KR20220025465A - Medium weight measurement device for sub-irrigation during transplant production in plant factory - Google Patents

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KR20220025465A
KR20220025465A KR1020200106206A KR20200106206A KR20220025465A KR 20220025465 A KR20220025465 A KR 20220025465A KR 1020200106206 A KR1020200106206 A KR 1020200106206A KR 20200106206 A KR20200106206 A KR 20200106206A KR 20220025465 A KR20220025465 A KR 20220025465A
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KR1020200106206A
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곽유리나
박선우
정희석
강동현
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연암대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention provides a medium weight measurement device for sub-irrigation of a plant factory type seedling system effective for crop cultivation by attaching a weight sensor to an upper part of a cultivation frame, unlike a conventional weight measurement method, to accurately measure the weight of a cultivated crop after bottom irrigation. The medium weight measurement device for sub-irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention is capable of accurately measuring the weight of crops by solving a measurement error resulting from a residual irrigation solution.

Description

식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치{Medium weight measurement device for sub-irrigation during transplant production in plant factory}Medium weight measurement device for sub-irrigation during transplant production in plant factory}

본 발명은 식물공장형 육묘시스템에서 저면관수 시 배지의 중량 측정이 가능한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus capable of measuring the weight of a medium during bottom irrigation in a plant factory type seedling system.

식물의 생장에서 양수분의 적절한 공급은 식물의 생장과 과실의 수량 및 상태에 큰 영향을 준다. 식물공장형 육묘시스템은 인공광원을 사용한 다단(多段)재배시스템을 말하는데, 주로 재배베드에 작물 재배용기를 넣고 일정 시간동안 재배용기의 하단부가 물에 잠기게 함으로써 상토의 모세관 현상으로 물이 아래에서부터 흡수되는 저면관수 방식을 사용한다. 기존의 중량 측정 방식은 판형 저울시스템 또는 셀 형 무게 센서를 재배베드의 귀퉁이 부분에 배치하여 두고 재배베드를 위에 올려놓는 형식으로 이루어졌다. 저면관수 방식은 급수 및 퇴수 과정으로 이루어지고, 이러한 퇴수의 과정에서 완전한 퇴수가 이루어 지지 않고 잔여 관수가 발생하게 되는데, 이러한 잔여 관수량은 관수 실시 때 마다 다르고, 그 잔여 관수의 무게 편차로 인하여 재배작물의 올바른 중량측정이 어려운 문제를 유발한다. 이러한 작물재배 시스템 내 불필요한 관수 용액의 잔여분은 측정 목적에 따라 상토 및 재배용 배지의 흡수율, 함수율, 증발산율 또는 작물 내 흡수율, 작물체중 및 증발산 변화율 등의 조사 목적에 큰 장애 요인이므로 이에 대한 해결책이 필요하다. 이와 관련하여 한국 공개특허 제2018-0015465호는 식물재배용 배지의 함수량 및 식물의 무게에 따른 양액 공급 조절 시스템에 대해 개시하고 있다. Proper supply of nutrient water in plant growth has a great influence on plant growth and the quantity and condition of fruit. Plant factory type seedling system refers to a multi-stage cultivation system using an artificial light source. Mainly, by putting a crop cultivation container in the cultivation bed and immersing the lower part of the cultivation container in water for a certain period of time, water is absorbed from the bottom due to capillary action of the soil. The bottom irrigation method is used. The conventional weight measurement method consists of placing a plate-type scale system or a cell-type weight sensor at the corner of the cultivation bed and placing the cultivation bed on top. The bottom irrigation method consists of watering and draining processes, and in the process of draining, residual irrigation occurs without complete draining. Correct weighing of crops creates a difficult problem. Residual amount of unnecessary irrigation solution in such a crop cultivation system is a major obstacle to investigation purposes such as absorption rate of top soil and cultivation medium, moisture content, evapotranspiration rate or absorption rate in crops, crop weight and evapotranspiration change rate, depending on the purpose of measurement, so a solution is needed Do. In this regard, Korean Patent Application Laid-Open No. 2018-0015465 discloses a system for regulating the supply of nutrient solution according to the water content of a plant culture medium and the weight of the plant.

그러나 상기 선행기술의 경우, 중량 센서가 재배작물에 하부에 위치하므로 잔존 양액으로 인해 재배작물의 올바른 중량측정이 어려운 문제점이 있다. However, in the case of the prior art, since the weight sensor is located in the lower part of the cultivated crop, there is a problem in that it is difficult to accurately measure the weight of the cultivated crop due to the remaining nutrient solution.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 종래 무게 측정 방식과 달리 무게센서를 재배 프레임의 상부에 부착시켜 저면관수 후 재배작물의 정확한 무게 측정이 가능하여 작물재배에 효과적인 정밀 관수 조절이 가능한 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is to solve various problems including the above problems. Unlike the conventional weight measurement method, a weight sensor is attached to the upper part of the cultivation frame to accurately measure the weight of the cultivated crop after bottom irrigation, which is effective for crop cultivation An object of the present invention is to provide an apparatus for measuring the weight of a medium for bottom irrigation of a plant factory type seedling system capable of precise irrigation control. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 관점에 따르면, 작물 재배용 재배용기를 거치하는 재배용기 받침구; 상기 재배용기 받침구의 양 말단에 배치되고 상기 재배용기 받침구의 수평 이동을 조절하는 복수의 수평조절구; 상기 수평조절구의 상방으로 연장되고 상기 재배용기 받침구의 수직 이동을 조절하는 복수의 높이조절구; 상기 높이조절구 상부에 배치되고 상기 재배용기의 무게를 측정하는 복수의 무게센서를 포함하는 중량측정프레임; 및 상기 중량측정프레임의 구조를 지지하는 재배 프레임을 포함하는, 작물 배지 중량 측정장치가 제공된다. According to one aspect of the present invention, a cultivation vessel holder for mounting a cultivation vessel for growing crops; a plurality of horizontal adjustment spheres disposed at both ends of the cultivation vessel holder and adjusting the horizontal movement of the cultivation vessel holder; a plurality of height adjustment spheres extending upward of the horizontal adjustment sphere and adjusting the vertical movement of the cultivation vessel holder; a weight measurement frame disposed on the height control part and including a plurality of weight sensors for measuring the weight of the cultivation vessel; and a cultivation frame supporting the structure of the weight measurement frame, a crop medium weight measurement device is provided.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치는 관수용액의 잔여 여부에서 비롯하는 측정 오류를 해결하여 작물의 정확한 무게의 측정이 가능하여 정밀 관수 조절이 가능함에 따라 함수량 조절 등 작물을 위한 최적화된 재배환경을 제공할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The apparatus for measuring the weight of the medium for bottom irrigation of the plant factory-type seedling system of the present invention made as described above solves the measurement error resulting from the residual irrigation solution, so that the accurate weight of the crop can be measured and precise irrigation control is possible. It is possible to provide an optimized growing environment for crops, such as controlling water content. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 종래 저면관수 방식으로 작물을 재배할 때 상기 작물의 무게 측정 방식을 개략적으로 나타내고 있는 개요도이다.
도 2는 본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)의 개략적인 구성을 나타내고 있는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)의 개략적인 구성을 나타내고 있는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)의 재배용기받침구(60)의 활용예를 개략적으로 나타내고 있는 개요도이다.
도 5는 본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)의 적용예를 개략적으로 도시하고 있는 개요도이다.
도 6은 본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)의 다른 적용예를 개략적으로 도시하고 있는 개요도이다.
도 7은 본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)의 형태를 나타내는 사진이다.
도 8은 본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)의 적층식 형태를 나타내는 사진이다.
도 9는 육묘용 사각 트레이 사진이다. 1 is a schematic diagram schematically illustrating a method of measuring the weight of a crop when cultivating a crop in a conventional bottom irrigation method.
2 is a front view showing a schematic configuration of a medium weight measuring apparatus 100 for bottom irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention.
3 is a side view showing a schematic configuration of a medium weight measuring apparatus 100 for bottom irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention.
4 is a schematic diagram schematically showing an example of utilization of the cultivation vessel holder 60 of the apparatus 100 for measuring the weight of the medium for bottom irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention.
5 is a schematic diagram schematically showing an application example of the apparatus 100 for measuring the weight of the medium for bottom irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention.
6 is a schematic diagram schematically illustrating another application example of the apparatus 100 for measuring the weight of the medium for bottom irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention.
7 is a photograph showing the shape of the apparatus 100 for measuring the weight of the medium for bottom irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention.
8 is a photograph showing a laminated form of the apparatus 100 for measuring the weight of the medium for bottom irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention.
9 is a photograph of a square tray for seedlings.

용어의 정의:Definition of Terms:

본 문서에서 사용되는 용어 "저면관수(sub-irrigation)"는 재배작물의 하부에 물을 공급하여 작물이 밑으로부터 물을 흡수하도록 유도하는 관수방법을 말한다. 식물공장형 육묘시스템은 인공광원을 사용한 다단(多段) 재배 시스템으로 구성되는데 기존의 온실 재배와는 달리 양액탱크를 설치하여 재배베드 내 물 또는 양액을 일정시간 급수한 후 퇴수시키는 저면관수 방식을 사용하여 관수한다.As used herein, the term "sub-irrigation" refers to an irrigation method in which water is supplied to the lower part of a cultivated crop to induce the crop to absorb water from the bottom. Plant factory-type seedling system consists of a multi-stage cultivation system using artificial light sources. Unlike conventional greenhouse cultivation, a nutrient solution tank is installed to supply water or nutrient solution in the cultivation bed for a certain period of time and then drained. irrigate

발명의 상세한 설명:DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION:

본 발명의 일 관점에 따르면, 작물 재배용 재배용기를 거치하는 재배용기 받침구; 상기 재배용기 받침구의 양 말단에 배치되고 상기 재배용기 받침구의 수평 이동을 조절하는 복수의 수평조절구; 상기 수평조절구의 상방으로 연장되고 상기 재배용기 받침구의 수직 이동을 조절하는 복수의 높이조절구; 상기 높이조절구 상부에 배치되고 상기 재배용기의 무게를 측정하는 복수의 무게센서를 포함하는 중량측정프레임; 및 상기 중량측정프레임의 구조를 지지하는 재배 프레임을 포함하는, 작물 배지 중량 측정장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, a cultivation vessel holder for mounting a cultivation vessel for growing crops; a plurality of horizontal adjustment spheres disposed at both ends of the cultivation vessel holder and adjusting the horizontal movement of the cultivation vessel holder; a plurality of height adjustment spheres extending upward of the horizontal adjustment sphere and adjusting the vertical movement of the cultivation vessel holder; a weight measurement frame disposed on the height control part and including a plurality of weight sensors for measuring the weight of the cultivation vessel; and a cultivation frame supporting the structure of the weight measurement frame, a crop medium weight measurement device is provided.

상기 측정장치에 있어서, 상기 높이조절구 및 수평조절구는 조임식 체결 방식, 엑추에이터 방식, 전기구동식 또는 권선식일 수 있고 상기 높이조절구 및 수평조절구는 위치점을 인식하는 자동위치 제어장치를 추가로 포함할 수 있다. In the measuring device, the height adjustment member and the horizontal adjustment member may be a tightening fastening method, an actuator method, an electric drive type, or a winding type, and the height adjustment member and the horizontal adjustment member add an automatic position control device for recognizing a position point can be included as

상기 측정장치에 있어서, 상기 무게센서는 로드셀(load cell)일 수 있고 상기 무게센서는 중량측정프레임 상부에 행잉(hanging) 방식으로 배치되어 재배작물의 무게를 측정할 수 있으며 상기 무게센서는 측정값을 표시하는 디스플레이를 추가로 포함할 수 있다. In the measuring device, the weight sensor may be a load cell, and the weight sensor may be disposed in a hanging manner on the weight measuring frame to measure the weight of a cultivated crop, and the weight sensor may measure the measured value It may further include a display for displaying the.

상기 측정장치에 있어서, 상기 재배용기 받침구는 원형, 타원형, 또는 다각형 모양으로 제조될 수 있고 상기 재배 프레임의 소재는 알루미늄 또는 티타늄일 수 있다. In the measuring device, the cultivation vessel holder may be manufactured in a circular, oval, or polygonal shape, and the material of the cultivation frame may be aluminum or titanium.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, several preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.Examples of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to an Example. Rather, these embodiments are provided so as to more fully and complete the present disclosure, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In addition, in the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated for convenience and clarity of description.

명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 균일한 부호는 균일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.Throughout the specification, when referring to one component, such as a film, region, or substrate, being located "on", "connected to," "stacked" or "coupled to" another component, the one component It may be construed that an element may be directly in contact with, “on,” “connected to,” “stacked with,” or “coupled to,” another element, or that there may be other elements interposed therebetween. On the other hand, when it is stated that one element is located "directly on," "directly connected to," or "directly coupled to" another element, it is interpreted that there are no other elements interposed therebetween. do. Uniform symbols refer to uniform elements. As used herein, the term “and/or” includes any one and all combinations of one or more of those listed items.

본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various members, parts, regions, layers, and/or parts, these members, parts, regions, layers and/or parts are limited by these terms so that they It is self-evident that These terms are used only to distinguish one member, component, region, layer or portion from another region, layer or portion. Accordingly, a first member, component, region, layer or portion discussed below may refer to a second member, component, region, layer or portion without departing from the teachings of the present invention.

또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.Also, relative terms such as "above" or "above" and "below" or "below" may be used herein to describe the relationship of certain elements to other elements as illustrated in the drawings. It may be understood that relative terms are intended to include other orientations of the element in addition to the orientation depicted in the drawings. For example, if an element is turned over in the figures, elements depicted as being on the face above the other elements will have orientation on the face below the other elements. Thus, the term “top” by way of example may include both “bottom” and “top” directions depending on the particular orientation of the drawing. If the device is oriented in a different orientation (rotated 90 degrees relative to the other orientation), the relative descriptions used herein may be interpreted accordingly.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is used to describe specific embodiments, not to limit the present invention. As used herein, the singular form may include the plural form unless the context clearly dictates otherwise. Also, as used herein, “comprise” and/or “comprising” refers to specifying the presence of the recited shapes, numbers, steps, actions, members, elements, and/or groups thereof. and does not exclude the presence or addition of one or more other shapes, numbers, movements, members, elements and/or groups.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings schematically illustrating ideal embodiments of the present invention. In the drawings, variations of the illustrated shape can be envisaged, for example depending on manufacturing technology and/or tolerances. Accordingly, embodiments of the spirit of the present invention should not be construed as limited to the specific shape of the region shown in the present specification, but should include, for example, changes in shape caused by manufacturing.

도 1은 종래 저면관수 방식으로 작물을 재배할 때 상기 작물의 중량 측정 방식을 개략적으로 나타내고 있는 개요도이다. 작물을 재배할 때 작물의 생육에 따른 변화를 측정하기 위해 중량을 측정하는 것은 중요한 요소 중 하나다. 도시한 바와 같이 종래의 중량 측정 방식은 화분, 재배포트 등의 작물 재배용기를 재배베드에 배치 후 상기 재배베드 하부에 물을 채운 후 일정시간 동안 방치하여 상기 작물에 수분을 공급하고 일반적으로 재배베드 하부 말단에 판형 저울시스템 또는 셀 형 무게센서를 배치하여 퇴수 후 상기 작물의 중량을 측정하게 된다. 그러나 이러한 종래기술은 퇴수 과정 후 완전한 퇴수가 이루어지지 않고 잔여 관수가 상기 재배베드에 남게 된다. 이러한 잔여 관수량은 반복적으로 실시되는 저면관수 때 마다 다르고 잔여 관수의 무게의 편차로 인하여 재배작물의 정확한 중량 측정이 어렵게 된다. 이러한 재배 시스템 내 불필요한 관수 용액의 잔여분은 측정 목적에 따라 상토 및 재배용 배지의 흡수율, 함수율, 증발산율 또는 작물 내 흡수율, 작물체중 및 증발산 변화율 등의 조사 목적에 큰 장애 요인으로 작용한다. 1 is a schematic diagram schematically illustrating a method of measuring the weight of a crop when cultivating a crop in a conventional bottom irrigation method. When cultivating crops, measuring the weight is one of the important factors to measure the change according to the growth of the crop. As shown, in the conventional weight measurement method, after placing a crop cultivation container such as a potted plant or a cultivation pot on the cultivation bed, water is filled in the bottom of the cultivation bed and left for a certain period of time to supply moisture to the crop, and in general, the cultivation bed A plate-type scale system or a cell-type weight sensor is disposed at the lower end to measure the weight of the crop after water withdrawal. However, in this prior art, complete drainage is not made after the drainage process, and residual irrigation remains in the cultivation bed. The amount of residual irrigation is different for each repeated bottom irrigation, and due to the variation in the weight of residual irrigation, it is difficult to accurately measure the weight of cultivated crops. The remainder of the unnecessary irrigation solution in the cultivation system acts as a major obstacle to the purpose of investigation, such as the absorption rate of the top soil and cultivation medium, the moisture content, the evapotranspiration rate or the absorption rate within the crop, and the change rate of crop weight and evapotranspiration depending on the purpose of measurement.

도 2는 본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)의 개략적인 구성을 나타내고 있는 정면도이다. 본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)는 종래 저면관수 방식으로 작물 재배할 때 퇴수 후 재배베드(재배통)에 남아있는 잔여 관수로 발생하는 무게 편차로 인해 올바른 무게를 측정할 수 없는 문제점을 해결하기 위해 고안되었다. 도 2에 도시된 바와 같이 상기 장치에 대한 구성을 설명하면 먼저, 재배작물의 무게 측정을 위한 주요 핵심 구성은 중량측정프레임(10)이라고 할 수 있는데 이는 작물 재배용 용기를 배치할 수 있는 재배용기받침구(60)의 양 말단에 상기 재배용기받침구(60)의 수평 이동을 조절하는 복수의 수평조절구(20)가 구성되어 있다. 또한 수평조절구(20)와 상방으로 연결되며 상기 재배용기받침구(60)의 수직 이동을 조절하는 복수의 높이조절구(30)가 구성되어 있고 수평조절구(20) 및 높이조절구(30)의 조절 후 상기 재배용기의 무게를 측정하는 복수의 무게센서(40)가 높이조절구(30)의 상부 양 말단에 배치된다. 이와 같이 중량측정프레임(10)은 재배용기받침구(60), 수평조절구(20), 높이조절구(30) 및 무게센서(40)를 포함하고 저면관수 방식에서 퇴수 후 재배용기의 무게를 효율적으로 측정할 수 있다. 또한 상기 중량측정프레임(10)과 연결되고 그 구조를 견고하게 지지하는 재배프레임(50)으로 구성된다. 본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)는 도시된 바와 같이 주요 각 구성요소가 서로 대칭적 구조로 제조될 수 있다. 이때 재배용기받침구(60)는 원형, 타원형, 또는 다각형 모양으로 제조될 수 있고 요홈 형태의 봉, 관 및 판의 형태로 제조될 수 있다. 또한, 높이조절구(30) 및 수평조절구(20)과 같은 조절형 구조의 경우 도면에서 도시한 조임식 체결 방식 외에도 엑추에이터(Actuator) 방식이나 모터 축의 회전을 이용한 권선식, 무빙스테이지 등의 전기구동식으로 제조할 수 있고 아울러 초음파센서, 레이저센서를 활용한 위치점 인식을 구성하여 자동위치 제어장치를 적용할 수 있다. 2 is a front view showing the schematic configuration of the apparatus 100 for measuring the weight of the medium for bottom irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention. The apparatus 100 for measuring the weight of the medium for bottom irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention is the correct weight due to the weight deviation caused by the residual irrigation remaining in the cultivation bed (cultivation trough) after water withdrawal when crops are grown in the conventional bottom irrigation method It is designed to solve the problem that cannot be measured. When describing the configuration of the device as shown in FIG. 2 , first, the main core configuration for measuring the weight of cultivated crops can be called a weight measurement frame 10 , which is a cultivation container support in which a container for growing crops can be disposed. A plurality of horizontal adjustment spheres 20 for controlling the horizontal movement of the cultivation vessel holder 60 are configured at both ends of the sphere 60 . In addition, a plurality of height adjustment spheres 30 are connected upwardly connected to the horizontal adjustment sphere 20 and control the vertical movement of the cultivation vessel holder 60 , and the horizontal adjustment sphere 20 and the height adjustment sphere 30 are configured. ), a plurality of weight sensors 40 for measuring the weight of the cultivation vessel are disposed at both upper ends of the height control sphere 30 . As such, the weight measuring frame 10 includes a cultivation vessel holder 60, a horizontal control member 20, a height control member 30 and a weight sensor 40, and measures the weight of the cultivation vessel after draining in the bottom irrigation method. can be measured efficiently. In addition, it is connected to the weight measuring frame 10 and consists of a cultivation frame 50 that firmly supports the structure. As shown in the figure, in the apparatus 100 for measuring the weight of the medium for bottom irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention, each main component may be manufactured in a symmetrical structure with each other. At this time, the cultivation vessel holder 60 may be manufactured in a circular, oval, or polygonal shape, and may be manufactured in the form of a concave-shaped rod, tube, or plate. In addition, in the case of an adjustable structure such as the height control member 30 and the horizontal control member 20, in addition to the fastening method shown in the drawing, an actuator method or a winding type using the rotation of the motor shaft, electric such as a moving stage It can be manufactured by driving, and an automatic position control device can be applied by configuring position point recognition using an ultrasonic sensor and a laser sensor.

본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)의 작동 원리는 도 5에서 자세히 설명하기로 한다. The operating principle of the apparatus 100 for measuring the weight of the medium for bottom irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5 .

도 3는 본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)의 개략적인 구성을 나타내고 있는 측면도이다. 도시한 바와 같이 재배용기받침구(60)의 말단에 배치된 복수의 수평조절구(20)의 형태 및 이동 방향을 확인할 수 있고 수평조절구(20)의 상부의 높이조절구(30) 및 무게센서(40)의 형태를 자세히 확인할 수 있다. 홈부의 간격이 다른 복수의 재배용기를 사용할 때 수평이 안 맞아서 저면관수 시 수분공급이 균일하지 않는 문제가 발생할 수 있다. 이때 수평조절구(20)를 좌우로 이동시켜 재배 용기에 맞춰서 간격을 조절하여 재배용기받침구(60)를 안정적으로 배치할 수 있다. 상기 도 3은 4개의 수평조절구(20)의 구성을 도시하였으나 이는 작업 환경을 고려하여 적절히 증감하여 배치할 수 있다. 3 is a side view showing the schematic configuration of the apparatus 100 for measuring the weight of the medium for bottom irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention. As shown, the shape and movement direction of the plurality of horizontal adjustment spheres 20 disposed at the distal end of the cultivation vessel holder 60 can be checked, and the height adjustment sphere 30 and the weight of the upper part of the horizontal adjustment sphere 20 are The shape of the sensor 40 can be confirmed in detail. When using a plurality of cultivation vessels with different spacing between the grooves, the level may not be aligned, which may cause a problem of non-uniform moisture supply during bottom irrigation. At this time, by moving the horizontal adjustment member 20 to the left and right to adjust the spacing according to the cultivation vessel, the cultivation vessel holder 60 can be stably disposed. Although FIG. 3 shows the configuration of the four horizontal adjustment members 20, it may be appropriately increased or decreased in consideration of the working environment.

도 4는 본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)의 재배용기받침구(60)의 활용예를 개략적으로 나타내고 있는 개요도이다. 도시한 바와 같이 일반적인 다공 포트형 재배 용기가 아닌 화분 등의 별도의 용기를 사용하여 측정하여야 할 때에 재배용기받침구(60)를 이용한 거치가 용이하지 못할 경우에는 재배용기받침구(60) 상부에 통수형 매쉬 플레이트(70)를 올리고 무게를 측정할 수 있다. 예컨대 육묘용 트레이 사용 시에는 재배용기받침구(60)를 이용하여 간격을 조절하여 셀 사이로 재배용기받침구(60)가 위치하게 함으로써 거치를 할 수 있으나, 기존 원형 화분은 거치가 불가능하므로 물이 빠질 수 있는 플레이트를 재배용기받침구(60) 위에 설치하고 플레이트 내에 화분을 놓아서 무게를 측정할 수 있다(도 9 참조).4 is a schematic diagram schematically showing an example of utilization of the cultivation vessel holder 60 of the apparatus 100 for measuring the weight of the medium for bottom irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention. As shown in the figure, when it is not easy to use the cultivation vessel holder 60 when measurement is to be performed using a separate container such as a flowerpot rather than a general porous pot type cultivation vessel, the cultivation vessel holder 60 is placed on the upper part. It is possible to raise the water flow type mesh plate 70 and measure the weight. For example, when using a tray for seedlings, it can be mounted by adjusting the spacing using the cultivation vessel holder 60 and positioning the cultivation vessel holder 60 between the cells. A detachable plate may be installed on the cultivation vessel holder 60, and the weight may be measured by placing a flowerpot in the plate (see FIG. 9).

도 5는 본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)의 적용예를 개략적으로 도시하고 있는 개요도이다. 본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)는 도시된 바와 같이 주요 각 구성요소가 서로 대칭적 구조로 종래에는 재배용기받침구(60) 하부에 판형 저울시스템 또는 셀 형 무게센서를 배치하여 무게를 측정하는 방식과 달리 재배프레임(50) 상부 양 말단에 무게센서(40)를 설치하여 저면관수 방식으로 작물에 수분을 공급하고 수분 공급이 완료된 후(퇴수 시)에는 재배작물의 정확한 무게 측정이 가능하다. 이는 재배프레임(50) 상부 양 말단에 배치되는 무게센서(40)가 행잉(hanging) 방식으로 설치되어 있기 때문에 재배베드에 잔여 관수가 잔존한다 하더라도 이를 배제하고 정확하게 무게를 측정할 수 있다. 즉 종래 기술의 문제점이었던 관수용액의 잔여 여부에서 비롯하는 측정 오류를 해결할 수 있다. 또한 상기 작물의 무게를 정확하게 측정할 수 있어 관수 시간 및 간격을 조절할 수 있으므로 재배용 배지의 흡수율, 함수율, 증발산율 또는 작물 내 흡수율, 증발산 변화율 등 작물 생육 변화를 정확하게 측정할 수 있다. 5 is a schematic diagram schematically showing an application example of the apparatus 100 for measuring the weight of the medium for bottom irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention. As shown in the figure, the apparatus 100 for measuring the weight of the medium for bottom irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention has a symmetrical structure with each other. Unlike the method of measuring the weight by placing a weight sensor, the weight sensors 40 are installed at both ends of the upper part of the cultivation frame 50 to supply moisture to the crops in a bottom irrigation method. Accurate weight measurement of crops is possible. Since the weight sensors 40 disposed at both ends of the upper portion of the cultivation frame 50 are installed in a hanging manner, even if residual irrigation water remains in the cultivation bed, it is possible to accurately measure the weight without excluding this. That is, it is possible to solve the measurement error resulting from the residual irrigation solution, which was a problem in the prior art. In addition, since it is possible to accurately measure the weight of the crop, the irrigation time and interval can be adjusted, so it is possible to accurately measure changes in crop growth such as absorption rate, moisture content, evapotranspiration rate or absorption rate in crops, evapotranspiration rate of the cultivation medium.

또한, 도 6에 도시한 바와 같이 재배용기는 요홈 형태의 다공식 포트형 재배용기를 사용할 때 홈부의 간격이 다를 경우 중량측정프레임(10)의 하부에 설치되어 재배용기를 거치하는 재배용기받침구(60)는 수평조절구(20)를 통해 수평 이동을 조절하여 안정적으로 배치할 수 있다. 또한 재배용기의 높이가 다른 경우 높이조절구(30)를 이용하여 상하 이동을 통해 퇴수 후 무게센서(40)를 통한 정확한 무게측정이 가능하다. In addition, as shown in FIG. 6 , the cultivation vessel is installed under the weight measurement frame 10 when the groove portion is different when using a multi-form pot type cultivation vessel having a groove shape, and the cultivation vessel holder is installed to mount the cultivation vessel. (60) can be stably disposed by adjusting the horizontal movement through the horizontal adjustment member (20). In addition, when the height of the cultivation vessel is different, it is possible to accurately measure the weight through the weight sensor 40 after the water is discharged through vertical movement using the height adjustment tool 30 .

도 7은 본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)의 형태를 나타내는 사진이다. 도시한 바와 같이 재배용기를 거치할 수 있는 재배용기받침구(60), 무게센서(40), 높이조절구(30), 수평조절구(20)의 형태와 구조를 명확하게 확인할 수 있다. 특히 본 발명의 장치에서 배지 중량을 측정하기위해 가장 중요한 역할을 하는 무게센서는 상기 장치 상단 각 모서리 4곳에 설치되어 있다(빨간 원). 또한 하부에는 노란색 원으로 표시된 재배용기받침구(60), 보라색원으로 표시된 수평조절구(20), 파란색 원으로 표시된 높이조절구(30)의 구조 및 형태를 확인할 수 있다. 7 is a photograph showing the shape of the apparatus 100 for measuring the weight of the medium for bottom irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention. As shown, the shape and structure of the cultivation vessel holder 60 , the weight sensor 40 , the height control member 30 , and the horizontal control member 20 that can hold the cultivation vessel can be clearly identified. In particular, the weight sensor, which plays the most important role in measuring the weight of the medium in the apparatus of the present invention, is installed in each of the four upper corners of the apparatus (red circles). In addition, the structure and shape of the cultivation vessel holder 60 indicated by the yellow circle, the horizontal adjustment sphere 20 indicated by the purple circle, and the height adjustment sphere 30 indicated by the blue circle can be confirmed in the lower part.

상기 도 7은 본 발명의 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)의 단일 구성을 나타내었으나 도 8에 나타난 바와 같이 식물공장형 육묘시스템의 저면관수용 배지 중량 측정 장치(100)를 적층하여 다량의 재배포트의 거치가 가능하고 상기 재배포트의 무게도 동시에 측정가능하다. 도면에는 도시하지 않았으나 재배프레임(50)에 디스플레이를 설치하여 퇴수 시 무게센서(40)를 통해 측정된 작물의 무게를 상기 디스플레이를 통해 실시간으로 확인할 수 있다. 7 shows a single configuration of the apparatus 100 for measuring the medium weight for bottom irrigation of the plant factory type seedling system of the present invention, but as shown in FIG. 8 , the medium weight measurement apparatus 100 for bottom irrigation of the plant factory type seedling system By stacking, it is possible to mount a large amount of redistribution ports, and the weight of the redistribution ports can be measured at the same time. Although not shown in the drawing, the weight of the crop measured through the weight sensor 40 can be checked in real time through the display by installing a display in the cultivation frame 50 .

결론적으로 본 발명의 저면관수식 재배작물의 무게 측정 장치는 관수용액의 잔여 여부에서 비롯하는 측정 오류를 해결하여 작물의 정확한 무게의 측정이 가능하므로 정밀 관수 조절에 따른 배지의 흡수율, 함수량 조절 등 작물을 위한 최적화된 재배환경을 제공할 수 있다.In conclusion, the apparatus for measuring the weight of the bottom-irrigated cultivated crops of the present invention can accurately measure the weight of the crop by solving the measurement error caused by the residual irrigation solution. It can provide an optimized growing environment for

본 발명은 상술한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (8)

작물 재배용 재배용기를 거치하는 재배용기 받침구; 상기 재배용기 받침구의 양 말단에 배치되고 상기 재배용기 받침구의 수평 이동을 조절하는 복수의 수평조절구; 상기 수평조절구의 상방으로 연장되고 상기 재배용기 받침구의 수직 이동을 조절하는 복수의 높이조절구; 상기 높이조절구 상부에 배치되고 상기 재배용기의 무게를 측정하는 복수의 무게센서를 포함하는 중량측정프레임; 및
상기 중량측정프레임의 구조를 지지하는 재배 프레임을 포함하는, 작물 배지 중량 측정장치. Cultivation vessel holder for holding the cultivation vessel for growing crops; a plurality of horizontal adjustment spheres disposed at both ends of the cultivation vessel holder and adjusting the horizontal movement of the cultivation vessel holder; a plurality of height adjustment spheres extending upward of the horizontal adjustment sphere and adjusting the vertical movement of the cultivation vessel holder; a weight measurement frame disposed on the height control part and including a plurality of weight sensors for measuring the weight of the cultivation vessel; and
Containing a cultivation frame for supporting the structure of the weight measurement frame, crop medium weight measurement device. 제1항에 있어서,
상기 높이조절구 및 수평조절구는 조임식 체결 방식, 엑추에이터 방식, 전기구동식 또는 권선식인, 장치. According to claim 1,
The height control member and the horizontal control member are a fastening type fastening method, an actuator method, an electrically driven type or a winding type, the device. 제1항에 있어서,
상기 높이조절구 및 수평조절구는 위치점을 인식하는 자동위치 제어장치를 추가로 포함하는, 장치.According to claim 1,
The height adjusting member and the horizontal adjusting member further include an automatic position control device for recognizing a position point, the device. 제1항에 있어서,
상기 무게센서는 로드셀(load cell)인, 장치.According to claim 1,
The weight sensor is a load cell (load cell), the device. 제4항에 있어서,
상기 무게센서는 중량측정프레임 상부에 행잉(hanging) 방식으로 배치되어 재배작물의 무게를 측정하는, 장치. 5. The method of claim 4,
The weight sensor is arranged in a hanging manner on the upper part of the weight measurement frame to measure the weight of the cultivated crop, the device. 제4항에 있어서,
상기 무게센서는 측정값을 표시하는 디스플레이를 추가로 포함하는, 장치. 5. The method of claim 4,
The weight sensor further comprises a display for displaying the measured value, the device. 제1항에 있어서,
상기 재배용기 받침구는 원형, 타원형, 또는 다각형 모양으로 제조되는, 장치.According to claim 1,
The cultivation vessel holder is manufactured in a circular, oval, or polygonal shape, the device. 제1항에 있어서,
상기 재배 프레임의 소재는 알루미늄 또는 티타늄인, 장치.
According to claim 1,
The material of the cultivation frame is aluminum or titanium, the device.
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KR102596846B1 (en) * 2022-12-29 2023-11-03 주식회사 에이팩 Aeroponic cultivation system capable of real-time measurement of plant live weight
CN117652314A (en) * 2023-12-27 2024-03-08 武汉亚非种业有限公司 Circulation seedling raising device and seedling raising method

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