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Development of the Rotational Smart Lighting Control System Using Artificial Light for Plant Factory

식물공장을 위한 인공광 회전형 스마트 조명 제어시스템 개발

  • Lee, Won-Sub (Division of Mechanical and Automotive Engineering, Kongju National University) ;
  • Kim, Sung-Gaun (Division of Mechanical & Automotive Engineering, Kongju National University)
  • 이원섭 (공주대학교 기계공학과) ;
  • 김성관 (공주대학교 기계자동차공학부)
  • Received : 2012.02.06
  • Accepted : 2012.04.12
  • Published : 2012.04.30

Abstract

Rotational smart lighting control system provides artificial light to plants on planting board by rotational lighting system. As the lighting system of existing plant factory has high cost problem due to the installation for many lighting equipments, the lighting system was developed to rotate less number of lighting equipments to reduce cost. In this paper, the illuminance, luminous flux and photosynthetic photon flux density(PPFD) that plants need to grow were calculated. And the light intensity at each measured location considering the rotational speed of blade were analyzed by the simulation and the experiment.

회전형 스마트 조명 제어시스템은 작물 재식판에 위치한 작물들에게 필요한 광을 회전하며 공급하는 시스템이다. 기존 식물공장은 무수히 많이 설치되는 LED와 형광등과 같은 조명장치에 따라 고가의 초기 조명 시스템 설치비용이 발생 된다. 이에 본 논문은 비교적 적은 양으로 설치된 조명장치를 회전시키는 시스템을 개발하였으며, 식물이 생장하는데 필요한 광량과 광속, 광양자속 밀도(PPFD)를 계산하였다. 조명 시뮬레이션 프로그램 Relux와 시제품을 이용한 실험을 통하여 조명 모듈의 각도 변화와 블레이드의 회전속도 변화에 따른 측정 영역에서의 광량의 차이를 비교하고 분석하였다.

Keywords

References

  1. J. H. Kim, "Trends and prospects of plant factory", KREI a research paper, Vol. 61, October, 2009.
  2. J. E. Son, "Plant Factory - A prospective Urban Agriculture", The Korean Society for Bio-Environment Control, Vol. 2, No. 1, pp. 69-76, 1993.
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  4. Y. H. Kim, "Plants associated with the production of light in physics terms and concepts", Journal of the Korean Society for Agricultural Machinery, Vol. 22, No. 4, pp. 503-512, 1997.
  5. W. S. Lee, "Development of the Smart Lighting Control System for Plant Factory", Proceedings of the KAIS Fall conference, Vol. 12, No. 2, pp. 425-428, 2011.