KR101775778B1 - Led를 이용한 소형 분화국화 재배 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED를 이용한 소형 분화국화 재배 방법에 관한 것으로, LED를 이용하여 식물의 성장단계에 따라 최적의 환경을 제공함으로써 분화국화를 재배하는 방법에 있어서, 상기 LED를 이용한 분화국화 재배 방법은 적색광을 방사하는 적색LED, 청색광을 방사하는 청색LED, 백색광을 방사하는 백색LED로 구성된 혼합광을 제공하는 것을 포함하는 것으로, 본 발명은 LED를 광원으로 하여, 부피가 큰 안정기나 열관리를 위한 부가적인 장치 없이 효율적으로 식물 성장에 필요한 광원을 제공하며, 식물이 성장하는 시기별로 최적화된 광원을 제공하여 효율적으로 초소형 분화국화를 재배하는 현저한 효과가 있다.

Description

LED를 이용한 소형 분화국화 재배 방법{cultivation method for compact chrysanthemum using LED}

본 발명은 LED를 이용한 소형 분화국화 재배 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 LED를 이용하여 식물의 성장단계에 따라 최적의 빛과 재배환경조건을 제공하여 분화국화를 재배하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 종래기술로서, 등록특허공보, 등록번호 제10-1277053호(소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구)에 배경기술로 기재된 바와 같이, 각종 식물 재배시 인공 광원을 이용하는 기술은 근래에 식물공장 시스템 기술로서 응용되는 등 널리 연구되고 있으며, 식물은 통상 엽록체가 햇빛의 힘으로 탄산가스와 물로부터 전분 등의 탄수화물을 합성하는 작용을 통해 성장하고, 이렇게 빛에너지를 화학에너지로 바꾸는 광합성은 식물 생장에 있어 가장 중요한 부분이다.

상기 종래기술로서, 등록특허공보, 등록번호 제10-1277053호(소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구)에 의하면, 상기 소규모 식물 재배용 발광다이오드형 조명기구는 사각 함체의 형상을 갖고 그 내부에는 축전지를 포함한 제어회로부가 내장되고, 상면에는 시간을 포함하여 각종 정보 및 상태가 표시되는 디스플레이부와 각종 데이터의 입력 및 선택할 수 있도록 하는 키 신호 입력부 및 광량 조절부가 설치된 형태를 갖는 본체와; 상기 본체의 상면 후방부 또는 배면에 일단부가 고정되는 형태로 설치되는 수개의 플렉시블한 전선안내 및 지지용 파이프와; 수개의 적색과 청색, 녹색 및 백색의 발광다이오드를 구비하고 상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프 중 어느 하나의 단부에 각도 조절이 자유롭게 고정 설치되어 식물의 재배에 필요한 조명을 방출하는 발광다이오드형 조명등과; 상기한 수개의 전선안내 및 지지용 파이프 중 어느 하나의 단부에 각도 조절이 자유롭게 고정 설치되어 태양에서 조사되는 빛 에너지를 전기에너지로 변환시켜 주는 태양 전지 모듈;로 구성한 것을 특징으로 한다고 기재되어 있다.

다른 종래기술로서, 등록특허공보, 등록번호 제10-1027205호(식물재배용 LED 조명장치)에 의하면, 상기 식물재배용 LED 조명장치는 식물의 성장을 감지하여 식물의 성장단계에 알맞은 파장의 빛을 소정 주기로 펄스(pulse) 조사하는 식물재배용 LED 조명장치를 개시하며, 이를 위하여 LED 모듈이 장착된 광원부; 상기 광원부로 교류전원을 공급하는 컨버터; 식물의 외관을 관찰하여 상기 식물의 성장단계에 대한 데이터를 생성하는 성장단계 인식수단; 및 상기 광원부와 컨버터 및 성장단계 인식수단에 전기적으로 연결되고, 상기 성장단계 인식수단으로부터 전송된 데이터를 분석하여 해당 식물의 성장단계에 대응되는 광파장 요구량을 추출하며, 상기 광파장 요구량에 따라 광원부의 광출력을 제어하는 제어부를 포함하는 식물재배용 LED 조명장치를 제공한다고 기재되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 장치로 식물을 재배할 시, 소형 분화국화 대량 생산에 적용할 수 없고 광조성, 광량 등 광환경조건이 상이하여 품질이 떨어지고, 식물이 생장하는 시기별로 최적화된 광원을 제공하지 않기 때문에 효율적으로 분화국화를 재배할 수 없다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, LED를 광원으로 하여, 부피가 큰 안정기나 열관리를 위한 부가적인 장치 없이 효율적으로 식물 성장에 필요한 광원을 제공하며, 식물이 성장하는 시기별로 최적화된 광원을 제공하여 효율적으로 분화국화를 재배함으로써 시장성 및 상품성이 뛰어난 LED를 이용한 소형 분화국화 재배 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 LED를 이용한 분화국화 재배 방법에 관한 것으로, LED를 이용하여 식물의 성장단계에 따라 최적의 환경을 제공함으로써 분화국화를 재배하는 방법에 있어서, 상기 LED를 이용한 분화국화 재배 방법은 적색광을 방사하는 적색LED, 청색광을 방사하는 청색LED, 백색광을 방사하는 백색LED로 구성된 혼합광을 제공하는 것을 기본으로 하여 광량과 광조사 시간 등을 재배시간별 처리하여 조절하여 재배하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명은 LED를 광원으로 하여, 부피가 큰 안정기나 열관리를 위한 부가적인 장치 없이 효율적으로 식물 성장에 필요한 광원을 제공하며, 식물이 성장하는 시기별로 최적화된 광원을 제공하여 효율적으로 초소형 분화국화를 재배하는 현저한 효과가 있다.

또한, 분화국화를 소형으로 재배하여 공간을 효율적으로 이용하여 작은 면적에서 대량생산이 가능하며, 재배기간이 짧고 시장성과 및 상품성을 높이는데 현저한 효과가 있다.

도1은 LED 광을 조사하는 사진.
도2는 LED 설치 사진.

본 발명은 LED를 이용한 소형 분화국화 재배 방법에 관한 것으로, LED를 이용하여 식물의 성장단계에 따라 최적의 환경을 제공함으로써 분화국화를 재배하는 방법에 있어서, 상기 LED를 이용한 분화국화 재배 방법은 적색광을 방사하는 적색LED, 청색광을 방사하는 청색LED, 백색광을 방사하는 백색LED로 구성된 혼합광을 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 적색LED: 청색LED :백색LED 의 광량이 각각 동일할 시, 비율이 1:1:1 인 것을 특징으로 한다.

또한, 광조사 시간은 10시간 40분 ~ 11시간 20분이고 나머지 시간은 광이 없는 암조건을 유지하며, 총 광량은 270~330mol·m^-2·s^-1PPFD인 것을 특징으로 한다.

또한, 광조사와 암조사시기 평균재배 온도편차를 2℃ 이내로 조절함으로서 분화국화 웃자람을 방지하고 상품성을 높이는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 LED 광을 조사하는 사진, 도2는 LED 설치 사진이다.

본 발명은 식물공장 내부에서 분화 국화를 초소형으로 재배하되, 분화 국화의 성장단계를 초기, 중기, 말기로 나누어, 시기별로 최적화된 광원을 제공함으로써 분화국화를 재배하는 방법에 관한 것이며, 본 발명에서는 광합성을 촉진시키는 특정 파장대의 광을 집중적으로 조사할 수 있는 LED를 광원으로 사용한다.

본 발명에서 사용되는 LED는 적색광을 방사하는 적색LED, 청색광을 방사하는 청색LED, 백색광을 방사하는 백색LED로 구성되어 있으며, 일반적으로 적색LED: 청색LED :백색LED 의 광량이 각각 동일할 할 시, 비율이 1:1:1 인 혼합광을 제공하며, 총 광량은 270~330mol·m^-2·s^-1PPFD이다.

총 광량이 270μmol 미만일 경우에는 분화국화 생육과 분지성이 약해지고 개화가 늦으며 꽃수가 적어져 상품성이 떨어지고, 330mol·m^-2·s^-1PPFD를 초과하게 되면 LED 설치 갯수가 많아 식물공장 설치비가 너무 비싸져 산업화에 문제점이 있었다.

또한, 재배에 필요한 광조사 시간은 10시간 40분~ 11시간 20분이며, 나머지 시간은 광이 없는 암조건을 유지해야하는 것으로, 광조사 시간이 10시간 40분 미만일 경우에는 식물 생장이 약해지고 상품성이 떨어지며, 11시간 20분을 초과하게 되면 상품출하까지의 재배기간이 길어지고 심지어 제대로 꽃이 피지 않는 등 상품성 있는 분화를 생산하기 어려운 문제점이 있었다.

그리고 재배온도는 19∼23℃로, 광 조사 중 식물공장의 실내 평균온도와, 광을 조사하지 않는 시간의 식물공장 실내 평균온도의 편차는 2℃ 내외로 일정하게 유지되어야 하며, 상대습도는 50∼70% 로 유지되어야 한다.

상기 재배온도가 19℃ 미만이면, 생육이 늦어지고 꽃피는 시기가 지연되고 상품성이 떨어지는 등의 문제점이 발생하고, 23℃를 초과하면 초장이 길어지고 꽃피는 시기가 늦어져 상품성이 떨어지는 등의 문제점이 발생하게 되며, 상대습도가 50% 미만이면 건조하여 잎이 마르는 등 식물이 제대로 자라지 못하게 되고, 70%을 초과하게 되면 식물이 도장해지고 습해서 잎이 병 발생이 많은 문제점이 발생하게 된다.

또한, 주야간 평균온도의 편차가 커질수록 식물의 키가 커지게 되므로, 광조사 중 식물공장의 실내온도와, 광을 조사하지 않는 시간의 식물공장 실내온도의 편차가 2℃ 내외가 되도록하여, 식물의 상품성이 향상되도록 한다.

한편, 다른 실시례로서, 본 발명에서는 국화를 심은 날로부터 10일까지를 적심하기 전의 재배기간으로 초기, 16일부터 25일까지를 적심부터 중기, 26일부터 출하기까지를 말기로 정하여, 시기별로 최적화된 광원을 제공하게 된다.

이 경우, 초기에는 적색LED: 청색LED :백색LED 의 광량이 각각 동일할 시, 비율이 2:1:1 이 되도록 혼합광을 제공하며, 주간 광조사 시간은 12시간으로, 나머지 12시간의 암조사시간은 구분하여 암조사 시작 후 4시간은 광조사를 중단하다가 이후 광조사를 주간처럼 조사하다가, 이후 나머지 4시간은 다시 광조사를 중단하는 방법으로 처리하여 개화를 억제시키며, 재배온도는 22∼24℃로 유지되어야 한다.

적색광은 광합성 및 발아, 엽록소 합성, 성장 등에 효과가 크고, 청색광은 형채 형성에 효과가 크며, 백색광은 성장을 억제하는 기능을 하는 것으로, 초기에는 광합성 효과가 띄어난 적색LED의 비율을 나머지 광원보다 높이고, 광 조사 시간을 다른 성장시기보다 늘려 국화의 개화를 억제하고 잎과 줄기가 잘 자랄 수 있도록 하였다.

중기에는 적색LED: 청색LED :백색LED 의 광량이 각각 동일할 시, 비율이 2:1:1 이 되도록 혼합광을 제공하며, 주간 광조사 시간은 10시간 40분 ~ 11시간 20분시간이며, 재배온도는 19∼23℃으로 유지되어야 한다.

중기에는 광합성 효과가 띄어난 적색광의 비율을 나머지 광원보다 높여 식물이 분지성이 늘어나서 상품성이 높아지고 생육이 촉진될 수 있도록 하였다.

그리고 말기에는 적색LED: 청색LED :백색LED 의 광량이 각각 동일할 시, 비율이 1:1:1 이 되도록 혼합광을 제공하여 식물체의 웃자람을 방지하여 분화의 상품성을 높이며, 주간 광조사 시간은 10시간 40분 ~ 11시간 20분이며, 재배온도는 18∼23℃으로 유지되어야 한다.

한편, 본 발명은 초소형 분화 국화를 재배하기 위한 것이므로, 재배용기는 화분직경이 4∼8cm 이고, 높이는 직경의 1∼1.5배로 제작되어 국화가 소형으로 자랄 수 있도록 한다.

따라서 본 발명은 LED를 광원으로 하여, 부피가 큰 안정기나 열관리를 위한 부가적인 장치 없이 효율적으로 식물 성장에 필요한 광원을 제공하며, 식물이 성장하는 시기별로 최적화된 광원을 제공하여 효율적으로 초소형 분화국화를 재배하는 현저한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 적색광을 방사하는 적색LED, 청색광을 방사하는 청색LED, 백색광을 방사하는 백색LED로 구성된 혼합광으로 광조사하는 LED를 이용한 소형 분화국화 재배 방법에 있어서,
   상기 국화를 심은 날로부터 10일까지를 적심하기 전의 재배기간으로 초기, 16일부터 25일까지를 적심부터 중기, 26일부터 출하기까지를 말기로 정하여, 시기별로 최적화된 광원을 제공하는 것으로,
   초기에는 적색LED: 청색LED :백색LED 의 광량이 각각 동일할 시, 총 광량은 270~330mol·m^-2·s^-1PPFD이되, 비율이 2:1:1 이 되도록 혼합광을 제공하며, 주간 광조사 시간은 12시간으로, 나머지 12시간의 암조사시간은 구분하여 암조사 시작 후 4시간은 광조사를 중단하다가 이후 광조사를 주간처럼 조사하다가, 이후 나머지 4시간은 다시 광조사를 중단하는 방법으로 처리하여 개화를 억제시키며, 재배온도는 22~24℃로 유지되며,
   중기에는 적색LED: 청색LED :백색LED 의 비율이 2:1:1 이 되도록 혼합광을 제공하며, 주간 광조사 시간은 10시간 40분 ~ 11시간 20분이며, 재배온도는 19~23℃으로 유지되며,
   말기에는 적색LED: 청색LED :백색LED 의 비율이 1:1:1 이 되도록 혼합광을 제공하여 식물체의 웃자람을 방지하여 분화의 상품성을 높이며, 주간 광조사 시간은 10시간 40분 ~ 11시간 20분이며, 재배온도는 18~23℃으로 유지되되,
   상기 광조사와 암조사시기 평균재배 온도편차를 2℃ 이내로 조절함으로서 분화국화 웃자람을 방지하고 상품성을 높이는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 소형 분화국화 재배 방법
   
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