• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
• /
• 2019.10a
• /
• pp.7-7
• /
• 2019

우리나라에서의 대마는 마약류로 분류되어 기호용과 의료용 모두 법적인 제재를 받아왔으나 최근에 의료용 대마가 법적으로 허용이 되어 환자들에게 처방 받을 수 있게 되었다. 하지만 우리나라 사람들에게 대마는 환각성분을 가진 마약류로 깊이 인식되어 왔으며 의료용 대마에 대한 연구는 거의 전무한 실정이다. 노지재배에서 발생할 수 있는 범죄의 위험성, 자연교배에 의한 품질저하를 피할 수 있으며 재배조건(양액, 광조건, 광주기, 대기환경조성) 등을 제어할 수 있는 밀폐형 LED 식물공장은 의료용 대마 생산에 제일 적합한 모델이 될 수 있다. 식물체의 광합성은 가시광선 중 특정 파장 450nm 청색광과 660nm 적생광을 주로 이용하며 'LED (Light Emitting Diode) 발광다이오드'는 식물체의 광합성에 적합한 파장으로 광원을 조사할 수 있는 장점이 있다. 이러한 LED를 이용한 광합성은 식물체의 2차 대사물질 Anthocyanins, phenolic compounds 등의 향상과 생육에도 긍정적인 영향을 미치며 식물 뿐만 아니라 광합성을 하는 미세조류(micro algae)에서도 이용이 가능하며 해마토 코쿠스(Hematococcus)의 세포증식과 항산화물질 아스타잔틴(astaxathin)생산에 유용하게 쓰이고 있다. 최근 미국과 다른 나라에서도 기호용, 의료용 대마사업에 대한 관심이 높아지고 있으며 캐나다와 미국에서는 밀폐형 유리온실과 식물공장을 이용한 의료용 대마를 생산, 추출, 가공까지 하여 산업적인 영역을 넓히고 있는 실정이다. 특히, 실내재배에서는 광원이 필수적인 요소이며 식물생육에 선택적인 파장을 조사할 수 있는 LED와 재배조건을 정밀하게 제어할 수 있는 밀폐형 식물공장을 이용한 의료용 대마 생산에 대한 연구가 절실히 필요한 시점이다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
• /
• 2011.11a
• /
• pp.553-555
• /
• 2011

본 논문에서는 식물공장 내에 조도 변화를 측정하여 최적의 생육환경을 자동적으로 제어할 수 있도록 스마트폰 어플리케이션과 스마트폰에 내장된 조도센서의 결합을 통한 LED 제어 시스템을 제안한다. 스마트폰에 내장된 조도센서와 어플리케이션에 실행을 통해 외부 환경의 조도를 측정하고 무선 통신을 이용하여 식물공장 내 LED를 자동으로 제어한다. 제안된 시스템은 식물공장 내 LED의 스마트제어를 통한 전력낭비와 이산화탄소 배출량을 줄임으로써 제조원가 감소 및 품질향상에 기여할 수 있다.

• Journal of Convergence for Information Technology
• /
• v.7 no.1
• /
• pp.49-54
• /
• 2017

In this paper, we propose a system that can provide a environment for plant cultivation in connection with LED plant factories and enable users to participate in plant cultivation remotely to engage in personal hobbies. The proposed system can monitor the growth conditions of plants through various sensors and remotely adjust the cultivation environment required for plant growth through the Arduino system, so that users can feel the satisfaction of plant cultivation and harvesting as a hobby. On the other hand, we suggest a mutual benefit structure for plant factory and users by securing a certain amount of income source to factory, by paying the idle space to the individual online. This paper demonstrates the feasibility of the proposed system by making the prototype of the remote plant cultivation consignment system using the Arduino and Android application(App.), and contributes to popularize the LED plant factories and expand the business area in future.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
• /
• 2013.05a
• /
• pp.845-848
• /
• 2013

Due to intense climate changes and extreme weather conditions a noticeable decrease has been observed in the growth of certain plants. The indoor plant factories would have certain benefits including increase in crop yield, reduction in distribution cost, and maintains the healthy freshness level of the agricultural product. Recently, an artificial light source with optimum wavelength is spot lighted to fulfill the need of light for the indoor plant factories. The energy efficient light emitting diodes (LED) provide the essential light energy for the proper growth of indoor cultivated plants. This work focuses to utilize ubiquitous sensors network(USN) in providing suitable environment for the proper growth of agricultural product inside the indoor plant factory. The proposed system makes use of sensors and actuators, communicating each other through WPAN, ZigBee network. The proposed system obscured the traditional indoor plant factories with easy installation and wireless connectivity of the sensors and actuators along with eliminating the web of wires reducing the initial installation and maintenance cost.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.14 no.2
• /
• pp.529-534
• /
• 2013

Rotational lighting system for plant factory is the way to decrease high installation cost of the existing lighting system. A few of LEDs are used at the rotational lighting system in comparison with the existing lighting system to supply artificial lights to crops. At rotational lighting system, the manufacturing cost becomes very low by comparing with the existing lighting system. In this paper, the photosynthetic photon flux (PPF) is investigated in order that plants may grow. And PPF is analyzed with the rotational speed of blade and LED output by using the rotational lighting system prototype and quantum sensor. It is confirmed that constant PPF value of $200{\mu}mol{\cdot}m^{^-2}{\cdot}s^{^-1}$ is supplied with the blade rotation speed of 20rpm and LED output of IN 73%, CENTER 37% and OUT 50%. By comparing with the lighting system of existing plant factory, there is no difficulty to supply the light needed to grow plants by rotating a few of LEDs.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.17 no.11
• /
• pp.368-375
• /
• 2016

This study examined the criteria for efficient LEDs used throughout the experiment of an LED with another light color growth to be used in a plant factory. The experiment was confirmed by measuring the Red-LED, Blue-LED, plant growth, and amount of carbon reduction in a White-LED environment. The white-LED showed a similar growth trend to the Red-LED. Blue-LED showed the lowest growth. Measurements of the carbon dioxide levels, showed that the Red-LED and blue LED produced the lowest levels. The combination of the ratio of the LED showed four Red-LEDs and one blue LED to be the higher of the two. In addition, three Red-LED and one Blue-LED produced equal growth to that of the white-LED. In addition, as much as possible, red is the light color that obtains the result suitable for plant factories.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
• /
• 2011.11a
• /
• pp.54-55
• /
• 2011

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.13 no.4
• /
• pp.1419-1426
• /
• 2012

The heating and cooling energy load of the KNU plant factory was analyzed using the DesignBuilder. Indoor temperature set-point, LED supplemental lighting schedule, LED heat gain, and type of double skin window were selected as simulation parameters. For the cases without LED supplemental lighting, the proper growth temperature of lettuce $20^{\circ}C$ was selected as indoor temperature set-point together with $15^{\circ}C$ and $25^{\circ}C$. The annual heating and cooling loads which are required to maintain a constant indoor temperature were calculated for all the given temperatures. The cooling load was highest for $15^{\circ}C$ and heating load was highest for $25^{\circ}C$. For the cases with LED supplemental lighting, the heating load was decreased and the cooling load was 6 times higher than the case without LED. In addition, night time lighting schedule gave better result as compared to day time lighting schedule. To investigate the effect of window type on annual energy load, 5 different double skin window types were selected. As the U-value of double skin window decreases, the heating load decreases and the cooling load increases. To optimize the total energy consumption in the plant factory, it is required to set a proper indoor temperature for the selected plantation crop, to select a suitable window type depending on LED heat gain, and to apply passive and active energy saving technology.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2012.05b
• /
• pp.569-572
• /
• 2012

식물공장의 다양한 건물형태에 따른 냉난방부하의 차이를 DesignBuilder를 이용하여 해석하였다. 엽채류 중 상추의 생육 적정온도인 $20^{\circ}C$를 실내온도로 설정하고 식물공장 외벽에 단일창호를 적용하여 온실형태에 따른 냉난방부하 변화를 계산하였다. 보광이 없는 건물자체의 냉난방부하를 계산한 결과 KNU 식물공장 단위유닛과 반원 온실형 식물공장이 냉방부하가 가장 적었다. 보광 적용 후에는 전반적으로 KNU 식물공장 단위유닛과 직사각형 식물공장이 양호한 냉난방 성능을 보여주었다. KNU 식물공장 창호의 면적이 와이드 스팬형보다 크기 때문에 건설비용의 증가가 예상되지만 회전형 스마트 조명 제어시스템을 적용하게 되면 재배면적을 넓히고 공간활용에 유리하다. 또한 LED 사용량을 줄일 수 있어 냉방부하와 보광에 드는 비용을 절감할 수 있다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2011.12b
• /
• pp.425-428
• /
• 2011

회전식 스마트 조명 시스템은 기존 식물공장에 무수히 많이 설치되는 LED와 형광등을 대신하여 비교적 적은 양으로 설치된 LED와 형광등을 회전시키는 시스템으로써 작물 재식판의 작물들에게 필요한 광을 회전하며 공급하는 방법이다. 이로 인하여 식물공장에 조명 시스템을 설치할 때 방생되는 고가의 초기 설치비용을 해결하고자 하는 시스템이다. 본 논문에서는 식물이 생장하는데 필요한 광량과 광속, 광양자속 밀도를 계산하고 블레이드에 설치되는 LED의 개수를 설정하였으며, 조명 시뮬레이션 프로그램 Relux를 이용하여 조명 장치가 회전함에 따라 조명장치의 중심과 바깥쪽에 생기는 광량의 차이를 확인 하였다.