스마트팜과식물공장

복 습

자연광 식물공장

① 자연광 식물공장의 조건(태양광이용, 스마트팜 시스템 운용)

② 자연광 식물공장의 종류와 “생산성/투자”은 적정 수준을 고려 !

※자신에게 적합한 자연광 식물공장 검토 !

스마트팜과 식물공장

- 식물공장 통합환경 제어 -

본 저작물의 사진 저작권은 담당 교수자에게 있음. 협조 : ㈜대산정밀 늘푸른채, 국립원예특작과학원

학습 목표

인공광 / 태양광 식물공장의 통합환경제어법을 알 수 있다.

식물공장 통합환경제어에 대해 알 수 있다.

차례

통합환경제어 포인트 통합환경제어 포인트

2

식물재배의 이해와 통합제어 식물재배의 이해와 통합제어

1

식물생산시스템의 이용효율

효율 ⓔ = ⓑ/ⓐ

환경 식물생산

시스템

ⓒ 식물생산

시스템

ⓒ

농산물

ⓑ 자원투입

ⓐ

잔여물

ⓓ

효율의 종류

① 광에너지, ②CO₂, ③수분, ④무기비료, ⑤종자, ⑥전기에너지

편집자 주. 참고문헌 : 고자이토요키, “인공광 식물공장“, 2015

통합환경제어의 성능향상 모식도

가치창출

비용

환경제어요인 부산물 설정치

부산물 부산물

투입자원

부산물

에너지 안심,안전

부산물

추적기능

부산물

생산가치

부산물

노동가치 생산판매

부산물

시기

삶의보람

부산물

취업기회

비용대비성능= 가치창출량/투입(자원, 안전, 환경보전비)

편집 : 주, 참조 : 고자이토요키. ‘인공광 식물공장’, 월드사이언스, 2015

식물생산시스템에서의 엽록체

H

O

O

빛

명반응 암반응

포도당 CO

ADP

ATP

엽록체

환경제어요인의 영향력

0 5 10 15 20 25

0 25 50 75 100 125 150 175 200

a+b+c+d+e+f a+b+c+d a+b a

광합성유효방사속 a:온도제어, b:유동팬제어, c:CO₂농도제어

d:습도제어, e:양분/수분흡수제어, f:광질,광방향 제어

빛 = 밝기 + 따뜻함, 따뜻함 = 방사속밀도(단 파장에 따라 차이 존재) 순

광 합 성 속 도 / 엽 면 적

편집자 주. 참고문헌 : 고자이토요키, “인공광 식물공장“, 2015

쉬어가기 ­ 사진으로 보는 인공광 식물공장 종류 -

미래원 후레쉬팜(전시 및 홍보형)

본 저작물의 저작권은 담당 교수자에게 있음. 협조 : (주)대산정밀, 미래원

쉬어가기 ­ 사진으로 보는 인공광 식물공장 종류 -

미래원 후레쉬팜 늘푸른채 식물공장(전시형)

본 저작물의 저작권은 담당 교수자에게 있음. 협조 : (주)대산정밀 늘푸른채

쉬어가기 ­ 사진으로 보는 인공광 식물공장 종류 -

늘푸른채 식물공장(연구용)

본 저작물의 저작권은 담당 교수자에게 있음. 협조 : (주)대산정밀 늘푸른채

쉬어가기 ­ 사진으로 보는 인공광 식물공장 종류 -

늘푸른채 식물공장(생산현장)

본 저작물의 저작권은 담당 교수자에게 있음. 협조 : (주)대산정밀 늘푸른채

쉬어가기 ­ 사진으로 보는 인공광 식물공장 종류 -

본 저작물의 저작권은 담당 교수자에게 있음. 협조 : (주)대산정밀 늘푸른채

늘푸른채 식물공장(연구형)

쉬어가기 ­ 사진으로 보는 인공광 식물공장 종류 -

본 저작물의 저작권은 담당 교수자에게 있음. 협조 : (주)대산정밀 늘푸른채

늘푸른채 식물공장(제과점 납품)

환기제어의 필요성

필요성

(1) 가정

- 광합성 증가 시 수분이 필요하다 (2) 수분증가량 = 광합성 증가 (3) 측정값과 근거

- W_L = k x

N

- W_L : , k:상수,

N : 환기횟수, V:공기체적, H

※ 식물재배(광합성 증가)는 환기횟수와 비례한다

본 저작물의 저작권은 담당 교수자에게 있음. 협조 : (주)대산정밀 늘푸른채

식물공장 농부의 통합제어 방법

식물재배의 이해와 통합제어

(step 1) 작물별 매뉴얼 확보를 통한 통합제어(상관분석,다중분석) (1) 온도별 성장관계

(2) 기류속도별 성장관계 (3) CO₂ 농도별 성장관계 (4) 습도별 성장관계 (5) 양분별 성장관계

(6) 광질, 광조사 방향과 성장관계 (step2) 품종별 데이터 축적

(step3) 연도별 데이터 상호 분석

편집자 주. 참고문헌 : 고자이토요키, “인공광 식물공장“, 2015

학습 정리 학습 정리

식물공장 통합환경제어

① 제어포인트 : 온도, 공기흐름, CO₂, 습도, 양분, 광질

② 작물별, 품종별 매뉴얼 확보와 데이터 축적 및 분석

※식물재배의 원리를 이해하는 식물공장 통합환경제어 검토 !

참고문헌 및 협조

- 고자이 토요키, “인공광 식물공장” 월드사이언스, 2015 - 자료화면 : ㈜대산정밀 늘푸른채, 미래원

- Kozai, T., F Photoautotrophic micropropagation as a new micropropagation and transplant production systems, Dordrecht, The Netherlands, pp. 315