KR102307753B1 - Plant cultivation method and plant cultivation system for plant factory using cultivation bed of circulation rotarty type - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 방법 및 도심형 식물공장 식물 재배 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재배베드를 순환 방식으로 회전시키면서 식물을 재배할 수 있어 공간 효율을 극대화하여 도심형 식물공장에 적합하고, 재배베드의 탈부착이 가능하여 이식과 수확이 용이하여 작업성을 향상시키며, 수직형 재배베드를 이용함으로써 물의 양을 현저히 줄일 수 있으며, 나아가 재배베드에 관리 바코드를 부착하여 이식, 임시 저장 및 수확을 위한 관리를 용이하게 행할 수 있는, 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 방법 및 도심형 식물공장 식물 재배 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an urban plant factory plant cultivation method and an urban plant factory plant cultivation system using a rotational circulation type cultivation bed, and more particularly, it is possible to grow plants while rotating the cultivation bed in a circulation method, thereby maximizing space efficiency. It is suitable for urban plant factories, and since the cultivation bed is detachable, it is easy to transplant and harvest to improve workability, and by using a vertical cultivation bed, the amount of water can be significantly reduced. It relates to an urban plant factory plant cultivation method and an urban plant factory plant cultivation system using a rotational circulation cultivation bed, which can be easily managed for transplantation, temporary storage, and harvesting.
식물공장은 1957년 덴마크의 크리스텐 농장에서 물냉이를 일괄적으로 자동 생산하는 세계최초의 식물공장이 개발된 이후 유럽, 미국, 일본 등에서 활발히 연구 개발되고 있다.The plant factory has been actively researched and developed in Europe, the United States, and Japan since the world's first plant factory to automatically produce watercress in a batch at Christen Farm in Denmark in 1957.
이러한 식물공장의 이점은 연중 계획적이고 안정적인 생산이 가능하고, 고품질의 농산물 생산이 가능하며, 노지 재배에 비하여 최소한 약 1/3 이하의 기간에 조기수확이 가능하여 토지생산성을 높일 수 있으며, 매일 파종하고 매일 수확할 수 있으므로 연중 노동부하가 평균화되고 중노동에서 해방될 수 있다는 점 등을 들 수 있다.The advantages of these plant factories are that planned and stable production is possible throughout the year, high-quality agricultural products can be produced, and early harvest is possible in at least one third or less compared to open-field cultivation, so land productivity can be increased, and daily sowing is possible. And since it can be harvested every day, the labor load can be averaged throughout the year, and people can be freed from hard work.
최근 식물공장은 식량의 안정된 확보차원 뿐만 아니라, 차세대 에너지원 개발, 녹색환경의 조성 등 식물공장을 통한 다양한 전·후방산업에 영향을 미칠 것으로 기대되어 전 세계적으로 관련 기술에 대한 전문연구가 활발하게 이루어지고 있다. 기존 농·어업 분야에 첨단 융·복합 기술을 접목하여 국내 농어업을 첨단 농·어업으로 발전시켜 나아갈 수 있는 중요한 분야로, 특히 우리나라가 장점으로 보유하고 있는 IT, BT, 건설 및 소재분야 기술을 바탕으로 우리나라가 집중적으로 육성해야 할 중요한 분야이다.Recently, plant factories are expected to have an impact on various front and rear industries through plant factories, such as the development of next-generation energy sources and the creation of green environments, as well as for securing food stably. is being done It is an important field in which domestic agriculture and fishery can be developed into cutting-edge agriculture and fishery by grafting cutting-edge convergence technology to the existing agricultural and fishery fields. This is an important field that Korea should focus on nurturing.
또한, 식물공장은 전 세계적인 기후변화에 대응하여 식량안보, 에너지 저감을 통한 녹색환경 실현 등 전 세계가 직면하고 있는 문제해결에 기여할 수있는 분야로 인식되고 있다. 특히, 국내에서는 2010년에 기상악화로 인한 채소파동을 겪으면서, 안정된 식량원의 확보가 국가 및 서민경제에 막대한 영향을 준다는 것을 확인한 바 있어 식물공장은 이를 극복할 수 있는 대안 중 하나로서 관심을 모으고 있다.In addition, plant factories are recognized as a field that can contribute to solving problems facing the world, such as food security in response to global climate change and the realization of a green environment through energy reduction. In particular, as Korea experienced a vegetable crisis due to bad weather in 2010, it was confirmed that securing a stable food source has a huge impact on the nation and the economy of the common people. are collecting
그러나 종래 완전제어형 식물공장은 건축비 및 전력비가 비싼 편이어서 실용화에 상당한 제약을 받고 있는 실정이다.However, the conventional fully-controlled plant factory has high construction and electric power costs, so it is subject to considerable restrictions on practical use.
한편, 식물공장이 갖추어야 할 요소로는 시설 및 건조물, 조명 장치, 공기조화 장치, 가스조절 장치, 수경재배 시스템, 이송 장치, 자동화 설비 등이 있으며, 이들 각 요소는 개별적으로 연구개발이 진행되어 기술이 축적되고 있다.On the other hand, the elements that a plant factory must have include facilities and buildings, lighting devices, air conditioning devices, gas control devices, hydroponic cultivation systems, transport devices, and automation facilities. This is accumulating.
이중 조명 장치는 주로 열이 적고 빛이 충분한 조명 장치로 구성하여야 하는데, 이 때 고려되어야 할 조명 성능으로는 광원, 광질, 광량, 광강도, 광주기 등이 있다. 초창기 식물공장은 광원으로 백열등, 형광등, 나트륨램프 등을 사용하였으나, 최근에는 LED에 의해 선택적 파장의 광을 공급하면 식물의 생장촉진, 재배기간 단축, 색소제어나 항산화물질 증강, 병해충 방제의 효과를 보이는 것으로 확인되면서 LED가 널리 이용되고 있다.The dual lighting device should be mainly composed of a lighting device with low heat and sufficient light. In this case, lighting performance to be considered includes light source, light quality, amount of light, light intensity, and photoperiod. In the early days, plant factories used incandescent lamps, fluorescent lamps, sodium lamps, etc. as light sources, but recently, when light of a selective wavelength is supplied by LED, the effect of promoting plant growth, shortening the cultivation period, controlling dyes or enhancing antioxidants, and controlling diseases and pests. As it is confirmed that it is visible, LED is widely used.
그러나 식물공장은 좁은 공간 내에 수직 다단으로 식물을 재배하기 위하여 많은 LED 조명을 사용하여야 하므로 LED 조명 설비비(식물공장 건설비용의 30~40%)가 많이 소요되며 또한 LED 조명에서 다량의 열이 발생하기 때문에 공기조화장치가 상시적으로 가동되어 운영비용이 증가하는 단점이 있다.However, since a plant factory needs to use a lot of LED lights to grow plants in vertical multi-stage in a narrow space, the LED lighting equipment cost (30-40% of the plant factory construction cost) is high, and a lot of heat is generated from the LED lighting. Therefore, there is a disadvantage in that the operating cost increases because the air conditioning system is constantly operated.
여기에서, 광주기(photoperiod)란 하루(24시간) 중의 명기/암기(낮/밤) 길이에 대한 식물의 생장 및 개화에 대한 반응을 말한다. 논문(이혜인, 전북대학교 생물산업기계공학과 석사학위 논문, 2011. 5. 11; 이재수, 전북대학교 생물산업기계공학과 석사학위 논문, 2012. 2. 22)에 의하면, LED 조명 적용시 상추의 경우 명기가 길수록 생체량이 증가하는 특성을 보이지만, 유효 생체성분인 안토시아닌의 함량은 광주기가 12/12인 조건에서 가장 높으며, 비타민 C의 함량은 광주기가 16/8일 때 가장 높다고 하였다. 또 다른 논문(권순주, 경상대학교 농공학과 석사학위 논문, 2012. 8.)은, LED 조명 적용시 상추의 생체중(뿌리 및 엽), 근장 및 엽수는 광주기가 길어질수록 생육상태가 상대적으로 양호하지만, [상품성 측면에서 중요한] 엽장과 엽폭은 광주기가 12/12에서 상대적으로 양호하다고 보고하고 있다. 또한 광이 줄기의 생장을 저해하지만 잎의 생장은 촉진하며, 상추(lettuce)와 무(radish)에서 광주기가 짧으면 지상부/지하부 비가 커진다는 보고도 있다(http://www.cropsreview.com/photoperiodism.html).Here, the photoperiod refers to the response to the growth and flowering of plants for the length of light/dark (day/night) in a day (24 hours). According to the thesis (Lee Hye-in, Chonbuk National University's Department of Biological Industrial Mechanical Engineering Master's thesis, May 11, 2011; Lee Jae-soo, Chonbuk National University's Department of Biological Industrial Mechanical Engineering Master's thesis, 2012. 2. 22) The longer the biomass, the higher the biomass, but the content of anthocyanin, an effective biocomponent, was the highest under the condition of 12/12 photoperiod, and the content of vitamin C was highest when the photoperiod was 16/8. Another thesis (Soonju Kwon, Master's thesis, Department of Agricultural Engineering, Gyeongsang National University, 2012. 8.) showed that, when LED lighting is applied, the live weight (root and leaf), root and leaf number of lettuce are relatively good as the photoperiod increases, but the growth status is relatively good. Leaf length and leaf width [important in terms of product quality] are reported to be relatively good in the photoperiod of 12/12. There is also a report that light inhibits stem growth but promotes leaf growth, and that in lettuce and radish, if the photoperiod is short, the above-ground/underground ratio increases (http://www.cropsreview.com/photoperiodism). .html).
아직 LED 조명의 광주기에 따른 다양한 작물들의 생체량, 유효 생체성분 함량 등에 대한 연구가 거의 이루어지지 않고 있지만, 식물공장에서 생육되는 작물들도 고유한 광주기에 따라 조명이 제어되어야 함은 명백하다.Although studies on the biomass and effective biocomponent content of various crops according to the photoperiod of LED lighting have not been conducted yet, it is clear that the lighting should be controlled according to the unique photoperiod of crops grown in plant factories.
그러나 현재까지 알려진 식물공장은 수직다단의 선반구조로 되어 있고 각 선반의 아래공간에 식물재배용 트레이 또는 베드가 탑재되고, 선반의 상부공간에 조명장치가 설치되어 있다. 이때 조명장치의 용량(예를 들면 LED의 개수와 광강도)은 트레이 또는 베드의 전면적에 걸쳐 조사되며, 재배되는 작물에 최적이 되도록 결정된다. 그리고 식물공장 운영시 재배되는 작물의 생리적 특성과 목표 품질에 따라 적절한 광주기가 되도록 통상 12~18시간 전면적으로 조명을 켜고 나머지 6~12시간동안 조명을 끄는 방식으로 관리하고 있다.However, the plant factories known so far have a vertical multi-stage shelf structure, a tray or bed for plant cultivation is mounted in the space below each shelf, and a lighting device is installed in the upper space of the shelf. At this time, the capacity of the lighting device (eg, the number of LEDs and light intensity) is irradiated over the entire area of the tray or bed, and is determined to be optimal for the cultivated crop. In addition, when operating a plant factory, the lighting is generally turned on for 12 to 18 hours and the lights are turned off for the remaining 6 to 12 hours so that the photoperiod is appropriate depending on the physiological characteristics and target quality of the crops being grown.
이렇게 예를 들어 광주기 12/12로 식물공장을 운영하는 경우 고가의 LED 조명장치를 불가피하게 50%밖에 활용하지 못하고 있는 것이 현실이다. 이러한 LED 조명장치의 불충분한 활용은, 현재까지 명시적으로 논의되거나 문제 제기된 바는 없지만, 일면에서는 고가의 LED 조명장치를 낭비하는 것이며, 다른 면에서는 식물공장의 공간적 활용도를 감소시킴으로써 궁극적으로 식물공장의 경제성을 떨어뜨려 이의 활성화를 어렵게 하는 중요한 요소가 되고 있다.In this way, for example, if a plant factory is operated on 12/12 Gwangju, the reality is that only 50% of the expensive LED lighting devices are inevitably utilized. Insufficient utilization of such LED lighting devices has not been explicitly discussed or raised up to now, but on the one hand, expensive LED lighting devices are wasted, and on the other hand, by reducing the spatial utilization of the plant factory, ultimately plants It is becoming an important factor that reduces the economic feasibility of factories and makes it difficult to activate them.
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 재배베드를 순환 방식으로 회전시키면서 식물을 재배할 수 있어 공간 효율을 극대화하여 도심형 식물공장에 적합하고, 재배베드의 탈부착이 가능하여 이식과 수확이 용이하여 작업성을 향상시키며, 수직형 재배베드를 이용함으로써 물의 양을 현저히 줄일 수 있는, 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 방법 및 도심형 식물공장 식물 재배 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention for solving the above-mentioned problems of the prior art can grow plants while rotating the cultivation bed in a circulation method, thereby maximizing the space efficiency, making it suitable for urban plant factories, and since the cultivation bed is detachable, it is possible to perform transplantation and treatment. To provide an urban plant factory plant cultivation method and an urban plant factory plant cultivation system using a rotating circulation type cultivation bed, which improves workability due to easy harvesting and can significantly reduce the amount of water by using a vertical cultivation bed There is this.
또한, 본 발명은 식물의 이식과 임시 저장 및 수확을 위한 구역을 구분하여 해당 구역으로 재배베드가 이동되도록 함으로써 작업 효율을 증대시킬 수 있으며, 재배베드에 관리 바코드를 부착하여 이식, 임시 저장 및 수확을 위한 관리를 용이하게 행할 수 있는, 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 방법 및 도심형 식물공장 식물 재배 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention can increase work efficiency by dividing a zone for plant transplantation, temporary storage, and harvesting so that the cultivation bed is moved to the corresponding zone, and transplantation, temporary storage and harvesting by attaching a management barcode to the cultivation bed Another object of the present invention is to provide an urban plant factory plant cultivation method and an urban plant factory plant cultivation system using a rotational circulation type cultivation bed, which can be easily managed for.
또한, 본 발명은 재배베드가 순환 회전 방식으로 구현됨에 따라 식물과 광원(LED 조명장치)을 1:1 비율로 설치할 필요가 없어 설치 비용 및 불필요한 냉방을 최소화하여 경제적이고 효율적인 생육 환경을 조성할 수 있는, 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 방법 및 도심형 식물공장 식물 재배 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention can create an economical and efficient growth environment by minimizing the installation cost and unnecessary cooling because the plant and the light source (LED lighting device) do not need to be installed in a 1:1 ratio as the cultivation bed is implemented in a circular rotation method. Another object of the present invention is to provide an urban plant factory plant cultivation method and an urban plant factory plant cultivation system using a rotational circulation cultivation bed.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved of the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 도심형 식물공장 식물 재배 방법에 있어서, 식물생육용 광원이 설치된 공간이나 구역에서 순환구동장치를 통해 재배베드가 폐회로형의 메인 순환 궤도를 따라 순환 회전하도록 하고; 상기 메인 순환 궤도를 따라 순환하는 재배베드에 대하여 천장부의 물 공급 라인을 통해 상방에서 하방으로 관수가 공급되도록 하며; 상기 재배베드의 식물에 대한 암전 환경 제공, 식물 이식 및 수확하도록, 상기 메인 순환 궤도에서 분지되고 다시 합류되는 복수의 분지 순환 궤도가 각각 설비된 복수의 별도 공간이나 별도 구역으로 상기 재배베드가 이동되도록 하는 것을 특징으로 하는 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention for achieving the objects and other features of the present invention, in the urban plant factory plant cultivation method, the cultivation bed is a closed circuit type through a circulation driving device in a space or area where a light source for plant growth is installed. to rotate cyclically along the main circular trajectory of ; so that irrigation is supplied from the upper side to the lower side through the water supply line of the ceiling part with respect to the cultivation bed circulating along the main circulation track; In order to provide a dark environment for plants in the cultivation bed, plant transplantation, and harvest, the cultivation bed is moved to a plurality of separate spaces or separate areas each equipped with a plurality of branch circulation orbits branching and rejoining from the main circulation orbit. An urban plant factory plant cultivation method using a rotational circulation type cultivation bed is provided, characterized in that
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 별도 공간이나 별도 구역으로의 재배베드 이동은, 상기 재배베드에 부착된 바코드에 대한 정보가 입력된 데이터에 기반하여 중앙 제어 모듈에서 상기 순환구동장치를 구동시켜고, 상기 메인 순환 궤도와 분지 순환 궤도의 분지점에 설치된 분지장치를 통해 분지 전환하여 메인 순환 궤도로부터 해당 분지 순환 궤도로 가이드하여 재배베드가 해당 별도 공간이나 별도 구역으로 이동되도록 할 수 있다.In one aspect of the present invention, the movement of the cultivation bed to a separate space or a separate area drives the circulation driving device in a central control module based on data input with information about a barcode attached to the cultivation bed, , a branching device installed at a branch point of the main circulation orbit and branching circulation orbit may be switched to branch and guide the cultivation bed from the main circulation orbit to the corresponding branch circulation orbit so that the cultivation bed is moved to a corresponding separate space or separate area.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 도심형 식물공장 식물 재배 시스템에 있어서, 식물생육용 광원이 구비된 메인 공간에 구성되는 하나 이상의 폐회로형 메인 순환 궤도; 하기 중앙 제어 모듈의 제어 신호에 따라 상기 메인 순환 궤도를 따라 구동되도록 구성되는 순환 구동 장치; 상기 순환 구동 장치의 구동으로 상기 메인 순환 궤도를 따라 순환 이동하도록 구비되는 복수의 수직형 재배베드; 상기 재배베드에 물을 공급하도록 구성되는 관수 공급 장치; 및 상기 순환 구동 장치 및 관수 공급 장치의 동작을 제어하도록 구성되는 중앙 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 도심형 식물공장 식물 재배 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, in an urban plant factory plant cultivation system, one or more closed circuit type main circulation orbits configured in a main space provided with a light source for plant growth; a circulation driving device configured to be driven along the main circulation trajectory according to a control signal of the following central control module; a plurality of vertical cultivation beds provided to circulately move along the main circulation track by driving the circulation driving device; an irrigation supply device configured to supply water to the cultivation bed; and a central control module configured to control the operation of the circulation driving device and the irrigation supply device.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 메인 공간과 별개의 별도 공간 또는 별도 구역 각각에 설비되되, 상기 메인 순환 궤도에서 분지되고 다시 합류되는 복수의 분지 순환 궤도; 및 상기 메인 순환 궤도와 각 분지 순환 궤도의 분지점에 구성되고, 상기 중앙 제어 모듈의 제어 신호에 따라 동작하여 메인 순환 궤도 또는 분지 순환 궤도로 상기 재배베드가 이동되도록 하는 분기 장치;를 더 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, a plurality of branch circulation orbits which are provided in a separate space or separate area separate from the main space, branched from the main circulation orbit and joined again; and a branching device configured at a branch point of the main circulation orbit and each branch circulation orbit, and operated according to a control signal from the central control module to move the cultivation bed to the main circulation orbit or branch circulation orbit. can
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 메인 순환 궤도 및 상기 분지 순환 궤도는, 천장부에 구비되는 상부 순환 궤도 및 바닥부에서 상기 상부 순환 궤도에 대향하여 구비되고, 복수의 환수 구멍이 형성되며, 상기 재배베드의 하단부에 구비되는 가이드 구름 롤러를 가이드하는 하부 가이드 레일을 포함하며, 상기 순환 구동 장치는, 상기 상부 순환 궤도를 따라 이동하는 이동 롤러와, 일측은 상기 이동 롤러에 결합되며, 타측은 상기 재배베드에 연결되는 구동 체인, 및 상기 구동 체인을 회전 구동시키기 위한 동력을 전달하며, 상기 중앙 제어 모듈의 동작 신호로 구동되는 구동 수단을 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, the main circulation orbit and the branch circulation orbit are provided opposite to the upper circulation orbit in the upper circulation orbit and the bottom provided in the ceiling, and a plurality of return holes are formed, the cultivation and a lower guide rail for guiding the guide rolling roller provided at the lower end of the bed, wherein the circulation driving device includes a moving roller moving along the upper circulation track, and one side is coupled to the moving roller, and the other side is the cultivation It may include a drive chain connected to the bed, and a drive means that transmits power for rotationally driving the drive chain and is driven by an operation signal of the central control module.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 수직형 재배베드는, 장방형으로 형성되고 길이방향으로 절개부가 형성되는 베드 바디; 및 상기 베드 바디에 구비되고, 식물이 식재 가능한 재질로 형성되는 식재용 충전물;을 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, the vertical cultivation bed, a bed body is formed in a rectangular shape and a cutout is formed in the longitudinal direction; and a planting filler provided in the bed body and formed of a plantable material.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 식재용 충전물은 스펀지로 이루어지며, 상기 순환 구동 장치와 상기 재배베드 간에 구성되어 상기 재배베드가 순환 구동 장치에 착탈 가능하게 결합되도록 하는 착탈 결합 수단;을 더 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, the planting filler is made of a sponge, and is configured between the circulation driving device and the cultivation bed, and a detachable coupling means for removably coupling the cultivation bed to the circulation driving device; further comprising can do.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 착탈 결합 수단은, 상기 구동 체인에 연결되는 연결 프레임; 상기 연결 프레임에 구비되는 걸림 고리; 및 상기 재배베드의 상단부 일면에 형성되어 상기 걸림 고리가 걸림되는 걸림홈;을 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, the detachable coupling means, a connection frame connected to the drive chain; a locking ring provided on the connection frame; and a locking groove formed on one surface of the upper end of the cultivation bed to catch the locking ring.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 관수 공급 장치는, 물 공급 탱크와, 상기 물 공급 탱크에서 물을 펌핑하는 워터 펌프와, 상기 메인 순환 궤도의 상부 메인 순환 궤도 일측에 간격을 갖고 구비되는 물 공급구, 및 상기 워터 펌프와 물 공급구 간에 연결되어 워터 펌프에서 펌핑된 물을 상기 물 공급구로 공급되도록 구비되는 물 공급 라인을 포함하며, 상기 물 공급구는, 상기 물 공급 라인에서 길이방향으로 간격을 가지며, 그 물 공급 라인에서 연통되고 하방으로 연장되는 연장 라인, 및 상기 연장 라인의 끝단에 구비되고, 공급되는 물이 표면을 타고 흘러내려 재배베드의 상단으로 유하되도록 하는 경사판을 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, the irrigation supply device includes a water supply tank, a water pump for pumping water from the water supply tank, and a water supply provided with a gap on one side of the upper main circulation track of the main circulation track and a water supply line connected between the water pump and the water supply port to supply the water pumped from the water pump to the water supply port, wherein the water supply port has a distance in the longitudinal direction from the water supply line. It may include an extension line that communicates with the water supply line and extends downward, and a swash plate provided at the end of the extension line, so that the supplied water flows down the surface and flows down to the upper end of the cultivation bed.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 재배베드에는 해당 재배베드와 식재된 식물에 대한 정보를 갖는 바코드가 구비되며, 상기 중앙 제어 모듈은 상기 바코드의 정보를 저장 구축하며, 해당 바코드에 따른 데이터에 근거하여 이식과 수확을 위한 별도 구역 또는 별도 공간으로의 재배베드 이동을 자동 제어하도록 이루어질수 있다.In another aspect of the present invention, the cultivation bed is provided with a barcode having information on the corresponding cultivation bed and planted plants, and the central control module stores and builds the information of the barcode, and based on the data according to the barcode Thus, it can be made to automatically control the movement of the cultivation bed to a separate area or a separate space for transplantation and harvesting.
본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 방법 및 도심형 식물공장 식물 재배 시스템에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.According to the urban plant factory plant cultivation method and the urban plant factory plant cultivation system using the rotational circulation type cultivation bed according to the present invention, the following effects are provided.
첫째, 본 발명은 재배베드를 순환 방식으로 회전시키면서 식물을 재배할 수 있어 공간 효율을 극대화하여 최적화 된 도심형 식물공장을 제공할 수 있는 효과가 있다.First, the present invention has the effect of providing an optimized urban plant factory by maximizing space efficiency by cultivating plants while rotating the cultivation bed in a circulatory manner.
둘째, 본 발명은 재배베드가 순환됨으로써 수확을 위한 작업 공간을 줄이고 수확 공간을 늘릴 수 있으며, 수확을 위한 작업자의 이동을 최소화하여 작업 환경을 개선하고, 노동력 절감을 도모할 수 있는 효과가 있다.Second, the present invention has the effect of reducing the working space for harvesting and increasing the harvesting space by circulating the cultivation bed, improving the working environment by minimizing the movement of workers for harvesting, and reducing labor.
셋째, 본 발명은 재배베드가 탈착 가능하게 구성되어 개별 분리된 재베베드에서 식물의 이식과 수확 작업을 진행할 수 있어 작업성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Third, according to the present invention, since the cultivation bed is configured to be detachable, transplantation and harvesting of plants can be performed in individually separated rebebed, thereby further improving workability.
넷째, 본 발명은 식물의 이식과 임시 저장 및 수확을 위한 구역을 구분하고 해당 구역으로 재배베드가 이동되도록 함으로써 관리성과 작업 효율을 더욱 증대시킬 수 있는 효과가 있다.Fourth, the present invention has the effect of further increasing manageability and work efficiency by dividing a zone for plant transplantation, temporary storage, and harvesting, and allowing the cultivation bed to be moved to the corresponding zone.
다섯째, 본 발명은 재배베드에 관리 바코드를 부착하여 이식, 임시 저장 및 수확을 위한 관리를 용이하게 행할 수 있는 효과가 있다.Fifth, the present invention has the effect of easily managing for transplantation, temporary storage and harvesting by attaching a management barcode to the cultivation bed.
여섯째, 본 발명은 재배베드를 순환 회전 방식으로 구현함에 따라 식물과 광원(LED 조명장치)을 1:1 비율로 설치할 필요가 없어 설치 비용 및 불필요한 냉방을 최소화하여 경제적이고 효율적인 생육 환경을 조성할 수 있는 효과가 있다.Sixth, according to the present invention, there is no need to install plants and a light source (LED lighting device) in a 1:1 ratio as the cultivation bed is implemented in a circular rotation method, thereby minimizing installation costs and unnecessary cooling, thereby creating an economical and efficient growth environment. there is an effect
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템의 구성을 블록화하여 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템을 구성하는 일부 구성부들을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템에 포함되는 메인 순환 궤도와 분지 순환 궤도의 실시 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템을 구성하는 순환 구동 장치와 재배베드를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템에 포함되는 광원과 재배베드 및 관수 공급 장치의 배치 관계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템에 포함되는 관수 공급 장치의 실시 형태들을 나타내는 도면이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a plant cultivation system for an urban plant factory using a rotational circulation type cultivation bed according to the present invention.
2 is a view showing some constituent parts constituting the urban plant factory plant cultivation system using the rotational circulation type cultivation bed according to the present invention.
3 is a diagram schematically illustrating an embodiment of a main circulation orbit and a branch circulation orbit included in the urban plant factory plant cultivation system using a rotational circulation type cultivation bed according to the present invention.
4 is a view showing a circulation driving device and a cultivation bed constituting the urban plant factory plant cultivation system using the rotational circulation type cultivation bed according to the present invention.
5 is a diagram schematically illustrating the arrangement relationship of the light source, the cultivation bed, and the irrigation supply device included in the urban plant factory plant cultivation system using the rotational circulation type cultivation bed according to the present invention.
6 is a view showing embodiments of the irrigation supply device included in the urban plant factory plant cultivation system using the rotational circulation type cultivation bed according to the present invention.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다. Additional objects, features and advantages of the present invention may be more clearly understood from the following detailed description and accompanying drawings.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Prior to the detailed description of the present invention, the present invention can make various changes and can have various embodiments, and the examples described below and shown in the drawings are not intended to limit the present invention to specific embodiments. No, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as "...unit", "...unit", "...module", etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which includes hardware or software or hardware and It can be implemented by a combination of software.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 방법 및 도심형 식물공장 식물 재배 시스템에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an urban plant factory plant cultivation method and an urban plant factory plant cultivation system using a rotational circulation type cultivation bed according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
먼저, 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 방법에 대하여 상세히 설명한다.First, a method for cultivating a plant in an urban plant factory using a rotational circulation type cultivation bed according to the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 방법은, 도심형 식물공장 식물 재배 방법에 있어서, 식물생육용 광원(LED 조명장치)이 설치된 구역에서 순환구동장치를 통해 수직형 재배베드가 메인 순환 궤도를 따라 순환 회전하도록 하고; 상기 메인 순환 궤도를 따라 순환하는 재배베드에 대하여 천장부의 물 공급 라인을 통해 상방에서 하방으로 관수가 공급되도록 하며; 상기 재배베드의 식물에 대한 암전 환경 조성, 식물 이식 및 수확이 필요한 경우, 상기 메인 순환 궤도에서 분지되고 다시 합류되는 복수의 분지 순환 궤도가 각각 설비된 복수의 별도 구획 공간으로 상기 재배베드가 이동되도록 하는 것을 특징으로 한다.The urban plant factory plant cultivation method using the rotating circulation type cultivation bed according to the present invention, in the urban plant factory plant cultivation method, the vertical cultivation bed through the circulation driving device in the area where the plant growth light source (LED lighting device) is installed to rotate cyclically along the main circular trajectory; so that irrigation is supplied from the upper side to the lower side through the water supply line of the ceiling part with respect to the cultivation bed circulating along the main circulation track; When it is necessary to create a dark environment for plants in the cultivation bed, plant transplantation, and harvest, the cultivation bed is moved to a plurality of separate compartment spaces each equipped with a plurality of branched circulation orbits branching from the main circulation orbit and rejoining again. characterized in that
상기 별도 구획 공간으로의 재배베드 이동은, 상기 재배베드에 부착된 바코드에 대한 정보가 입력된 데이터에 기반하여 중앙 제어 모듈에서 상기 순환구동장치를 구동시키고, 메인 순환 궤도와 분지 순환 궤도의 분지점에 설치된 분지장치를 통해 분지 전환하여 메인 순환 궤도로부터 해당 분지 순환 궤도로 안내시켜 재배베드가 해당 구획 공간으로 이동하도록 한다. 이후, 재배베드는 순환 구동 장치에 의해 분지 순환 궤도로부터 메인 순환 궤도로 다시 복귀될 수 있다.In the movement of the cultivation bed to the separate compartment space, the central control module drives the circulation driving device based on the input data of the barcode attached to the cultivation bed, and the branching point of the main circulation orbit and the branch circulation orbit. Branching is switched through the branching device installed on the premises to guide the cultivation bed from the main circulation track to the corresponding branch circulation track so that the cultivation bed moves to the corresponding compartment space. Thereafter, the cultivation bed may be returned back to the main circulation orbit from the branch circulation orbit by the circulation driving device.
다음으로, 상기와 같은 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 방법을 구현하기 위한 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템에 대하여 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.Next, for the urban plant factory plant cultivation system using the rotation circulation type cultivation bed according to the present invention for implementing the method of cultivation of urban plant factory plants using the rotation circulation type cultivation bed according to the present invention as described above, Figs. 6 will be described in detail.
도 1은 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템의 구성을 블록화하여 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템을 구성하는 일부 구성부들을 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템에 포함되는 메인 순환 궤도와 분지 순환 궤도의 실시 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템을 구성하는 순환 구동 장치와 재배베드를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템에 포함되는 광원과 재배베드 및 관수 공급 장치의 배치 관계를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템에 포함되는 관수 공급 장치의 실시 형태들을 나타내는 도면이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a plant cultivation system for an urban plant factory using a rotational circulation type cultivation bed according to the present invention, and FIG. 2 is an urban plant factory plant using a rotational circulation type cultivation bed according to the present invention. It is a view showing some components constituting the cultivation system, and FIG. 3 schematically shows an embodiment of the main circulation orbit and the branch circulation orbit included in the urban plant factory plant cultivation system using the rotational circulation type cultivation bed according to the present invention. It is a drawing. 4 is a view showing a circulation driving device and a cultivation bed constituting a plant cultivation system of an urban plant factory using a rotational circulation type cultivation bed according to the present invention, and FIG. 5 is an urban plant using a rotational circulation type cultivation bed according to the present invention. It is a view schematically showing the arrangement relationship of the light source included in the plant cultivation system, the cultivation bed, and the irrigation supply device, and FIG. 6 is the irrigation supply included in the urban plant factory plant cultivation system using the rotational circulation cultivation bed according to the present invention. It is a figure which shows the embodiment of an apparatus.
본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템은, 도심형 식물공장 식물 재배 시스템에 있어서, 도 1 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 크게 식물생육용 광원(즉, LED 조명장치)(10); 폐회로형 메인 순환 궤도(100); 순환 구동 장치(200); 수직형 재배베드(300); 관수 공급 장치(400); 및 중앙 제어 모듈(500);을 포함하며, 이에 더하여 분지 순환 궤도(600); 및 분기 장치(700);를 더 포함할 수 있다.The urban plant factory plant cultivation system using the rotational circulation type cultivation bed according to the present invention, in the urban plant factory plant cultivation system, as shown in FIGS. 1 to 6, is largely a light source for plant growth (ie, LED lighting device) (10); Closed circuit type main circulation orbit (100);
구체적으로, 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템은, 도심형 식물공장 식물 재배 시스템에 있어서, 도 1 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 식물생육용 광원(즉, LED 조명장치)(10)가 설비된 메인 공간(또는 메인 구역)(101)에 구성되는 하나 이상의 폐회로형 메인 순환 궤도(100); 하기 중앙 제어 모듈(500)의 제어 신호에 따라 상기 메인 순환 궤도(100)를 따라 구동되도록 구성되는 순환 구동 장치(200); 상기 순환 구동 장치(200)의 구동에 의해 상기 메인 순환 궤도(100)를 따라 순환 이동하도록 구비되는 복수의 수직형 재배베드(300); 상기 재배베드(300)에 물을 공급하도록 구성되는 관수 공급 장치(400); 및 상기 순환 구동 장치(200) 및 관수 공급 장치(400)의 동작을 제어하도록 구성되는 중앙 제어 모듈(500);을 포함한다.Specifically, the urban plant factory plant cultivation system using the rotational circulation type cultivation bed according to the present invention, in the urban plant factory plant cultivation system, as shown in FIGS. 1 to 6, a light source for plant growth (ie, LED lighting) one or more closed-loop main circulation orbits 100 configured in a main space (or main zone) 101 equipped with an apparatus) 10; a
또한, 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템은, 상기 메인 공간(101)과 별개의 별도 공간(또는 별도 구역)(102) 각각에 설비되고, 상기 메인 순환 궤도(100)에서 분지되고 다시 합류되는 복수의 분지 순환 궤도(600); 및 상기 메인 순환 궤도(100)와 각 분지 순환 궤도(600)의 분지점에 구성되고, 상기 중앙 제어 모듈(500)의 제어 신호에 따라 동작하여 메인 순환 궤도(100) 또는 분지 순환 궤도(600)로 상기 재배베드(300)가 이동되도록 구성되는 분기 장치(700);를 더 포함한다.In addition, the urban plant factory plant cultivation system using the rotational circulation type cultivation bed according to the present invention is installed in each of the separate spaces (or separate areas) 102 separate from the
상기 메인 공간(101)에 구비되는 식물생육용 광원(즉, LED 조명장치)(10)은 생육되는 식물에 따라 그에 적절한 광원이 적용될 수 있다.The light source for plant growth (ie, LED lighting device) 10 provided in the
상기 메인 순환 궤도(100)는 폐회로형 궤도(도면에서는 타원형의 폐회로형 궤도를 예시로 나타냄)로 구성되어 메인 공간(101)의 천장부에 설비되는 상부 순환 궤도(110) 및 바닥부에서 상기 상부 순환 궤도에 대향하여 구비되는 하부 가이드 레일(120)로 구성될 수 있다.The
상기 메인 순환 궤도(100)는 아래에서 상세히 설명되는 순환 구동 장치(200)의 구동에 의해 수직형 재배베드(300)가 순환 회전 이동하도록 가이드하는 가이드레일의 역할을 한다.The
그리고 상기 하부 가이드 레일(120)은 재배베드(300)의 하단부를 가이드하는 역할함과 동시에, 재배베드(300)로 공급된 관수가 집수되며 환수 탱크(미도시)로 연결되는 환수 관로의 역할도 하게 된다. 이를 위하여, 상기 하부 가이드 레일(120)에는 환수 탱크로 연결되는 복수의 환수 구멍이 형성된다.In addition, the
상기한 분지 순환 궤도(600)도 상기 메인 순환 궤도(100)의 구조와 동일하게 구성된다.The
또한, 상기 메인 순환 궤도(100)는 도 5에 예시로 나타낸 바와 같이 메인 공간(101)에 하나 이상으로 구성될 수 있으며, 광원 및 식물 생육 환경에 따라 다른 형태의 순환 궤도로 형성될 수 있다.In addition, as shown by way of example in FIG. 5 , one or more main circulation orbits 100 may be configured in the
계속해서, 상기 순환 구동 장치(200)는 상부 측 메인 순환 궤도(100)(즉, 상부 순환 궤도(110))를 따라 이동하는 이동 롤러(210)와, 일측은 상기 이동 롤러(210)에 결합되며, 타측은 상기 재배베드(300)에 연결되는 구동 체인(220), 및 상기 구동 체인(220)을 회전 구동시키기 위한 동력을 전달하며, 상기 중앙 제어 모듈(500)의 동작 신호로 구동되는 구동 수단(미도시)을 포함한다.Subsequently, the
본 발명에서 상기 순환 구동 장치(200)는 재배베드가 장착되어(아래에서 설명하겠지만, 바람직하게 수직형 재배베드가 탈장착 가능하게 결합되어) 순환 궤도를 따라 순환 이동할 수 있게 구동시킬 수 있는 장치라면 특별히 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the
한편, 도 5에서 광원(10)이 메인 순환 궤도(100)의 중앙부에 설치되는 경우를 예시하고 있으나, 메인 순환 궤도(100)의 일측에 선택적으로 설치될 수 있다.Meanwhile, although the case where the
다음으로, 상기 수직형 재배베드(300)는 식물이 식재되고, 상기 순환 구동 장치(200)의 구동에 의해 상기 메인 순환 궤도(100)를 따라 순환 이동하도록 구성된다.Next, the
구체적으로, 상기 수직형 재배베드(300)는 장방형으로 형성되고 길이방향으로 절개부가 형성되는 베드 바디(310), 및 상기 베드 바디(310)에 구비되고, 식물이 식재 가능하며, 수분을 일정 시간 머금을 수 있는 재질로 형성되는 식재용 충전물(320)을 포함한다.Specifically, the
상기 수직형 재배베드(300)는 도 6에 나타낸 바와 같이 2열 배치되게 구성될 수 있다.The
또한, 상기 수직형 재배베드(300)는 상단부가 상기 순환 구동 장치(200)에 의해 상부 순환 궤도(310)을 따라 이동할 때, 하부 순환 궤도(320)에서 안정적으로 가이드될 수 있게 그 하단부에 구비되는 가이드 구름 롤러(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 가이드 구름 롤러는 하부 가이드 레일(120)로부터 탈락 가능하게 구비된다.In addition, the
상기 식재용 충전물(320)은 스펀지로 이루어지며, 바람직하게는 친환경 물질로 제조된 스펀지로 이루어지는 것이 바람직하다.The
또한, 상기 재배베드(300)의 일측에는 식물의 생육 관리 및 재배베드의 순환 이동을 위하여 바코드(301)가 부여된다.In addition, a
상기 바코드(301)는 재배베드(300)에 탈부착 가능하게 부착되는 케이스에 수납되어 구비될 수 있다.The
여기에서, 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템은, 상기 순환 구동 장치(200)와 상기 재배베드(300) 간에 구성되어 상기 재배베드(300)가 순환 구동 장치(200)에 착탈 가능하게 결합되도록 하는 착탈 결합 수단(800)을 더 포함할 수 있다.Here, the urban plant factory plant cultivation system using the rotational circulation type cultivation bed according to the present invention is configured between the
상기 착탈 결합 수단(800)은 상기 순환 구동 장치(200)에 구성되는 연결 프레임(구체적으로, 상기 순환 구동 장치(200)의 구동 체인(220)에 연결되는 연결 프레임)(810)과, 상기 연결 프레임(820)에 구비되는 걸림 고리(820), 및 상기 재배베드(300)의 상단부 일면에 형성되어 상기 걸림 고리(820)가 걸림되는 걸림홈(830)을 포함한다.The detachable coupling means 800 includes a connection frame (specifically, a connection frame connected to the driving
본 발명은 상기와 같은 착탈 결합 수단(800)을 통해 상기 재배베드(300)가 순환 구동 장치(200)에 착탈 가능하게 결합됨으로써, 재배베드(300)를 순환 구동 장치(200)에서 분리하여 식물의 이식, 수확 등의 작업을 용이하게 행할 수 있도록 한다. 여기에서, 상기 재배베드(300)가 분리된 상태에서 식물 이식은, 이식묘를 심을 수 있게 구성되는 이식 자동화 로봇에 의해 이식할 수 있다.According to the present invention, the
계속해서, 상기 관수 공급 장치(400)는 상기 재배베드(300)의 상방으로부터 물을 공급하도록 구성된다.Subsequently, the
구체적으로, 상기 관수 공급 장치(400)는 물 공급 탱크(미도시)와, 상기 물 공급 탱크에서 물을 펌핑하는 워터 펌프(410)와, 상기 메인 순환 궤도(100)의 상부 메인 순환 궤도(110) 일측에 간격을 갖고 구비되는 물 공급구(420), 및 상기 워터 펌프(410)와 물 공급구(420) 간에 연결되어 워터 펌프(410)에서 펌핑된 물을 상기 물 공급구(420)로 공급되도록 연결하는 물 공급 라인(430)을 포함한다.Specifically, the
상기 물 공급구(420)는 일 실시 형태로 도 6의 (A)에 나타낸 바와 같이, 물 공급 라인(430)에서 길이방향으로 간격을 갖고 구비되며, 양측으로 분지되는 분지 라인(421), 및 상기 분지 라인(421)의 끝단에 구비되어 물을 분사시키는 노즐구(미도시)로 구성될 수 있다.The water supply port 420 is provided with intervals in the longitudinal direction in the
또한, 상기 물 공급구(420)는 다른 실시 형태로, 도 6의 (B)에 나타낸 바와 같이, 물 공급 라인(430)에서 길이방향으로 간격을 가지며, 그 물 공급 라인(450)에서 연통되면서 하방으로 연장되는 연장 라인(422), 및 상기 연장 라인(422)의 끝단에 구비되고, 공급되는 물이 표면을 타고 흘러내려 재배베드(300)의 상단으로 유입되도록 하는 경사판(423)을 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the water supply port 420 is another embodiment, as shown in FIG. 6B , has a distance in the longitudinal direction from the
다음으로, 상기 중앙 제어 모듈(500)은 상기 순환 구동 장치(200) 및 관수 공급 장치(400)의 동작을 제어하도록 구성된다.Next, the
여기에서, 상기 중앙 제어 모듈(500)은 앞서 설명한 바와 같이 바코드(301)의 정보를 저장 구축되고, 해당 바코드(301)에 따른 데이터에 근거하여 이식과 수확을 위한 이동 등을 위하여 이동을 자동 제어할 수 있다.Here, the
또한, 이러한 중앙 제어 모듈(500)은, 예를 들면 식물의 생장이 예상보다 빠른 경우, 작업자의 바코드 리더기를 통해 읽어들인 정보를 판독하여 별도의 구역이나 공간으로 이동시켜 일정 시간 동안 저장한 후 다시 원래 공간으로 이동되도록 제어할 수도 있다.In addition, this
물론, 상기 중앙 제어 모듈(500)은 자동 이동 제어를 행할 수 있으며, 작업자의 수동 조작 신호를 전달받고 수동 조작 신호에 따라 순환 구동 장치(200)를 구동시켜 재배베드(300)가 소정 구역 또는 공간으로 이동되도록 할 수도 있다.Of course, the
또한, 상기 중앙 제어 모듈(500)은 상기 재배베드(300) 각각에 구비되는 거리 센서의 검출 신호를 전달받아 미리 설정된 데이터에 기반하여 상기 재배베드(300) 간이 일정 간격을 유지하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 재배베드(300)를 구동시키는 순환 구동 장치는 재배베드별로 각각 구성되며, 상기 중양 제어 모듈(500)에서는 상기 재배베드별 순환구동장치를 개별 제어함으로써 재베베드 간이 일정 간격을 유지하도록 할 수 있다.In addition, the
한편, 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 시스템은, 상기 메인 공간(101)과 별개의 별도 공간(또는 별도 구역)(102) 각각에 설비되고, 상기 메인 순환 궤도(100)에서 분지되고 다시 합류되는 복수의 분지 순환 궤도(600); 및 상기 메인 순환 궤도(100)와 각 분지 순환 궤도(600)의 분지점에 구성되고, 상기 중앙 제어 모듈(500)의 제어 신호에 따라 동작하여 메인 순환 궤도(100) 또는 분지 순환 궤도(600)로 상기 재배베드(300)가 이동되도록 구성되는 분기 장치(700);를 더 포함한다.On the other hand, the urban plant factory plant cultivation system using the rotational circulation type cultivation bed according to the present invention is installed in each separate space (or separate area) 102 separate from the
이와 같이 본 발명은 분지 순환 궤도(600) 및 분기 장치(700)를 포함함으로써. 상기 재배베드에 부착된 바코드(301)에 대한 정보가 입력된 데이터에 기반하여 중앙 제어 모듈(500)에서 상기 순환구동장치(200)를 구동시키고, 메인 순환 궤도(100)와 분지 순환 궤도(600)의 분지점에 설치된 분기 장치(700)를 동작시켜서 분지 전환하여 메인 순환 궤도(100)로부터 해당 분지 순환 궤도(600)로 안내시켜 재배베드가 해당 구획 공간으로 이동하며, 다시 분지 순환 궤도(600)에서 메인 순환 궤도(100)로 이동하도록 할 수 있다.As such, the present invention includes a branching circulation orbital 600 and a branching
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 회전순환식 재배베드를 이용한 도심형 식물공장 식물 재배 방법 및 도심형 식물공장 식물 재배 시스템에 의하면, 재배베드를 순환 방식으로 회전시키면서 식물을 재배할 수 있어 공간 효율을 극대화하여 최적화 된 도심형 식물공장을 제공할 수 있고, 재배베드가 순환됨으로써 수확을 위한 작업 공간을 줄이고 수확 공간을 늘릴 수 있으며, 수확을 위한 작업자의 이동을 최소화하여 작업 환경을 개선하고, 노동력 절감을 도모할 수 있는 이점이 있다.As described above, according to the urban plant factory plant cultivation method and the urban plant factory plant cultivation system using the rotational circulation type cultivation bed according to the present invention, it is possible to grow plants while rotating the cultivation bed in a circulation method, thereby maximizing the space efficiency. This can provide an optimized urban plant factory, reduce the working space for harvesting and increase the harvesting space by circulating the cultivation bed. There are advantages to being able to
또한, 본 발명에 의하면, 재배베드가 탈착 가능하게 구성되어 개별 분리된 재베베드에서 식물의 이식과 수확 작업을 진행할 수 있어 작업성을 더욱 향상시킬 수 있으며, 식물의 이식과 임시 저장 및 수확을 위한 구역을 구분하고 해당 구역으로 재배베드가 이동되도록 함으로써 관리성과 작업 효율을 더욱 증대시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, according to the present invention, since the cultivation bed is configured to be detachable, plant transplantation and harvesting work can be carried out in individually separated rebebed beds, so that workability can be further improved, and plant transplantation, temporary storage, and harvesting can be performed. There is an advantage that can further increase manageability and work efficiency by dividing the area for the purpose and allowing the cultivation bed to be moved to the area.
또한, 본 발명에 의하면, 재배베드에 관리 바코드를 부착하여 이식, 임시 저장 및 수확을 위한 관리를 용이하게 행할 수 있으며, 여섯째, 본 발명은 재배베드를 순환 회전 방식으로 구현함에 따라 식물과 광원(LED 조명장치)을 1:1 비율로 설치할 필요가 없어 설치 비용 및 불필요한 냉방을 최소화하여 경제적이고 효율적인 생육 환경을 조성할 수 있는 이점이 있다.In addition, according to the present invention, management for transplantation, temporary storage, and harvesting can be easily performed by attaching a management barcode to the cultivation bed. Sixth, the present invention implements the cultivation bed in a circular rotation method, so that plants and light sources ( LED lighting device) does not need to be installed in a 1:1 ratio, so it has the advantage of creating an economical and efficient growing environment by minimizing installation costs and unnecessary cooling.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments described in this specification and the accompanying drawings are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Therefore, since the embodiments disclosed in the present specification are for explanation rather than limitation of the technical spirit of the present invention, it is obvious that the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Modifications and specific embodiments that can be easily inferred by those skilled in the art within the scope of the technical idea included in the specification and drawings of the present invention should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
10: 식물생육용 광원(LED 조명장치)
100: 폐회로형 메인 순환 궤도
101: 메인 공간
102: 별도 공간
110: 상부 순환 궤도
120: 하부 가이드 레일
200: 순환 구동 장치
210: 이동 롤러
220: 구동 체인
300: 수직형 재배베드
301: 바코드
310: 베드 바디
320: 식재용 충전물
400: 관수 공급 장치
410: 워터 펌프
420: 물 공급구
421: 분지 라인
422: 연장 라인
423: 경사판
430: 물 공급 라인
500: 중앙 제어 모듈
600: 분지 순환 궤도
700: 분기 장치
800: 착탈 결합 수단
810: 연결 프레임
820: 걸림 고리
830: 걸림홈10: Light source for plant growth (LED lighting device)
100: closed circuit type main circulation track
101: main space
102: separate space
110: upper circulation orbit
120: lower guide rail
200: circulation drive device
210: moving roller
220: drive chain
300: vertical cultivation bed
301: barcode
310: bed body
320: filling for planting
400: irrigation supply device
410: water pump
420: water supply port
421: branch line
422: extension line
423: swash plate
430: water supply line
500: central control module
600: branch circulation orbit
700: branch device
800: detachable coupling means
810: connection frame
820: catch hook
830: jamming groove
Claims (10)
식물생육용 광원이 구비된 메인 공간에 구성되는 하나 이상의 폐회로형 메인 순환 궤도;
하기 중앙 제어 모듈의 제어 신호에 따라 상기 메인 순환 궤도를 따라 구동되도록 구성되는 순환 구동 장치;
상기 순환 구동 장치의 구동으로 상기 메인 순환 궤도를 따라 순환 이동하도록 구비되는 복수의 수직형 재배베드;
상기 재배베드에 물을 공급하도록 구성되는 관수 공급 장치;
상기 순환 구동 장치 및 관수 공급 장치의 동작을 제어하도록 구성되는 중앙 제어 모듈;
상기 메인 공간과 별개의 별도 공간 또는 별도 구역 각각에 설비되되, 상기 메인 순환 궤도에서 분지되고 다시 합류되는 복수의 분지 순환 궤도; 및
상기 메인 순환 궤도와 각 분지 순환 궤도의 분지점에 구성되고, 상기 중앙 제어 모듈의 제어 신호에 따라 동작하여 메인 순환 궤도 또는 분지 순환 궤도로 상기 재배베드가 이동되도록 하는 분기 장치;를 포함하고,
상기 메인 순환 궤도 및 상기 분지 순환 궤도는, 천장부에 구비되는 상부 순환 궤도 및 바닥부에서 상기 상부 순환 궤도에 대향하여 구비되고, 복수의 환수 구멍이 형성되며, 상기 재배베드의 하단부에 구비되는 가이드 구름 롤러를 가이드하는 하부 가이드 레일을 포함하고,
상기 수직형 재배베드는, 장방형으로 형성되고 길이방향으로 절개부가 형성되는 베드 바디, 및 상기 베드 바디에 구비되고, 식물이 식재 가능한 재질로 형성되는 식재용 충전물을 포함하고,
상기 재배베드에는 해당 재배베드와 식재된 식물에 대한 정보를 갖는 바코드가 구비되며,
상기 중앙 제어 모듈은 상기 바코드의 정보를 저장 구축하며, 해당 바코드에 따른 데이터에 근거하여 이식과 수확을 위한 별도 구역 또는 별도 공간으로의 재배베드 이동을 자동 제어하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는
도심형 식물공장 식물 재배 시스템.
In the urban plant factory plant cultivation system,
One or more closed circuit main circulation orbits configured in a main space provided with a light source for plant growth;
a circulation driving device configured to be driven along the main circulation trajectory according to a control signal of the following central control module;
a plurality of vertical cultivation beds provided to circulately move along the main circulation track by driving the circulation driving device;
an irrigation supply device configured to supply water to the cultivation bed;
a central control module configured to control the operation of the circulation driving device and the irrigation supply device;
a plurality of branch circulation orbits which are provided in a separate space or a separate area separate from the main space, branched from the main circulation orbit and rejoined; and
a branching device configured at a branch point of the main circulation orbit and each branch circulation orbit, and operated according to a control signal from the central control module to move the cultivation bed to the main circulation orbit or branch circulation orbit;
The main circulation orbit and the branch circulation orbit are provided opposite the upper circulation orbit in the upper circulation orbit and the floor provided in the ceiling, a plurality of return holes are formed, and guide clouds provided at the lower end of the cultivation bed a lower guide rail for guiding the roller;
The vertical cultivation bed is formed in a rectangular shape and includes a bed body in which an incision is formed in the longitudinal direction, and a planting filler provided in the bed body and formed of a plantable material,
The cultivation bed is provided with a barcode having information on the cultivation bed and planted plants,
The central control module stores and builds the information of the barcode, characterized in that it is configured to automatically control the movement of the cultivation bed to a separate area or a separate space for transplantation and harvesting based on the data according to the barcode
Urban plant factory plant cultivation system.
상기 순환 구동 장치는, 상기 상부 순환 궤도를 따라 이동하는 이동 롤러와, 일측은 상기 이동 롤러에 결합되며, 타측은 상기 재배베드에 연결되는 구동 체인, 및 상기 구동 체인을 회전 구동시키기 위한 동력을 전달하며, 상기 중앙 제어 모듈의 동작 신호로 구동되는 구동 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는
도심형 식물공장 식물 재배 시스템.
4. The method of claim 3,
The circulation driving device includes a moving roller moving along the upper circulation track, a driving chain coupled to the moving roller at one end and a driving chain connected to the cultivation bed at the other end, and power for rotationally driving the driving chain. and a driving means driven by an operation signal of the central control module.
Urban plant factory plant cultivation system.
상기 식재용 충전물은 스펀지로 이루어지며,
상기 순환 구동 장치와 상기 재배베드 간에 구성되어 상기 재배베드가 순환 구동 장치에 착탈 가능하게 결합되도록 하는 착탈 결합 수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
도심형 식물공장 식물 재배 시스템.
6. The method of claim 5,
The filling for planting is made of a sponge,
Removable coupling means configured between the circulation driving device and the cultivation bed so that the cultivation bed is detachably coupled to the circulation driving device; characterized in that it further comprises
Urban plant factory plant cultivation system.
상기 착탈 결합 수단은,
상기 구동 체인에 연결되는 연결 프레임;
상기 연결 프레임에 구비되는 걸림 고리; 및
상기 재배베드의 상단부 일면에 형성되어 상기 걸림 고리가 걸림되는 걸림홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는
도심형 식물공장 식물 재배 시스템.
8. The method of claim 7,
The detachable coupling means,
a connecting frame connected to the drive chain;
a locking ring provided on the connection frame; and
It is characterized in that it comprises;
Urban plant factory plant cultivation system.
상기 관수 공급 장치는, 물 공급 탱크와, 상기 물 공급 탱크에서 물을 펌핑하는 워터 펌프와, 상기 메인 순환 궤도의 상부 메인 순환 궤도 일측에 간격을 갖고 구비되는 물 공급구, 및 상기 워터 펌프와 물 공급구 간에 연결되어 워터 펌프에서 펌핑된 물을 상기 물 공급구로 공급되도록 구비되는 물 공급 라인을 포함하며,
상기 물 공급구는, 상기 물 공급 라인에서 길이방향으로 간격을 가지며, 그 물 공급 라인에서 연통되고 하방으로 연장되는 연장 라인, 및 상기 연장 라인의 끝단에 구비되고, 공급되는 물이 표면을 타고 흘러내려 재배베드의 상단으로 유하되도록 하는 경사판을 포함하는 것을 특징으로 하는
도심형 식물공장 식물 재배 시스템.
4. The method of claim 3,
The irrigation supply device includes a water supply tank, a water pump for pumping water from the water supply tank, a water supply port provided with a gap on one side of an upper main circulation track of the main circulation track, and the water pump and water and a water supply line connected between the supply ports to supply water pumped from the water pump to the water supply port,
The water supply port has an interval in the longitudinal direction from the water supply line, and is provided at the end of an extension line that communicates with the water supply line and extends downward, and the supplied water flows down the surface. Characterized in that it comprises a sloping plate to be lowered to the top of the cultivation bed
Urban plant factory plant cultivation system.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020200168104A KR102307753B1 (en) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | Plant cultivation method and plant cultivation system for plant factory using cultivation bed of circulation rotarty type |
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