KR102040328B1 - virtual open field grow type lighting control system in the plant factory - Google Patents
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Abstract
본 발명은 식물공장 내 인공광의 조명 상태를 제어함에 따라 그 식물공장 내에서 생장하는 식물군이 마치 노지에서 생장하는 것과 같은 효과를 나타내도록 하는 기술로서, 식물공장 내 복수의 재배공간에 각각 배치되는 조명유닛에 대해 그 조명유닛의 조명 상태를 시계열적으로 제어함에 따라 그 식물공장 내에서 생장하는 식물군이 가상의 노지재배 환경에 노출되도록 하는 기술이다. 특히, 해당 식물군이 가상의 노지재배 환경에 노출되도록 다수의 쿨 속성 LED와 다수의 웜 속성 LED로 구성되는 조명유닛의 광량을 시계열적으로 제어함과 아울러 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED의 광량 비율에 따른 색온도를 시계열적으로 제어하는 기술이다. 본 발명에 따르면, 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED로 구성된 LED 조명부로부터 조사되는 빛을 통해 그 식물군이 마치 노지에서 생장하는 것같은 환경을 제공하는 장점이 있다.The present invention is to control the lighting conditions of the artificial light in the plant factory as a technology that shows the effect as if the plant group growing in the plant plant in the open field, each disposed in a plurality of cultivation space in the plant factory By controlling the lighting state of the lighting unit with respect to the lighting unit in a time series, a technique for exposing the plant group growing in the plant factory to a virtual open field environment. In particular, the amount of light between the cool attribute LED and the warm attribute LED is controlled in time series while controlling the amount of light of the lighting unit consisting of a plurality of cool attribute LEDs and a plurality of worm attribute LEDs so that the plant group is exposed to a virtual open field environment. It is a technology to control the color temperature according to the time series. According to the present invention, through the light irradiated from the LED lighting unit consisting of a cool attribute LED and a worm attribute LED has the advantage of providing an environment as if the plant group is growing in the open field.
Description
본 발명은 식물공장 내 인공광의 조명 상태를 제어함에 따라 그 식물공장 내에서 생장하는 식물군이 마치 노지에서 생장하는 것과 같은 효과를 나타내도록 하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for controlling the lighting state of the artificial light in the plant factory to have an effect as if the plant group growing in the plant factory grow in the open field.
더욱 상세하게는, 본 발명은 식물공장 내 복수의 재배공간에 각각 배치되는 조명유닛에 대해 그 조명유닛의 조명 상태를 시계열적으로 제어함에 따라 그 식물공장 내에서 생장하는 식물군이 가상의 노지재배 환경에 노출되도록 하는 기술이다.More specifically, the present invention is a virtual field cultivation of the plant group growing in the plant factory by controlling the illumination state of the lighting unit in time series for the lighting unit disposed in each of the plurality of cultivation space in the plant factory It is a technique to expose the environment.
특히, 해당 식물군이 가상의 노지재배 환경에 노출되도록 다수의 쿨 속성 LED와 다수의 웜 속성 LED로 구성되는 조명유닛의 광량을 시계열적으로 제어함과 아울러 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED의 광량 비율에 따른 색온도를 시계열적으로 제어하는 기술이다.In particular, the amount of light between the cool attribute LED and the warm attribute LED is controlled in time series while controlling the amount of light of the lighting unit consisting of a plurality of cool attribute LEDs and a plurality of worm attribute LEDs so that the plant group is exposed to a virtual open field environment. It is a technology to control the color temperature according to the time series.
보통, 다양한 식물을 재배하는 식물공장의 내부에서 해당 식물에 대해 빛을 조사하는 조명수단으로서 종래에는 백열등, 형광등, 할로겐 전구, 고압나트륨 전구 등을 사용하여 왔다.In general, incandescent lamps, fluorescent lamps, halogen bulbs, high pressure sodium bulbs, and the like have been conventionally used as lighting means for irradiating light on the plants within a plant plant growing various plants.
그러나, 최근에는 종래 조명수단을 대체하는 식물재배용 LED가 개발됨에 따라 식물생장의 효율을 향상시키고 있다.However, in recent years, as the LED for plant cultivation to replace the conventional lighting means has been developed to improve the efficiency of plant growth.
한편, 노지에서 재배되는 다양한 식물은 본래의 지역적인 특성 및 각각의 개별적인 성장 특성에 따라 시계열적으로 최적의 광량이나 최적의 색온도를 필요로 한다.On the other hand, various plants grown in the open field need timely optimum light quantity or optimal color temperature according to their local characteristics and their individual growth characteristics.
예컨대, 일출로부터 일몰까지 시계열적으로 태양광이 나타내는 광량과 색온도는 시시각각 변화하게 된다. 또한, 동일 계절의 동일 시간대에서도 지역에 따라 일출로부터 일몰이 이루어질 때까지 시계열적으로 태양광이 나타내는 광량과 색온도는 제각각 다르게 나타난다.For example, the amount of light and color temperature indicated by sunlight from time to time are changed from sunrise to sunset. In addition, even in the same time zone in the same season, the amount of light and color temperature of sunlight appear differently in time series from sunrise to sunset.
여기서, 광량은 태양광의 총량을 나타내고 색온도는 쿨 속성 LED(예: 화이트 계열의 쿨 LED, 블루계열의 LED)와 웜 속성 LED(예:화이트 계열의 웜 LED, 레드계열의 LED)의 광량 비율을 나타낸다.Here, the light quantity represents the total amount of sunlight, and the color temperature represents the ratio of the light quantity of the cool attribute LEDs (e.g. white LEDs, blue LEDs) and the worm attribute LEDs (e.g. white LEDs, red LEDs). Indicates.
그런데, 종래에는 식물의 생장을 고려하여 제작된 LED를 식물공장에 채용하였는데, 그 LED는 특정 파장대에서 특정 광량사이클을 나타내는 기성 RGY 포스포를 LED 광원의 외표면에 도포하는 방식이었다.However, conventionally, LEDs manufactured in consideration of plant growth were employed in a plant factory, and the LEDs were a method of applying a ready-made RGY phosphor having a specific light quantity cycle in a specific wavelength band to an outer surface of an LED light source.
그래서, 위와 같이 RGY 포스포가 자신의 외표면에 도포되어 형성된 LED가 조명장치에 채용되는 경우 그 조명장치는 특정 파장대에서 항상 정해진 광량 사이클의 빛을 해당 식물군에 조사하게 된다.Thus, when the LED formed by applying the RGY phosphor on its outer surface as described above is employed in the lighting device, the lighting device always irradiates the plant group with a light quantity cycle of light determined in a specific wavelength band.
이와 같이, 특정 파장대에서 항상 정해진 광량 사이클로 빛을 조사하는 인공광원을 통해 생육된 식물의 품질은 노지에서 태양광에 직접 노출되어 재배되는 식물의 품질과는 전혀 다르다는 단점이 있다.As such, the quality of a plant grown through an artificial light source that irradiates light with a predetermined light quantity cycle in a specific wavelength range is completely different from that of a plant grown by being directly exposed to sunlight in the open field.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 식물공장 내에서 생장하는 식물군이 마치 노지에서 생장하는 것과 같은 효과를 나타내도록 그 식물공장 내 설치되는 인공광의 조명 상태를 시계열적으로 제어하는 가상 노지재배형 식물공장 조명 제어 시스템을 제공함에 있다.The present invention has been proposed in view of the above, and an object of the present invention is to monitor the lighting state of artificial light installed in the plant factory so that the plant group growing in the plant factory has an effect as if it is growing in the open field. The present invention provides a lighting control system for a virtual field cultivation plant factory that thermally controls the plant.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 식물공장 내 소정의 재배공간에서 자라는 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공하기 위하여 식물군에 대한 조명 상태를 제어하는 시스템으로서, 다수의 쿨 속성 LED와 다수의 웜 속성 LED를 구비한 상태로 재배공간의 내측에 배치되며 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED로부터 발광되는 빛을 식물군을 향해 조사하는 LED 조명부; LED 조명부로부터 조사되는 빛을 통해 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공하도록 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED의 동작을 제어하는 조명 제어부;를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, the present invention is a system for controlling the lighting state for a plant group to provide a virtual open field environment for a plant group growing in a predetermined cultivation space in a plant factory, a plurality of cool attribute LED and An LED lighting unit disposed inside the cultivation space with a plurality of worm attribute LEDs and irradiating light emitted from the cool attribute LED and the worm attribute LED toward the plant group; It is configured to include; lighting control unit for controlling the operation of the cool attribute LED and worm attribute LED to provide a virtual field culture environment for the plant group through the light emitted from the LED lighting unit.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, LED 조명부는, 재배공간의 동쪽 내측벽으로부터 재배공간의 서쪽 내측벽에 이르기까지 재배공간의 천장에 남북방향의 바 형태로 길게 배치되어 식물군을 향해 하방향으로 빛을 조사하며 다수의 쿨 속성 LED와 다수의 웜 속성 LED가 남북방향으로 각각 일렬로 배치되되 상호 교번하여 평행하게 배치됨에 따라 하나의 LED 천장 패키지를 구성하는 LED 천장 조명부;를 포함하여 구성되고, 조명 제어부는 LED 천장 패키지로부터 조사되는 빛을 통해 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공하도록 LED 천장 패키지의 광량을 시간에 따라 변경하고 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED로부터의 광량 비율 조정을 통한 LED 천장 패키지의 색온도를 시간에 따라 변경하도록 구성된다.According to the first embodiment of the present invention, the LED lighting unit is arranged long in the form of bars in the north-south direction on the ceiling of the cultivation space from the east inner wall of the cultivation space to the west inner wall of the cultivation space, and downward toward the plant group. And a plurality of cool attribute LEDs and a plurality of worm attribute LEDs are arranged in a line in the north-south direction, but are alternately arranged in parallel to each other, and the LED ceiling lighting unit constituting one LED ceiling package; The lighting control unit changes the amount of light in the LED ceiling package with time to adjust the amount of light from the cool property LED and the warm property LED to provide a virtual open field environment for the flora through the light emitted from the LED ceiling package. It is configured to change the color temperature of the LED ceiling package over time.
이때, 조명 제어부는 LED 천장 패키지로부터 조사되는 하루동안의 전체조사시간 중 10% 미만의 시간대역을 설정한 후, 그 10% 미만의 시간대역에서 LED 천장 패키지의 광량을 미리 설정된 로우 임계치 이하 또는 미리 설정된 하이 임계치 이상으로 조정하여 식물군에 대한 가혹환경을 조성하도록 구성될 수 있다.At this time, the lighting controller sets a time zone of less than 10% of the total irradiation time during the day irradiated from the LED ceiling package, and then, in less than 10% of the time band, the light quantity of the LED ceiling package is less than or equal to a preset low threshold. It may be configured to create a harsh environment for the flora by adjusting above a set high threshold.
그리고, 특정 작물이 생장하는 기간 동안 해당 지역에서의 태양광의 광량과 그 태양광의 색온도에 대응하는 빛을 각 지역별로 프로그래밍한 복수의 지역 프로파일을 구비한 프로파일 메모리부;를 더 포함하여 구성되고, 조명 제어부는 LED 조명부가 식물군을 향해 조사하는 빛이 지역 프로파일에 대응하는 빛을 나타내도록 LED 조명부의 조명 상태를 제어하도록 구성될 수 있다.And a profile memory unit having a plurality of regional profiles programmed for each region by light amount corresponding to the amount of sunlight in the region and the color temperature of the photovoltaic region during a period of growing a particular crop. The control unit may be configured to control the lighting state of the LED lighting unit such that the light emitted by the LED lighting unit toward the plant group indicates light corresponding to the area profile.
본 발명의 제 2 실시예에 따르면, LED 조명부는, 재배공간의 동쪽 내측벽에 장착되어 식물군을 향해 서쪽으로 빛을 조사하며 다수의 쿨 속성 LED와 다수의 웜 속성 LED가 각각 남북방향의 바 형태로 길게 배치되되 상호 교번하여 평행하게 배치됨에 따라 하나의 LED 동쪽 패키지를 구성하는 LED 동쪽 조명부; LED 동쪽 조명부와 대향하는 재배공간의 서쪽 내측벽에 장착되어 식물군을 향해 동쪽으로 빛을 조사하며 다수의 쿨 속성 LED와 다수의 웜 속성 LED가 각각 남북방향의 바 형태로 길게 배치되되 상호 교번하여 평행하게 배치됨에 따라 하나의 LED 서쪽 패키지를 구성하는 LED 서쪽 조명부;를 더 포함하여 구성되고, 조명 제어부는 LED 천장 패키지, LED 동쪽 패키지, LED 서쪽 패키지로부터 조사되는 빛을 통해 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공하도록 LED 천장 패키지, LED 동쪽 패키지, LED 서쪽 패키지의 광량을 각각 시간에 따라 개별적으로 변경하고, LED 천장 패키지에 구비되는 다수의 쿨 속성 LED와 다수의 웜 속성 LED로부터의 광량 비율에 따른 색온도, LED 동쪽 패키지에 구비되는 다수의 쿨 속성 LED와 다수의 웜 속성 LED로부터의 광량 비율에 따른 색온도, LED 서쪽 패키지에 구비되는 다수의 쿨 속성 LED와 다수의 웜 속성 LED로부터의 광량 비율에 따른 색온도를 각각 시간에 따라 개별적으로 변경하도록 구성될 수 있다.According to the second embodiment of the present invention, the LED lighting unit is mounted on the inner inner wall of the cultivation space to irradiate the light to the west toward the plant group, and the plurality of cool attribute LEDs and the plurality of worm attribute LEDs are located in the north and south directions, respectively. An LED east lighting unit arranged in a long shape and alternately arranged in parallel to form one LED east package; It is mounted on the western inner wall of the cultivation space facing the LED east lighting unit and irradiates the light to the east toward the flora. A number of cool attribute LEDs and worm attribute LEDs are arranged in the form of bars in the north-south direction. The LED western lighting unit constituting one LED west package as arranged in parallel; further comprises, the lighting control is virtual to the flora through the light emitted from the LED ceiling package, LED east package, LED west package The amount of light from the LED ceiling package, the LED east package, and the LED west package is individually changed over time to provide a no-cultivation environment, and the ratio of the light quantity from the plurality of cool attribute LEDs and the plurality of warm attribute LEDs included in the LED ceiling package is different. Color temperature depending on the ratio of the quantity of light from a plurality of cool attribute LEDs and a plurality of warm attribute LEDs , LED may be configured to cool a plurality of attributes and a plurality of LED color temperature according to the intensity ratio from the worm properties LED provided in the package to the west changed individually according to the respective time.
여기서, 조명 제어부는 LED 동쪽 조명부의 턴온(이하, '제 1 조사패턴'이라 함), LED 동쪽 조명부의 턴온 유지와 LED 천장 조명부의 동쪽 일부분에 대한 턴온(이하, '제 2 조사패턴'이라 함), LED 동쪽 조명부의 턴오프와 LED 천장 조명부의 턴온(이하, '제 3 조사패턴'이라 함), LED 천장 조명부의 서쪽 일부분을 제외한 나머지의 턴오프와 LED 서쪽 조명부의 턴온(이하, '제 4 조사패턴'이라 함), LED 천장 조명부의 턴오프와 LED 서쪽 조명부의 턴온 유지(이하, '제 5 조사패턴'이라 함) 중에서 제 1 조사패턴 내지 제 5 조사패턴이 순차적으로 동작하도록 제어함에 따라 LED 동쪽 조명부, LED 천장 조명부, LED 서쪽 조명부로부터 조사되는 빛을 통해 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공할 수 있다.Here, the lighting control unit is the turn-on of the LED east lighting unit (hereinafter referred to as 'first irradiation pattern'), the turn-on maintenance of the LED east lighting unit and the turn-on for the east portion of the LED ceiling lighting unit (hereinafter referred to as 'second irradiation pattern') ), The turn-off of the LED east lighting, the turn-on of the LED ceiling lighting (hereinafter referred to as 'third irradiation pattern'), the turn-off of all but the western part of the LED ceiling lighting, and the turn-on of the LED west lighting (hereinafter, 4 irradiation pattern), the turn-off of the LED ceiling lighting unit and the turn-on maintenance of the LED western lighting unit (hereinafter referred to as the fifth irradiation pattern) to control the first to fifth irradiation pattern to operate sequentially Therefore, the light emitted from the LED east lighting unit, the LED ceiling lighting unit, and the LED western lighting unit can provide a virtual open field environment for the flora.
그리고, 조명 제어부는 제 1 조사패턴 내지 제 5 조사패턴을 통해 LED 동쪽 조명부, LED 천장 조명부, LED 서쪽 조명부로부터 조사되는 하루동안의 전체조사시간 중 10% 미만의 시간대역을 설정한 후, 그 10% 미만의 시간대역에서 LED 동쪽 패키지, LED 천장 패키지, LED 서쪽 패키지로부터의 전체광량을 미리 설정된 로우 임계치 이하 또는 미리 설정된 하이 임계치 이상으로 조정하여 식물군에 대한 가혹환경을 조성할 수도 있다.Then, the lighting control unit sets a time zone of less than 10% of the total irradiation time of the day irradiated from the LED east lighting unit, the LED ceiling lighting unit, the LED western lighting unit through the first irradiation pattern to the fifth irradiation pattern, the 10 In less than% time zone, the total amount of light from the LED east package, the LED ceiling package, and the LED west package may be adjusted below the preset low threshold or above the preset high threshold to create a harsh environment for the flora.
한편, 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED는 화이트 계열의 LED 패키지로 구성될 수 있다. 그리고, 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED는 각각 블루계열의 LED와 레드계열의 LED로 구성될 수도 있다.Meanwhile, the cool attribute LED and the warm attribute LED may be configured as a white LED package. The cool attribute LED and the warm attribute LED may be composed of a blue LED and a red LED.
다른 한편, LED 조명부는 남북방향의 바 형태로 각각 일렬 배치되는 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED의 사이마다 나란히 바 형태로 배치되는 하나이상의 자외선 LED;를 더 포함하여 구성되고, 이때, 조명 제어부는 자외선 LED로부터 조사되는 빛을 통해 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공하도록 자외선 LED의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.On the other hand, the LED lighting unit further comprises one or more ultraviolet LEDs arranged in a bar form side by side between each of the cool attribute LED and the warm attribute LED arranged in a row in the form of bars in the north-south direction, wherein the lighting control unit is ultraviolet light The light irradiated from the LEDs can be configured to control the operation of the ultraviolet LEDs to provide a virtual no-cultivation environment for the flora.
그리고, LED 조명부는 남북방향의 바 형태로 각각 일렬 배치되는 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED의 사이마다 나란히 바 형태로 배치되는 하나이상의 적외선 LED;를 더 포함하여 구성되고, 이때, 조명 제어부는 적외선 LED로부터 조사되는 빛을 통해 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공하도록 적외선 LED의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.The LED lighting unit may further include one or more infrared LEDs arranged in a bar form side by side between the cool attribute LEDs and the warm attribute LEDs, which are arranged in a row in the form of bars in the north-south direction. The light irradiated from may be configured to control the operation of the infrared LEDs to provide a virtual no-cultivation environment for the flora.
본 발명은 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED로 구성된 LED 조명부가 식물군이 생장하는 재배공간 내에 배치되어 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED의 동작을 제어함에 따라 그 LED 조명부로부터 조사되는 빛을 통해 그 식물군이 마치 노지에서 생장하는 것같은 환경을 제공하는 장점을 나타낸다.According to the present invention, the LED lighting unit including the cool attribute LED and the warm attribute LED is disposed in a cultivation space in which the plant group grows to control the operation of the cool attribute LED and the warm attribute LED, thereby controlling the plant group through the light irradiated from the LED illumination unit. This has the advantage of providing an environment as if it is growing on the open ground.
[도 1]은 식물의 재배공간에 수조랙을 다단으로 배치하기 위한 식물배양 장치를 도시한 예시도,
[도 2]는 [도 1]에서 하나의 재배공간을 발췌하여 개략적으로 확대 도시한 도면,
[도 3]은 [도 2]의 재배공간에 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가상 노지재배형 식물공장 조명 제어 시스템을 도시한 예시도,
[도 4]는 [도 3]의 재배공간에서 천장을 바라 보았을 때 보이는 LED 천장 조명부를 발췌하여 도시한 도면,
[도 5]는 [도 2]의 재배공간에 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가상 노지재배형 식물공장 조명 제어 시스템을 도시한 예시도,
[도 6]은 [도 5]의 재배공간에서 동쪽을 바라 보았을 때 보이는 LED 동쪽 조명부를 발췌하여 도시한 도면,
[도 7]은 [도 5]의 재배공간에서 서쪽을 바라 보았을 때 보이는 LED 서쪽 조명부를 발췌하여 도시한 도면이다.1 is an exemplary view showing a plant culture apparatus for arranging the tank tank in multiple stages in the plant cultivation space,
FIG. 2 is a schematic enlarged view of one cultivation space in [1]. FIG.
3 is an exemplary view showing a virtual land cultivation type plant factory lighting control system according to the first embodiment of the present invention in the cultivation space of [FIG. 2],
[Figure 4] is a view showing an extract of the LED ceiling lighting unit seen when looking at the ceiling in the cultivation space of [3],
5 is an exemplary view showing a virtual land cultivation type plant factory lighting control system according to a second embodiment of the present invention in the cultivation space of [2],
FIG. 6 is a view showing an extract of an LED east lighting unit seen when looking east from the cultivation space of FIG. 5;
FIG. 7 is a view showing an extract of the LED western lighting unit seen when looking west from the cultivation space of FIG. 5.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[도 1]은 식물의 재배공간에 수조랙을 다단으로 배치하기 위한 식물배양 장치를 도시한 예시도이고, [도 2]는 [도 1]에서 하나의 재배공간을 발췌하여 개략적으로 확대 도시한 도면이다.1 is an exemplary diagram illustrating a plant culture apparatus for arranging a tank tank in multiple stages in a plant cultivation space, and FIG. 2 is a schematic enlarged view of an extract of one cultivation space in FIG. Drawing.
먼저, [도 1]을 참조하면, 식물공장에 설치되는 식물배양 장치는 공간을 집약적으로 활용하기 위해 수평으로 길게 형성되는 재배공간(H1 내지 H5)이 다단으로 배치된다.First, referring to [FIG. 1], the plant cultivation apparatus installed in the plant factory is arranged in a multi-stage cultivation space (H1 to H5) formed horizontally long in order to utilize the space intensively.
여기서, 각각의 재배공간(H1 내지 H5)에는 식물군이 생장하는 수조랙(미도시)이 끼워져 배치되고, 그 수조랙이 위치하는 재배공간(H1 내지 H5)의 천장이나 측벽에 조명유닛이 부착된다. 이때, 그 조명유닛은 수조랙에서 생장하는 식물군에 빛을 조사한다.Here, in each cultivation space (H1 to H5), a tank tank (not shown) in which plant groups grow is inserted and disposed, and a lighting unit is attached to the ceiling or sidewall of the cultivation space (H1 to H5) where the tank rack is located. do. At this time, the lighting unit irradiates light to the group of plants growing in the tank rack.
한편, [도 2]를 참조하면, 재배공간(H)의 하면에는 수조랙에 안착되어 생장하는 식물군이 배치된다. 여기서, 본 발명은 [도 2]와 같은 재배공간(H)에서 생장하는 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공하도록 조명 제어 시스템을 구축하였다.On the other hand, referring to [FIG. 2], the plant group which is seated and grown in a tank rack is arrange | positioned at the lower surface of the cultivation space (H). Here, the present invention was constructed a lighting control system to provide a virtual open field cultivation environment for the plant group growing in the cultivation space (H) as shown in FIG.
[도 3]은 [도 2]의 재배공간에 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가상 노지재배형 식물공장 조명 제어 시스템을 도시한 예시도이고, [도 4]는 [도 3]의 재배공간에서 천장을 바라 보았을 때 보이는 LED 천장 조명부를 발췌하여 도시한 도면을 나타낸다.3 is an exemplary view showing a virtual no-cultivation plant factory lighting control system according to a first embodiment of the present invention in the cultivation space of [2], [FIG. 4] is a cultivation space of [FIG. 3] In the drawings, an LED ceiling lighting unit is shown when looking at the ceiling.
[도 3]과 [도 4]를 참조하면, 본 발명은 식물공장 내 소정의 재배공간에서 자라는 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공하기 위하여 식물군에 대한 조명 상태를 제어하는 시스템으로서, 본 발명의 LED 조명부(100)와 조명 제어부(200)를 포함하여 구성된다.Referring to Figures 3 and 4, the present invention is a system for controlling the lighting state for the plant group to provide a virtual field culture environment for a plant group growing in a predetermined cultivation space in the plant factory, It is configured to include the LED lighting unit 100 and the
LED 조명부(100)는 다수의 쿨 속성 LED와 다수의 웜 속성 LED를 구비한 상태로 재배공간(H)의 내측에 배치되며 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED로부터 발광되는 빛을 식물군을 향해 조사한다.The LED lighting unit 100 is disposed inside the cultivation space H with a plurality of cool attribute LEDs and a plurality of worm attribute LEDs, and radiates light emitted from the cool attribute LEDs and the worm attribute LEDs toward the plant group. .
조명 제어부(200)는 LED 조명부(100)로부터 조사되는 빛을 통해 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공하도록 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED의 동작을 제어한다.The
즉, 조명 제어부(200)는 시계열적으로 변화하는 태양광의 연색지수(CRE: color rendering index)와 근접하도록 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED의 전체광량과 색온도를 조정한다.That is, the
한편, 태양광의 연색지수는 100인데, LED 조명부(100)로부터 조사되는 빛이 얼마나 태양광에 근접하는지를 수치로 나타낸 것이 연색지수이다. 그리고, 그 연색지수의 수치 단위를 RA로 표시할 수 있다.On the other hand, the color rendering index of sunlight is 100, the color rendering index that shows how close the light emitted from the LED lighting unit 100 to the sunlight. And the numerical unit of the color rendering index can be represented by RA.
여기서, 본 발명의 제 1 실시예는 [도 3]과 [도 4]에서와 같이 LED 조명부(100)가 LED 천장 조명부(110)를 포함하여 구성될 수 있다.Here, in the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, the LED lighting unit 100 may include an LED
LED 천장 조명부(110)는 재배공간(H)의 동쪽 내측벽으로부터 재배공간(H)의 서쪽 내측벽에 이르기까지 재배공간(H)의 천장에 남북방향의 바 형태로 길게 배치되어 식물군을 향해 하방향으로 빛을 조사하며 다수의 쿨 속성 LED(111)와 다수의 웜 속성 LED(112)가 남북방향으로 각각 일렬로 배치되되 상호 교번하여 평행하게 배치됨에 따라 하나의 LED 천장 패키지를 구성한다.The LED
이때, 조명 제어부(200)는 LED 천장 패키지로부터 조사되는 빛을 통해 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공하도록 LED 천장 패키지의 광량을 시간에 따라 변경하고 쿨 속성 LED(111)와 웜 속성 LED(112)로부터의 광량 비율 조정을 통한 LED 천장 패키지의 색온도를 시간에 따라 변경한다.At this time, the
여기서, 색온도는 쿨 속성 LED(111)와 웜 속성 LED(112)의 광량 비율을 나타낸다. 즉, 쿨 속성 LED(111)와 웜 속성 LED(112)의 전체광량이 일정한 경우 쿨 속성 LED(111)와 웜 속성 LED(112)의 광량 비율은 다를 수 있는데, 이처럼 전체광량이 동일함에도 그 광량 비율이 다를 때 색온도가 다름을 의미한다.Here, the color temperature represents the ratio of the light quantity between the
예컨대, 쿨 속성 LED(111)와 웜 속성 LED(112)의 전체광량이 100%로 일정한 경우에도 0% 광량의 쿨 속성 LED와 100% 광량의 웜 속성 LED로 구현되는 제 1 색온도, 50% 광량의 쿨 속성 LED(111)와 50% 광량의 웜 속성 LED(112)로 구현되는 제 2 색온도, 100% 광량의 쿨 속성 LED와 0% 광량의 웜 속성 LED로 구현되는 제 3 색온도를 들 수 있다.For example, even when the total amount of light of the
한편, 노지에서의 식물생장에 관여하는 태양광은 백색광으로서 일출로부터 일몰에 이르기까지 시계열적으로 그 광량과 색온도가 변화한다.On the other hand, sunlight that is involved in plant growth in the open field is white light and its light quantity and color temperature change from sunrise to sunset.
그 결과, 본 발명의 조명 제어부(200)는 재배공간(H)에 배치되는 LED 조명부(100)에 대한 다수의 쿨 속성 LED와 다수의 웜 속성 LED를 동작 제어하여 시계열적으로 그 광량과 색온도를 조정함에 따라 재배공간(H) 내에서 생장하는 식물군에 대해 마치 노지의 식물이 태양광에 노출된 것과 같이 가상의 노지재배 환경을 제공할 수 있다.As a result, the
또한, LED 천장 조명부(110)에 구비되는 다수의 쿨 속성 LED(111)와 다수의 웜 속성 LED(112)는 각각 바 형태로 길게 배치되는데, 조명 제어부(200)가 LED 천장 조명부(110)의 전체광량과 색온도를 조정함에 있어서 조명 제어부(200)는 다수의 쿨 속성 LED(111)와 다수의 웜 속성 LED(112)에서 각 쿨 속성 LED(111)와 각 웜 속성 LED(112)를 개별적으로 턴온/턴오프시키는 방법을 택할 수 있다.In addition, the plurality of
또한, 조명 제어부(200)가 LED 천장 조명부(110)의 전체광량과 색온도를 조정함에 있어서 조명 제어부(200)는 다수의 쿨 속성 LED(111)에 대한 전체광량을 점차적으로 증가시키커나 점차적으로 감소시키고 다수의 웜 속성 LED(112)에 대한 전체광량을 점차적으로 증가시키커나 점차적으로 감소시키는 소위 '디밍' 방법을 택할 수도 있다.In addition, when the
그리고, 조명 제어부(200)는 LED 천장 패키지로부터 조사되는 하루동안의 전체조사시간 중 10% 미만의 시간대역을 설정할 수 있다.In addition, the
이때, 조명 제어부(200)는 그 10% 미만의 시간대역에서 LED 천장 패키지의 광량을 미리 설정된 로우 임계치 이하 또는 미리 설정된 하이 임계치 이상으로 조정하여 식물군에 대한 가혹환경을 조성할 수 있다.At this time, the
한편, 본 발명의 제 1 실시예는 프로파일 메모리부를 더 포함하여 구성될 수 있다. 프로파일 메모리부(미도시)는 특정 작물이 생장하는 기간 동안 해당 지역에서의 태양광의 광량과 그 태양광의 색온도에 대응하는 빛을 각 지역별로 프로그래밍한 복수의 지역 프로파일을 구비한다.Meanwhile, the first embodiment of the present invention may further include a profile memory unit. The profile memory unit (not shown) includes a plurality of region profiles in which light corresponding to the quantity of sunlight in the region and the color temperature of the sunlight is programmed for each region during a period of growing a particular crop.
그리고, 조명 제어부(200)는 LED 천장 조명부(110)가 식물군을 향해 조사하는 빛이 해당 지역 프로파일에 대응하는 빛을 나타내도록 LED 천장 조명부(110)의 조명 상태를 제어한다.In addition, the
예컨대, "미국산 오렌지", "제주산 오렌지", "파주산 OOO", "전주산 OOO"을 생산하기 위해서 해당 식물이 자라는 동안 해당 지역의 일조량과 날씨 등에 대한 정보를 획득한 후 조명 제어부(200)에 프로그램화 한다.For example, in order to produce "American orange", "Jeju orange", "Pajusan OOO", "Jeonjusan OOO", while obtaining the information about the amount of sunshine and weather, etc. of the region during the growth of the
특히, 각 지역에서 태양광의 시계열적 광량과 색온도에 대응하는 지역 프로파일을 획득한 후, 조명 제어부(200)는 그 획득한 지역 프로파일을 기초하여 LED 조명부(100)에 구비되는 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED가 나타내는 전체광량과 색온도를 시계열적으로 조정한다.In particular, after acquiring an area profile corresponding to time-series light quantity and color temperature of sunlight in each region, the
[도 5]는 [도 2]의 재배공간에 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가상 노지재배형 식물공장 조명 제어 시스템을 도시한 예시도이고, [도 6]은 [도 5]의 재배공간에서 동쪽을 바라 보았을 때 보이는 LED 동쪽 조명부를 발췌하여 도시한 도면이고, [도 7]은 [도 5]의 재배공간에서 서쪽을 바라 보았을 때 보이는 LED 서쪽 조명부를 발췌하여 도시한 도면이다.FIG. 5 is an exemplary view showing a virtual land cultivation type plant factory lighting control system according to a second embodiment of the present invention in a cultivation space of [FIG. 2], and [FIG. 6] is a cultivation space of [FIG. 5]. Figure 2 is a view showing an extract of the LED east lighting unit when viewed from the east side, Figure 7 is a view showing an extract of the LED western lighting unit when viewed from the west in the cultivation space of FIG.
[도 5] 내지 [도 7]을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예는 LED 조명부(100)가 LED 동쪽 조명부(120)와 LED 서쪽 조명부(130)를 더 포함하여 구성될 수 있도록 구성하였다.5 to 7, the second embodiment of the present invention is configured such that the LED lighting unit 100 may further include an LED
LED 동쪽 조명부(120)는 재배공간(H)의 동쪽 내측벽에 장착되어 식물군을 향해 서쪽으로 빛을 조사하며 다수의 쿨 속성 LED(121)와 다수의 웜 속성 LED(122)가 각각 남북방향의 바 형태로 길게 배치되되 상호 교번하여 평행하게 배치됨에 따라 하나의 LED 동쪽 패키지를 구성한다.The LED
그리고, LED 서쪽 조명부(130)는 LED 동쪽 조명부와(120) 대향하는 재배공간의 서쪽 내측벽에 장착되어 식물군을 향해 동쪽으로 빛을 조사하며 다수의 쿨 속성 LED(131)와 다수의 웜 속성 LED(132)가 각각 남북방향의 바 형태로 길게 배치되되 상호 교번하여 평행하게 배치됨에 따라 하나의 LED 서쪽 패키지를 구성한다.In addition, the LED
이때, 조명 제어부(200)는 LED 천장 패키지, LED 동쪽 패키지, LED 서쪽 패키지로부터 조사되는 빛을 통해 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공하도록 LED 천장 패키지, LED 동쪽 패키지, LED 서쪽 패키지의 광량을 각각 시간에 따라 개별적으로 변경하고, LED 천장 패키지에 구비되는 다수의 쿨 속성 LED(111)와 다수의 웜 속성 LED(112)로부터의 광량 비율에 따른 색온도, LED 동쪽 패키지에 구비되는 다수의 쿨 속성 LED(121)와 다수의 웜 속성 LED(122)로부터의 광량 비율에 따른 색온도, LED 서쪽 패키지에 구비되는 다수의 쿨 속성 LED(131)와 다수의 웜 속성 LED(132)로부터의 광량 비율에 따른 색온도를 각각 시간에 따라 개별적으로 변경한다.At this time, the
여기서, LED 동쪽 조명부(120)에 구비되는 다수의 쿨 속성 LED(121)와 다수의 웜 속성 LED(122)는 각각 바 형태로 길게 배치되는데, 조명 제어부(200)가 LED 동쪽 조명부(120)의 전체광량과 색온도를 조정함에 있어서 조명 제어부(200)는 다수의 쿨 속성 LED(121)와 다수의 웜 속성 LED(122)에서 각 쿨 속성 LED(121)와 각 웜 속성 LED(122)를 개별적으로 턴온/턴오프시키는 방법을 택할 수 있다.Here, the plurality of
또한, 조명 제어부(200)가 LED 동쪽 조명부(120)의 전체광량과 색온도를 조정함에 있어서 조명 제어부(200)는 다수의 쿨 속성 LED(121)에 대한 전체광량을 점차적으로 증가시키커나 점차적으로 감소시키고 다수의 웜 속성 LED(122)에 대한 전체광량을 점차적으로 증가시키커나 점차적으로 감소시키는 소위 '디밍' 방법을 택할 수도 있다.In addition, when the
그리고, LED 서쪽 조명부(130)에 구비되는 다수의 쿨 속성 LED(131)와 다수의 웜 속성 LED(132)는 각각 바 형태로 길게 배치되는데, 조명 제어부(200)가 LED 동쪽 조명부(130)의 전체광량과 색온도를 조정함에 있어서 조명 제어부(200)는 다수의 쿨 속성 LED(131)와 다수의 웜 속성 LED(132)에서 각 쿨 속성 LED(131)와 각 웜 속성 LED(132)를 개별적으로 턴온/턴오프시키는 방법을 택할 수 있다.In addition, the plurality of
또한, 조명 제어부(200)가 LED 서쪽 조명부(130)의 전체광량과 색온도를 조정함에 있어서 조명 제어부(200)는 다수의 쿨 속성 LED(131)에 대한 전체광량을 점차적으로 증가시키커나 점차적으로 감소시키고 다수의 웜 속성 LED(132)에 대한 전체광량을 점차적으로 증가시키커나 점차적으로 감소시키는 소위 '디밍' 방법을 택할 수도 있다.In addition, when the
한편, 본 발명의 제 2 실시예에서 조명 제어부(200)는 제 1 조사패턴 내지 제 5 조사패턴이 순차적으로 동작하도록 제어할 수 있다.Meanwhile, in the second embodiment of the present invention, the
이처럼, 조명 제어부(200)가 제 1 조사패턴 내지 제 5 조사패턴이 순차적으로 동작하도록 제어함에 따라 LED 동쪽 조명부(120), LED 천장 조명부(110), LED 서쪽 조명부(130)로부터 조사되는 빛을 통해 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공할 수 있다.As such, as the
여기서, 제 1 조사패턴은 LED 조명부(100) 중에서 우선 LED 동쪽 조명부(120)만 턴온시킨 상태를 나타낸다.Here, the first irradiation pattern represents a state in which only the LED
제 2 조사패턴은 제 1 조사패턴으로부터 LED 동쪽 조명부(120)의 턴온 유지와 LED 천장 조명부(110)의 동쪽 일부분을 턴온시킨 상태를 나타낸다.The second irradiation pattern represents a state in which the turn-on maintenance of the LED
제 3 조사패턴은 제 2 조사패턴으로부터 LED 동쪽 조명부(120)를 턴오프하고 LED 천장 조명부(110)를 턴온시킨 상태를 나타낸다.The third irradiation pattern represents a state in which the LED
제 4 조사패턴은 제 3 조사패턴으로부터 LED 천장 조명부(110)의 서쪽 일부분을 제외한 나머지를 턴오프하고 LED 서쪽 조명부(130)를 턴온시킨 상태를 나타낸다.The fourth irradiation pattern shows a state in which the remaining portion except the western portion of the LED
제 5 조사패턴은 제 4 조사패턴으로부터 LED 천장 조명부(110)를 턴오프시키고 LED 서쪽 조명부(130)의 턴온 유지 상태를 나타낸다.The fifth irradiation pattern turns off the LED
여기서, 조명 제어부(200)는 제 1 조사패턴 내지 제 5 조사패턴을 통해 LED 동쪽 조명부(120), LED 천장 조명부(110), LED 서쪽 조명부(130)로부터 조사되는 하루동안의 전체조사시간 중 10% 미만의 시간대역을 설정할 수 있다.Here, the
그리고, 조명 제어부(200)는 그 10% 미만의 시간대역에서 LED 동쪽 패키지, LED 천장 패키지, LED 서쪽 패키지로부터의 전체광량을 미리 설정된 로우 임계치 이하 또는 미리 설정된 하이 임계치 이상으로 조정하여 식물군에 대한 가혹환경을 조성할 수 있다.In addition, the
다른 한편, 본 발명의 제 2 실시예는 프로파일 메모리부를 더 포함하여 구성될 수 있다. 프로파일 메모리부(미도시)는 특정 작물이 생장하는 기간 동안 해당 지역에서의 태양광의 광량과 그 태양광의 색온도에 대응하는 빛을 각 지역별로 프로그래밍한 복수의 지역 프로파일을 구비한다.On the other hand, the second embodiment of the present invention may further comprise a profile memory unit. The profile memory unit (not shown) includes a plurality of region profiles in which light corresponding to the quantity of sunlight in the region and the color temperature of the sunlight is programmed for each region during a period of growing a particular crop.
여기서, 조명 제어부(200)는 LED 천장 조명부(110), LED 동쪽 조명부(120), LED 서쪽 조명부(130)가 식물군을 향해 조사하는 빛이 해당 지역 프로파일에 대응하는 빛을 나타내도록 LED 천장 조명부(110), LED 동쪽 조명부(120), LED 서쪽 조명부(130)의 조명 상태를 제어한다.Here, the
그리고, LED 천장 조명부(110), LED 동쪽 조명부(120), LED 서쪽 조명부(130)에 구비되는 쿨 속성 LED(111,121,131)와 웜 속성 LED(112,122,132)는 화이트 계열의 LED 패키지로 구성될 수 있다.In addition, the
또한, LED 천장 조명부(110), LED 동쪽 조명부(120), LED 서쪽 조명부(130)에 구비되는 쿨 속성 LED(111,121,131)와 웜 속성 LED(112,122,132)는 각각 블루계열의 LED와 레드계열의 LED로 구성될 수도 있다.In addition, the
한편, LED 조명부(100)는 남북방향의 바 형태로 각각 일렬 배치되는 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED의 사이마다 나란히 바 형태로 배치되는 하나이상의 자외선 LED(미도시);를 포함하여 구성될 수도 있다.Meanwhile, the LED lighting unit 100 may include one or more ultraviolet LEDs (not shown) disposed side by side in the form of bars between the cool attribute LEDs and the warm attribute LEDs, which are arranged in a row in the form of bars in the north-south direction. .
이때, 조명 제어부(200)는 자외선 LED로부터 조사되는 빛을 통해 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공하도록 자외선 LED의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.At this time, the
보통, 사계절 중 봄 또는 여름에는 자외선 지수(예: 400nm 이하)가 특히 높다. 그 결과, 봄 또는 여름에 노지에서 자라는 작물도 대략 400nm 이하의 자외선 에 노출될 필요가 있다.Usually, the UV index (eg 400 nm or less) is particularly high in spring or summer during the four seasons. As a result, crops grown in open fields in spring or summer also need to be exposed to ultraviolet light of approximately 400 nm or less.
그리고, LED 조명부(100)는 남북방향의 바 형태로 각각 일렬 배치되는 쿨 속성 LED와 웜 속성 LED의 사이마다 나란히 바 형태로 배치되는 하나이상의 적외선 LED(미도시);를 더 포함하여 구성될 수도 있다.The LED lighting unit 100 may further include one or more infrared LEDs (not shown) disposed side by side in the form of bars between the cool attribute LEDs and the warm attribute LEDs, which are arranged in a row in the north-south direction. have.
이때, 조명 제어부(200)는 적외선 LED로부터 조사되는 빛을 통해 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공하도록 적외선 LED의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.At this time, the
여기서, 여름철에는 적외선 지수가 높아서 햇빛이 아주 뜨겁다. 그 결과, 여름철 노지에서 자라는 작물도 대략 730nm 부근의 파장을 갖는 근적외선에 노출될 필요가 있다.Here, in the summer, the infrared index is high, so the sunlight is very hot. As a result, crops growing in open fields in summer also need to be exposed to near-infrared radiation with wavelengths around 730 nm.
이처럼, 계절에 따른 햇빛의 자외선과 적외선을 고려하여 LED 조명부(100)를 구성하여야만 가상의 노지재배 환경을 구현할 수 있게 된다.As such, only when the LED lighting unit 100 is configured in consideration of the ultraviolet rays and infrared rays of sunlight according to the season, it is possible to implement a virtual no-cultivation environment.
100 : LED 조명부
110 : LED 천장 조명부
111 : 쿨 속성 LED
112 : 웜 속성 LED
120 : LED 동쪽 조명부
121 : 쿨 속성 LED
122 : 웜 속성 LED
130 : LED 서쪽 조명부
131 : 쿨 속성 LED
132 : 웜 속성 LED
200 : 조명 제어부
H, H1, H2, H3, H4, H5 : 재배공간100: LED lighting unit
110: LED ceiling light
111: Cool Attribute LED
112: warm attribute LED
120: LED east lighting unit
121: Cool Attribute LED
122: warm attribute LED
130: LED western lighting
131: Cool Attribute LED
132: Worm Attribute LED
200: lighting control unit
H, H1, H2, H3, H4, H5: Cultivation space
Claims (10)
블루계열의 색온도 또는 제 1 화이트계열의 색온도를 나타내는 제 1 색온도 속성 LED와 레드계열의 색온도 또는 상기 제 1 화이트계열과는 상이한 제 2 화이트계열의 색온도를 나타내는 제 2 색온도 속성 LED를 각각 다수 구비한 상태로 상기 재배공간의 내측에 배치되며 상기 제 1 색온도 속성 LED와 상기 제 2 색온도 속성 LED로부터 발광되는 빛을 상기 식물군을 향해 조사하는 LED 조명부(100);
상기 LED 조명부로부터 조사되는 빛을 통해 상기 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공하도록 상기 제 1 색온도 속성 LED와 상기 제 2 색온도 속성 LED의 동작을 제어하는 조명 제어부(200);
를 포함하여 구성되고,
상기 LED 조명부(100)는,
상기 재배공간의 동쪽 내측벽으로부터 상기 재배공간의 서쪽 내측벽에 이르기까지 상기 재배공간의 천장에 남북방향의 바 형태로 길게 배치되어 상기 식물군을 향해 하방향으로 빛을 조사하며 상기 다수의 제 1 색온도 속성 LED와 상기 다수의 제 2 색온도 속성 LED가 남북방향으로 각각 일렬로 배치되되 상호 교번하여 평행하게 배치됨에 따라 하나의 LED 천장 패키지를 구성하는 LED 천장 조명부(110);
상기 재배공간의 동쪽 내측벽에 장착되어 상기 식물군을 향해 서쪽으로 빛을 조사하며 상기 다수의 제 1 색온도 속성 LED와 상기 다수의 제 2 색온도 속성 LED가 각각 남북방향의 바 형태로 길게 배치되되 상호 교번하여 평행하게 배치됨에 따라 하나의 LED 동쪽 패키지를 구성하는 LED 동쪽 조명부(120);
상기 LED 동쪽 조명부와 대향하는 상기 재배공간의 서쪽 내측벽에 장착되어 상기 식물군을 향해 동쪽으로 빛을 조사하며 상기 다수의 제 1 색온도 속성 LED와 상기 다수의 제 2 색온도 속성 LED가 각각 남북방향의 바 형태로 길게 배치되되 상호 교번하여 평행하게 배치됨에 따라 하나의 LED 서쪽 패키지를 구성하는 LED 서쪽 조명부(130);
를 포함하여 구성되고,
상기 조명 제어부(200)는,
상기 LED 천장 패키지, 상기 LED 동쪽 패키지, 상기 LED 서쪽 패키지로부터 조사되는 빛을 통해 상기 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공하도록 상기 LED 천장 패키지, 상기 LED 동쪽 패키지, 상기 LED 서쪽 패키지의 광량을 각각 시간에 따라 개별적으로 변경하고, 상기 LED 천장 패키지에 구비되는 다수의 제 1 색온도 속성 LED와 다수의 제 2 색온도 속성 LED로부터의 광량 비율에 따른 색온도, 상기 LED 동쪽 패키지에 구비되는 다수의 제 1 색온도 속성 LED와 다수의 제 2 색온도 속성 LED로부터의 광량 비율에 따른 색온도, 상기 LED 서쪽 패키지에 구비되는 다수의 제 1 색온도 속성 LED와 다수의 제 2 색온도 속성 LED로부터의 광량 비율에 따른 색온도를 각각 시간에 따라 개별적으로 변경하며,
상기 조명 제어부(200)는,
상기 LED 동쪽 조명부(120)의 턴온(이하, '제 1 조사패턴'이라 함), 상기 LED 동쪽 조명부(120)의 턴온 유지와 상기 LED 천장 조명부(110)의 동쪽 일부분에 대한 턴온(이하, '제 2 조사패턴'이라 함), 상기 LED 동쪽 조명부(120)의 턴오프와 상기 LED 천장 조명부(110)의 턴온(이하, '제 3 조사패턴'이라 함), 상기 LED 천장 조명부(110)의 서쪽 일부분을 제외한 나머지의 턴오프와 상기 LED 서쪽 조명부(130)의 턴온(이하, '제 4 조사패턴'이라 함), 상기 LED 천장 조명부(110)의 턴오프와 상기 LED 서쪽 조명부(130)의 턴온 유지(이하, '제 5 조사패턴'이라 함) 중에서 상기 제 1 조사패턴 내지 상기 제 5 조사패턴이 순차적으로 동작하도록 제어함에 따라 상기 LED 동쪽 조명부(120), 상기 LED 천장 조명부(110), 상기 LED 서쪽 조명부(130)로부터 조사되는 빛을 통해 상기 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공하고,
상기 조명 제어부(200)는,
상기 제 1 조사패턴 내지 상기 제 5 조사패턴을 통해 상기 LED 동쪽 조명부(120), 상기 LED 천장 조명부(110), 상기 LED 서쪽 조명부(130)로부터 조사되는 하루동안의 전체조사시간 중 10% 미만의 시간대역을 설정한 후, 그 10% 미만의 시간대역에서 상기 LED 동쪽 패키지, 상기 LED 천장 패키지, 상기 LED 서쪽 패키지로부터의 전체광량을 미리 설정된 로우 임계치 이하 또는 미리 설정된 하이 임계치 이상으로 조정함에 따라 상기 식물군에 대한 가혹환경을 조성하는 것을 특징으로 하는 가상 노지재배형 식물공장 조명 제어 시스템.
As a system for controlling the lighting conditions for the plant group to provide a virtual field culture environment for the plant group growing in a predetermined cultivation space in the plant factory,
And a plurality of first color temperature attribute LEDs representing the color temperature of the blue series or the color temperature of the first white series, and a plurality of second color temperature attribute LEDs representing the color temperature of the red series or the second white series different from the first white series. An LED lighting unit (100) disposed inside the cultivation space in a state and irradiating light emitted from the first color temperature attribute LED and the second color temperature attribute LED toward the plant group;
An illumination control unit 200 controlling the operation of the first color temperature attribute LED and the second color temperature attribute LED to provide a virtual no-cultivation environment for the plant group through the light emitted from the LED lighting unit;
It is configured to include,
The LED lighting unit 100,
A plurality of first bars disposed on the ceiling of the cultivation space from the east inner wall of the cultivation space to the west inner wall of the cultivation space in the form of bars in the north-south direction and irradiating light downward toward the plant group; An LED ceiling lighting unit 110 constituting one LED ceiling package as color temperature attribute LEDs and the plurality of second color temperature attribute LEDs are arranged in a line in the north-south direction and alternately arranged in parallel with each other;
It is mounted on the east inner wall of the cultivation space and irradiates light toward the plant group to the west, and the plurality of first color temperature attribute LEDs and the plurality of second color temperature attribute LEDs are arranged long in the form of bars in the north-south direction. An LED east lighting unit 120 constituting one LED east package as being alternately arranged in parallel;
It is mounted on the western inner wall of the cultivation space facing the LED east lighting unit and irradiates light toward the plant group to the east and the plurality of first color temperature attribute LEDs and the plurality of second color temperature attribute LEDs respectively LED western lighting unit 130 that is arranged in a long bar form but alternately arranged in parallel to constitute a single LED west package;
It is configured to include,
The lighting control unit 200,
The amount of light of the LED ceiling package, the LED east package, and the LED west package is provided to provide a virtual no-cultivation environment for the flora through the light emitted from the LED ceiling package, the LED east package, and the LED west package. Each of which is individually changed according to time, the color temperature according to the light quantity ratio from the plurality of first color temperature attribute LEDs and the plurality of second color temperature attribute LEDs provided in the LED ceiling package, and the plurality of first elements provided in the LED east package. The color temperature according to the light quantity ratio from the color temperature attribute LED and the plurality of second color temperature attribute LEDs, and the color temperature according to the light quantity ratio from the plurality of first color temperature attribute LEDs and the plurality of second color temperature attribute LEDs, Change individually over time,
The lighting control unit 200,
The turn-on of the LED east lighting unit 120 (hereinafter referred to as' first irradiation pattern '), the turn-on maintenance of the LED east lighting unit 120 and the turn-on for the eastern part of the LED ceiling lighting unit 110 (hereinafter,' Second irradiation pattern '), the turn-off of the LED east lighting unit 120 and the turn-on of the LED ceiling lighting unit 110 (hereinafter referred to as' third irradiation pattern'), of the LED ceiling lighting unit 110 Turn-off of the remaining portion except the western portion and the turn-on of the LED western lighting unit 130 (hereinafter referred to as 'fourth irradiation pattern'), the turn-off of the LED ceiling lighting unit 110 and the LED western lighting unit 130 The LED east lighting unit 120, the LED ceiling lighting unit 110, by controlling the first irradiation pattern to the fifth irradiation pattern to be sequentially operated in the turn-on maintenance (hereinafter referred to as the fifth irradiation pattern); Virtual noji for the plant group through light emitted from the LED western lighting unit 130 Provide a growing environment,
The lighting control unit 200,
Less than 10% of the total irradiation time during the day irradiated from the LED east lighting unit 120, the LED ceiling lighting unit 110, the LED western lighting unit 130 through the first irradiation pattern to the fifth irradiation pattern. After setting the time zone, the total amount of light from the LED east package, the LED ceiling package, and the LED west package in less than 10% of the time band is adjusted to be below a preset low threshold or above a preset high threshold. Virtual field-cultivation plant control system, characterized in that to create a harsh environment for the flora.
특정 작물이 생장하는 기간 동안 해당 지역에서의 태양광의 광량과 그 태양광의 색온도에 대응하는 빛을 각 지역별로 프로그래밍한 복수의 지역 프로파일을 구비한 프로파일 메모리부;
를 더 포함하여 구성되고,
상기 조명 제어부(200)는 상기 LED 조명부가 상기 식물군을 향해 조사하는 빛이 상기 지역 프로파일에 대응하는 빛을 나타내도록 상기 LED 조명부의 조명 상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 가상 노지재배형 식물공장 조명 제어 시스템.
The method according to claim 1,
A profile memory unit having a plurality of region profiles in which regions corresponding to light quantity of sunlight in the region and light corresponding to the color temperature of the sunlight are programmed for each region during a period of growing a specific crop;
It is configured to include more
The lighting control unit 200 controls the lighting conditions of the virtual field cultivation plant plant, characterized in that the LED lighting unit controls the illumination state of the LED lighting unit so that the light irradiated toward the plant group indicates the light corresponding to the area profile. Control system.
상기 LED 조명부(100)는 남북방향의 바 형태로 각각 일렬 배치되는 상기 제 1 색온도 속성 LED와 상기 제 2 색온도 속성 LED의 사이마다 나란히 바 형태로 배치되는 하나이상의 자외선 LED;
상기 LED 조명부(100)는 남북방향의 바 형태로 각각 일렬 배치되는 상기 제 1 색온도 속성 LED와 상기 제 2 색온도 속성 LED의 사이마다 나란히 바 형태로 배치되는 하나이상의 적외선 LED;
를 더 포함하여 구성되고,
상기 조명 제어부(200)는 상기 자외선 LED 및 상기 적외선 LED로부터 조사되는 빛을 통해 상기 식물군에 대해 가상의 노지재배 환경을 제공하도록 상기 자외선 LED 및 상기 적외선 LED의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 가상 노지재배형 식물공장 조명 제어 시스템.The method according to claim 1 or 4,
The LED lighting unit 100 may include one or more ultraviolet LEDs arranged side by side in a bar form between each of the first color temperature attribute LEDs and the second color temperature attribute LEDs arranged in a row in a north-south direction;
The LED lighting unit 100 includes one or more infrared LEDs arranged side by side in the form of a bar between each of the first color temperature attribute LED and the second color temperature attribute LED that are arranged in a row in a north-south direction;
It is configured to include more
The lighting controller 200 controls the operation of the ultraviolet LED and the infrared LED to provide a virtual no-cultivation environment for the plant group through the light irradiated from the ultraviolet LED and the infrared LED. Lighting plant control system for open field plant.
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