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태양광 병용형 식물공장의 생산효율 향상 및 에너지 절감을 위한 지능형 인공광 제어 시스템

  • 기술번호 : KST2015203733
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 태양광 병용형 식물공장의 생산효율 향상 및 에너지 절감을 위한 지능형 인공광 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광병용형 식물공장의 각 재배 영역별로 유에스엔통합센서수단을 설치하여 외부 기후의 기상조건(온도, 습도, 강수량, 풍향, 풍속 등)에 따라 변화하는 내부 환경정보(광질, 광량, 온도, 습도, 조도)를 각 영역별로 수집하고, 수집된 데이터간 상관 관계를 분석함으로써 대상 식물의 종류와 생육시기에 따라 적합한 광 환경을 균일하게 조성하기 위한 지능형 인공광 제어 시스템에 관한 것이다.본 발명을 통해 계절별, 시간대별로 변화하는 기상정보 등의 외부 상황에 따라 지능적으로 식물공장 내의 각 영역에 설치된 엘이디모듈부 및 반사판을 개별 제어함으로써, 보광의 효율을 극대화시켜 식물의 생육을 촉진시키고, 고품질의 균일한 식물 생산을 가능하게 하는 효과를 제공하게 된다.또한, 기존의 유선라인 형태로 공급되고 있는 Quantum 센서 및 분광 센서를 ZigBeee 기반의 유에스엔통합센서수단에 연동하여 구성함으로써, 태양광의 각 시간대별 가시광선 파장별 비율 및 광량 측정이 가능하도록 하며, 이를 통해 LUX와 PPFD, W 간 상관계수 도출 및 엘이디모듈부의 RED와 BLUE 파장을 개별 제어함으로써 태양광과 유사한 광 환경을 공급할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
Int. CL A01G 9/24 (2006.01) A01G 7/00 (2006.01) A01G 9/20 (2006.01)
CPC A01G 9/20(2013.01) A01G 9/20(2013.01) A01G 9/20(2013.01) A01G 9/20(2013.01) A01G 9/20(2013.01) A01G 9/20(2013.01)
출원번호/일자 1020120018187 (2012.02.22)
출원인 공주대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1296842-0000 (2013.08.08)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20130814) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.02.22)
심사청구항수 7

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 공주대학교 산학협력단 대한민국 충청남도 공주시

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 임재현 대한민국 충남 천안시 서북구
2 권숙연 대한민국 충남 공주시 번영*로 ***-*,

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 강경찬 대한민국 충청북도 청주시 청원구 오창읍 각리 *길 * 오창벤처프라자 ***호(특허법인 케이투비(충북 오창 분사무소))
2 변창규 대한민국 대전광역시 서구 청사로 *** 수협은행빌딩 ***호(특허법인 케이투비)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 공주대학교 산학협력단 충청남도 공주시
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2012.02.22 수리 (Accepted) 1-1-2012-0145706-33
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2012.03.06 수리 (Accepted) 1-1-2012-0183272-00
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2012.10.30 수리 (Accepted) 1-1-2012-0885655-59
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2013.02.01 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2013.03.08 수리 (Accepted) 9-1-2013-0013837-97
6 등록결정서
Decision to grant
2013.08.01 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0534157-72
7 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2013.08.21 수리 (Accepted) 1-1-2013-0759000-32
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2013.09.06 수리 (Accepted) 4-1-2013-5121903-91
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.03.04 수리 (Accepted) 4-1-2014-5027196-68
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.02.18 수리 (Accepted) 4-1-2020-5036312-87
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.06.23 수리 (Accepted) 4-1-2020-5136814-18
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번호 청구항
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태양광 병용형 식물공장의 생산효율 향상 및 에너지 절감을 위한 지능형 인공광 제어 시스템에 있어서,엘이디모듈부와 스피커를 포함하여 구성되며, 식물생육정보디비와 환경정보디비에 저장된 식물 생육을 촉진시키는 음파 및 초음파 주파수를 이용하여 신호를 발생시키고 스피커로 전송하여 소리를 출력시켜 식물 생육을 촉진시키며, 메인컨트롤러의 파장, 보광량, 조사시간의 제어 정보를 환경정보디비로부터 획득하여 무선 통신을 통해 엘이디모듈부를 개별 제어하여 식물공장의 각 영역별로 식물에게 적합한 광 환경을 제공하기 위한 초음파엘이디조명수단(200)과;태양광 식물공장 내 영역별로 설치 구성되어 내부 환경 정보를 센서링하기 위한 USN 기반의 유에스엔통합센서수단(400)과;메인컨트롤러의 반사판 제어 신호를 획득하여 반사판의 각도를 개별 제어하는 반사판개별제어부(310)와,태양의 움직임을 자동 추적하는 태양광추적센서(320)를 포함하여 구성되는 태양광반사수단(300)과;유에스엔통합센서수단으로부터 센서링된 정보를 수집하여 저장하며, 식물생육정보디비와 환경정보디비로부터 표본 식물생육 정보 및 광 환경 정보를 획득하여 웨이브발생장치로 음파 및 초음파 주파수 송출, 각 영역에 설치된 유에스엔통합센서수단으로부터 수집된 광환경 정보를 이용하여 대상 식물에게 적합한 파장비율 및 보광량을 해석하여 제어 신호를 발생시켜 엘이디개별제어부로 송출하거나, 보광량을 이용하여 반사판 제어 신호를 발생시켜 반사판개별제어부로 송출하기 위한 메인컨트롤러(100)와;표본 식물 생육 정보를 저장하고 관리하기 위한 식물생육정보디비(500)와;광 환경 정보를 저장하고 관리하기 위한 환경정보디비(600)와;유에스엔통합센서수단의 디바이스 정보를 저장하고 관리하기 위한 디바이스정보디비(700);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 병용형 식물공장의 생산효율 향상 및 에너지 절감을 위한 지능형 인공광 제어 시스템
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제 1항에 있어서,상기 초음파엘이디조명수단(200)은,식물생육정보디비와 환경정보디비에 저장된 식물 생육을 촉진시키는 음파와 초음파 신호 정보를 이용하여 신호를 발생시켜 스피커로 전송하는 웨이브발생장치(210)와,상기 웨이브발생장치로부터 전송된 신호를 출력시키는 스피커(220)와,메인컨트롤러의 파장, 보광량, 조사시간의 제어 신호를 획득하여 무선 통신을 이용하여 엘이디모듈부를 개별 제어하는 엘이디개별제어부(230)와,엘이디 광을 발생시키는 엘이디모듈부(240)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 병용형 식물공장의 생산효율 향상 및 에너지 절감을 위한 지능형 인공광 제어 시스템
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제 1항에 있어서,상기 메인컨트롤러(100)는,유에스엔통합센서수단으로부터 센서링된 정보를 수집하는 센서정보수집부(110)와,상기 센서정보수집부에 의해 수집된 센서 정보를 저장하는 센서정보저장부(120)와,상기 센서정보저장부에 저장된 센서 정보를 참조하여 센서 정보간의 상관 관계를 해석하기 위한 센서정보해석부(130)와,식물생육정보디비와 환경정보디비로부터 표본 식물생육 정보 및 광 환경 정보를 획득하여 웨이브발생장치로 송출하기 위한 표본식물생육정보송출부(140)와,상기 식물생육정보디비와 환경정보디비로부터 표본 식물생육 정보 및 광 환경 정보를 획득하여 최적 광환경을 산출하는 최적광환경산출부(150)와,산출된 최적 광환경 정보를 이용하여 각 영역별 파장 비율 및 보광량을 해석하기 위한 파장비율보광량해석부(160)와,상기 파장비율보광량해석부에 의해 해석된 광 환경 정보를 환경정보디비에 저장시키는 해석광환경정보저장처리부(170)와,상기 파장비율보광량해석부에 의해 해석된 각 영역별 파장 비율을 이용하여 파장, 조사시간의 제어 신호를 발생시켜 엘이디개별제어부로 송출하거나, 보광량을 이용하여 반사판 제어 신호를 발생시켜 반사판개별제어부로 송출하기 위한 제어신호송출부(180)와,상기 각각의 부 들간의 신호 흐름을 제어하는 메인컨트롤러제어부(190)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 병용형 식물공장의 생산효율 향상 및 에너지 절감을 위한 지능형 인공광 제어 시스템
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제 1항에 있어서,상기 유에스엔통합센서수단(400)은,태양광 식물공장 내 해당 영역의 온도를 감지하기 위한 온도센서(410)와,태양광 식물공장 내 해당 영역의 습도를 감지하기 위한 습도센서(420)와,태양광 식물공장 내 해당 영역의 이산화탄소를 감지하기 위한 이산화탄소센서(430)와,식물의 생육속도를 판단하기 위해 엘이디모듈부와 식물간의 높이(거리)를 측정하기 위한 초음파센서(440)와,태양광 식물공장 내 해당 영역의 조도를 감지하기 위한 조도센서(450)와,태양광 식물공장 내 해당 영역의 광량을 감지하기 위한 퀀텀센서(460)와,태양광 식물공장 내 해당 영역의 일사량을 감지하기 위한 일사량센서(470)와,태양광 식물공장 내 해당 영역의 가시광선 파장별 비율을 감지하기 위한 분광센서(480)와,상기 센서들로부터 센서링된 정보를 메인컨트롤러로 무선 통신하기 위한 무선통신모듈(490)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 병용형 식물공장의 생산효율 향상 및 에너지 절감을 위한 지능형 인공광 제어 시스템
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제 4항에 있어서,상기 무선통신모듈(490)은,메인컨트롤러와 지그비 통신하는 것을 특징으로 하는 태양광 병용형 식물공장의 생산효율 향상 및 에너지 절감을 위한 지능형 인공광 제어 시스템
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제 2항에 있어서,상기 엘이디모듈부(240)는,적색 파장의 광을 제공하는 적색엘이디모듈(미도시)과,청색 파장의 광을 제공하는 청색엘이디모듈(미도시)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 병용형 식물공장의 생산효율 향상 및 에너지 절감을 위한 지능형 인공광 제어 시스템
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제 4항에 있어서,상기 유에스엔통합센서수단(400)은,식물의 호흡량을 감지하기 위한 산소센서(미도시)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 병용형 식물공장의 생산효율 향상 및 에너지 절감을 위한 지능형 인공광 제어 시스템
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1 지식경제부 공주대학교 IT/SW 창의연구과정(중소기업연계형) 식물공장의 생산효율향상 및 에너지절감을 위한 인공광 제어기술
2 지식경제부 한국전자통신연구원 산업원천기술개발사업 쌍방향 정보 교환기반 복합공간용 인텔리전트 IT조명 시스템 기술개발
3 교육과학기술부 공주대학교 지역혁신인력양성사업 식물공장의 에너지절감을 위한 USN기반 스마트 통합관리시스템 개발