는 pH센서, EC센서, 온도센서, 무게센서, 탁도센서 중 적어도 하나가 설치되며,
상기 혼합조 안의 원양액의 무게, 산성도(pH), 전기전도도(EC), 온도(Temp.), 탁도 중 적어도 하나를 상기 양분 조성 추정 모델에 적용하여 상기 원양액에 포함된 각 양분 컴포넌트의 조성을 측정하고, 측정된 원양액의 조성과 상기 컨트롤러에 의해 실제 공급된 원양액의 조성을 비교하며, 비교에 따른 차이값을 상기 양분 조성 추정 모델에 반영하여 상기 추정 모델을 업데이트하는 보정 모듈(adjusting module)이 상기 컨트롤러에 더 포함되는 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 비교에 따른 차이값이 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 혼합조에 설치된 pH센서, EC센서, 온도센서, 무게센서 중 적어도 하나가 사용 연한을 도과한 것으로 판단하고, 사용자에게 알람을 제공하는 경고 모듈(alerting module)을 더 포함하는 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 판단된 작물의 생장 상태를 미리 구축된 양분 소모 모델에 대입하여 소모가 예상되는 원양액의 양분 종류 및 소모량을 도출하고, 도출된 예상값에 따라 상기 컴포넌트 탱크들의 제어밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템. - 양액 성분별로 구비된 복수의 컴포넌트 탱크들(component tanks)과, 컴포넌트 탱크별로 구비되는 제어밸브(control valves)를 포함하는 양액기(nutrient solution provider);
상기 양액기에서 공급된 원양액(original solution)과 외부에서 공급된 원수(water)가 혼합되는 혼합조(mixing reservoir);
재배 베드와, 상기 재배 베드에서 배출되는 폐양액을 모아 저장하고 상기 폐양액을 상기 혼합조로부터 공급받은 상기 혼합 양액과 혼합시켜 재배 베드로 순환시키며 pH센서, EC센서, 온도센서, 무게센서 중 적어도 하나가 설치되는 회수조(collecting reservoir)와, 상기 혼합조의 혼합 양액을 상기 재배 베드로 이송하는 관개 펌프(irrigation pump)를 포함하는 복수의 재배 장치(growth devices);
상기 혼합조와 상기 복수의 재배 장치의 각 회수조를 연결하는 배관라인에 설치되는 공급조절밸브(control valves)를 구비하는 밸브 박스(valve box); 및
상기 각 재배 장치에서 재배 중인 작물의 생장 상태를 판단하는 분석모듈(analyzing module)과, 상기 각 재배 장치의 회수조에 저장된 폐양액의 무게, 산성도(pH), 전기전도도(EC), 온도(Temp.) 중 적어도 하나를 미리 구축된 양분 조성 추정 모델에 적용하여 상기 폐양액에 포함된 각 양분 컴포넌트의 조성을 측정하는 측정모듈(soft measuring module)과, 상기 측정된 폐양액의 조성과 상기 판단된 작물의 생장 상태를 기초로 상기 폐양액에 보충할 각 양분 컴포넌트의 양을 산출하는 계산모듈(computing module)과, 상기 산출 결과에 따라 상기 제어밸브 및 상기 각 재배 장치의 밸브 박스에 구비된 공급조절밸브들에게 제어신호를 송신하는 통신모듈(communication module)을 포함하는 통합 컨트롤러(integrated controller)
를 포함하는 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 각 재배 장치는,
상기 회수조의 전단 또는 후단에 배치되며, 폐양액의 불순물을 걸러내는 필터(filter)가 구비되는 정화조(purifying reservoir)를 더 포함하는 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 각 재배 장치는,
작물을 촬영하는 카메라(camera)를 더 포함하고,
상기 분석모듈은 상기 카메라의 영상 데이터를 이용하여 상기 작물의 생장 상태를 판단하는 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템. - 제10항에 있어서,
상기 작물의 생장 상태는, 작물의 성장 단계 및 작물의 병충해 감염 상태 중 적어도 하나를 포함하는 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 혼합조에는 pH센서, EC센서, 온도센서, 무게센서, 탁도센서 중 적어도 하나가 설치되며,
상기 혼합조 안의 원양액의 무게, 산성도(pH), 전기전도도(EC), 온도(Temp.), 탁도 중 적어도 하나를 상기 양분 조성 추정 모델에 적용하여 상기 원양액에 포함된 각 양분 컴포넌트의 조성을 측정하고, 측정된 원양액의 조성과 상기 컨트롤러에 의해 실제 공급된 원양액의 조성을 비교하며, 비교에 따른 차이값을 상기 양분 조성 추정 모델에 반영하여 상기 추정 모델을 업데이트하는 보정 모듈(adjusting module)이 상기 통합 컨트롤러에 더 포함되는 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템. - 제12항에 있어서,
상기 통합 컨트롤러는,
상기 비교에 따른 차이값이 미리 설정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 버퍼탱크 및 상기 각 재배 장치의 혼합조에 설치된 pH센서, EC센서, 온도센서, 무게센서 중 적어도 하나가 사용 연한을 도과한 것으로 판단하고, 사용자에게 알람을 제공하는 경고 모듈(alerting module)을 더 포함하는 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템. - 제11항에 있어서,
상기 통합 컨트롤러는,
상기 판단된 품종별 작물들의 생장 상태를 미리 구축된 양분 소모 모델에 대입하여 소모가 예상되는 원양액의 양분 종류 및 소모량을 도출하고, 도출된 예상값에 따라 상기 컴포넌트 탱크들의 제어밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17/929,735 US20230380337A1 (en) | 2022-05-30 | 2022-09-05 | Nutrient solution recycling plant cultivation system |
| EP22194315.2A EP4285704A1 (en) | 2022-05-30 | 2022-09-07 | Nutrient solution recycling system for a plant cultivation system |
| JP2022142910A JP2023175600A (ja) | 2022-05-30 | 2022-09-08 | ソフトセンサーを用いた養液再利用植物栽培システム |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20210070601 | 2021-06-01 | ||
| KR1020210070601 | 2021-06-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220162634A true KR20220162634A (ko) | 2022-12-08 |
Family
ID=84436861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220066264A KR20220162634A (ko) | 2021-06-01 | 2022-05-30 | 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20220162634A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102637184B1 (ko) * | 2023-05-03 | 2024-02-16 | (주)이코모스 | 식물재배기 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200122612A (ko) | 2019-04-18 | 2020-10-28 | 아이오크롭스 주식회사 | 작물 생육 제어 시스템 |
-
2022
- 2022-05-30 KR KR1020220066264A patent/KR20220162634A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200122612A (ko) | 2019-04-18 | 2020-10-28 | 아이오크롭스 주식회사 | 작물 생육 제어 시스템 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102637184B1 (ko) * | 2023-05-03 | 2024-02-16 | (주)이코모스 | 식물재배기 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5277413B2 (ja) | 植物栽培施設における植物栽培装置 | |
| KR100470453B1 (ko) | 순환식 수경재배용 양액 자동공급장치 및 방법 | |
| Lorenzo et al. | Greenhouse crop transpiration: an implement to soilless irrigation management | |
| CN112715119B (zh) | 温室基质栽培的智能水肥决策方法及系统 | |
| KR20220162634A (ko) | 소프트 센서를 이용한 양액 재활용 식물 재배 시스템 | |
| Incrocci et al. | Simplified models for the water relations of soilless cultures: what they do or suggest for sustainable water use in intensive horticulture | |
| JP5057882B2 (ja) | 植物の水耕栽培装置 | |
| KR101582386B1 (ko) | 작물의 무토양 재배시 배양액 공급량 제어방법 | |
| CN112042353A (zh) | 一种适用于日光温室的水肥精准决策方法及系统 | |
| CN106804414B (zh) | 一种封闭式无土栽培自动灌溉控制方法及系统 | |
| Voogt et al. | 'Waterstreams': a model for estimation of crop water demand, water supply, salt accumulation and discharge for soilless crops | |
| KR102559161B1 (ko) | 담액식 수경재배용 양액 시스템 | |
| JP2009296940A (ja) | 灌漑制御システム | |
| KR102226453B1 (ko) | 아쿠아포닉스 복합 재배장치 | |
| JP2023175600A (ja) | ソフトセンサーを用いた養液再利用植物栽培システム | |
| Gieling et al. | Hydrion-line, towards a closed system for water and nutrients: feedback control of water and nutrients in the drain | |
| KR20190076515A (ko) | 배지 양액 농도 기반 양액 공급을 제어하는 시설원예용 양액 공급 장치 | |
| JP3660986B2 (ja) | 排液量測定手段と、該排液量測定手段を用いた養液栽培における自動給液方法と自動給液装置、並びにこれを用いた養液栽培方法と養液栽培装置 | |
| KR20220033717A (ko) | 순환식 수경재배 양액에 대한 주요 이온별 농도 관리 및 작물 생육 대응형 관비 제어 시스템 | |
| JPS62262924A (ja) | 植物の栽培制御方法 | |
| JP7306209B2 (ja) | 測定装置、測定方法及び施設内水耕栽培装置 | |
| KR102602733B1 (ko) | 작물의 양액재배에 사용되는 관수 관리 시스템 | |
| CN114747524B (zh) | 一种循环流水养殖的自动投喂系统及方法 | |
| CN214708748U (zh) | 农作物精准营养灌溉管控系统 | |
| CN114223527A (zh) | 一种基于物联网的水培作物灌溉系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |