Analysis of Photosynthetic Photon Flux by Prototype of Rotational Lighting System for Plant Factory

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.

식물공장을 위한 회전형 조명시스템 시제품의 광합성유효광양자속 분석

식물공장을 위한 회전형 조명 시스템은 기존의 식물공장 조명시스템에 무수히 많이 설치되는 LED를 대신하여 비교적 적은 양의 LED가 설치된 조명장치를 회전시켜 작물들에게 필요한 광을 공급하는 시스템이며, 기존 식물공장 조명시스템에서 발생되는 고가의 초기 설치비용을 해결하기 위한 시스템이다. 본 논문에서는 식물이 생장하는데 필요한 광합성유효광양자속(PPF)에 대하여 조사하고, 회전형 조명시스템 시제품과 광양자센서를 이용하여 조명시스템의 LED출력과 회전속도 변화에 따른 PPF의 차이를 비교, 분석하였다. 블레이드의 회전속도가 20rpm이고 LED의 출력이 IN 73%, CENTER 37%, OUT 50%일 때 모든 영역에서 $200{\mu}mol{\cdot}m^{^-2}{\cdot}s^{^-1}$의 일정한 PPF값이 공급된다는 결과를 확인하였으며, 기존의 식물공장의 조명 시스템에 비해 적은양의 LED를 회전시킴으로써 식물의 성장에 필요한 광을 제공하는데 어려움이 없다는 결과를 확인하였다.