현덕 식물재배용LED램프 조립설명서(DIY)

현덕 식물재배용LED램프를 구매하신 분들에게 제공하는 정보입니다.

제품사양

1. 화이트(450nm) : 12V / 333mA / 3.5W / 76.6 lm/W / CHIP(15EA)

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2. 레드(660nm): 12V / 197mA / 2.4W / 20.2 lm/W / CHIP(15EA)

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3. 화이트(450nm)+ 레드(660nm): 12V / 347mA / 34 lm/W / CHIP(17EA)

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조립 및 설치방법

1. 전선연결 및 PCB 연결

2. DC 전원공급기 선정

 - 연결 식물재배용 LED 바의 암페어(mA)를 전부 합한 값

Ex) 화이트 PCB 바 4개 연결: 333mA + 333mA + 333mA + 333mA = 1332mA(12V 1.5A 아답터 사용)

   화이트 PCB 바 2개, 레드 PCB 바 1개 연결: 333mA + 333mA + 197mA = 863mA(12V 1A 아답터 사용)

◎화이트와 레드 2대1 구성

화이트 2개+레드 1개 사용 – 1A 아답터

화이트 3개+레드 2개 사용 – 1.5A 아답터

◎화이트만 구성

화이트 LED 1개 사용 – 500mA 아답터

화이트 LED 2개 사용 – 1A 아답터

화이트 LED 3~4개 사용 – 1.5A 아답터

화이트 LED 5개 사용 – 2A 아답터

화이트 LED 6~7개 사용 – 2.5A 아답터

3. 기타

  - 구매하신 LED바는 뒤면에 방열테이프가 있어 철재 파이프나 알루미늄판, 그리고 쟁판등에 붙여 램프를 만들면 좋습니다. 저발열 LED를 사용하여 방열판에 붙이지 않아도 됩니다.

  - 위의 추천 구성방법과 같이 조립시 가로 20Cm 세로 30Cm의 화분에 사용 할 수 있으며 재배하는 식물의 10~ 15Cm 위에 설치하면 식물재배등의 성능인 몰(mol)값이 높아져 빛이 많이 필요한 다육식물도 가능하며 잎의 발색이 나오고 튼튼하게 자랍니다.
  
- 식물재배용LED램프는 위의 그림과 같이 한줄 설치보다는 두줄 설치가 더 좋은 결과를 볼 수 있습니다. 바(BAR)형 LED램프의 경우 상호 빛의 교차로 몰(mol)값이 높아지기 때문입니다.(설치 간격은 5~7Cm)

식물재배용LED램프를 간단하게 설치하여 만든 식물재배기입니다. 

연구실에서 발아 테스트 겸 실험용 모종을 만들고 있는 모습입니다. 보통 일반인들이 실험한다면 측정장비와 복잡한 기계들이 있는 장소에서 연구하는것으로 생각하는데 이렇게 단순하게 만들어서 연구 데이터를 만들기도 합니다.

이렇게 포장박스로 만들어도 비싼 LED식물재배기와 동일한 성능이니 참고 하십시오

박스 대신 벽돌과 나무판을 이용해서 만들면 더 인테리어적으로 멋진 모습이 나옵니다.

DIY재료 예상 가격(2015년 기준)
1. 식물재배용LED램프 3EA(화이트 2 레드 1) - 75,000원
2. 12V 3A 아답터 1EA - 25,000원
3. 화분 물받이 1EA - 2,000원
4. 수경재배용 스펀지 20EA - 1,500원
5. 수경 양액 A/B 각 1EA - 12,000원

합계: 115,500원 정도 예상

식물공장 개념도

완전 제어형 식물공장 개념도입니다.
환경제어 알고리즘에 의해 동작되도록 구성된 개념도 입니다.

식물공장 제어 알고리즘

현덕에서 만드는 식물공장 환경제어 시스템 알고리즘입니다.

삽목기 - 자동 삽목장치

소규모 농장 및 화훼류를 운영하는 분이나 도시농부를 위한 삽목기계 장치입니다.
이 자동 삽목기계는 식물공장을 운영하시는 교수님의 의뢰로 제작되었습니다.

(자동 제어형 삽목기계)

요즘 도시농업에 관심을 가지고 있는 분들이 많아지고 또한 유행하는 식물을 키우고자 노력하시는 분들이 많아 지고 있습니다. 또한 유행하는 품종을 구매하기 위해 비싼 금액을 지불하기도 합니다.
값비싼 품종을 구입하여 삽목하여 개체수를 늘리고자 노력하지만 삽목에는 전문적인 지식이 필요하고 값비싼 품종은 삽목이 쉽지 않은 현실입니다.

이 장치는 특별한 기술이 없어도 누구나 쉽게 삽목하여  성공할 수 있도록 식물의 삽수 절단면 주위에 발근을 할 수 있게 통제된 공간에서 환경을 조성하도록 설계되어 있습니다.

내부 구성은 상토를 사용하지 않는 수경재배방식이며 재배대 내부에 심어진 식물의 발근 부위를 저압 포그노즐로 간헐적으로 분사하여 양액을 공급하고 뿌리에 산소 공급을 극대화하여 식물의 발근 환경을 조성합니다. 또한 고온성 식물과 저온성 식물의 특성에 맞게 온도를 4도에서 50도까지 관리 할 수 있습니다. 삽목시 발생되는 병원균과 곰팡이 발생으로 죽지 않도록 살균기능과 사용된 양액은 회수 되어 재생하여 사용할 수 있어 경제적입니다.

(온습도 관리 및 양액공급장치)

(삽목 테스트 장면)

(45일 후 발근 모습)

식물공장 새싹 재배대 도면

현덕에서 제안하는 새싹 식물공장 수직형 재배대입니다.

(재배대 도면) - 클릭하면 크게 볼 수 있습니다.

농업 법인회사에 의뢰받은 식물재배용 수직형 재배대입니다. 새싹재배를 위한 저압 포그노즐 양액공급방식이며 모판을 사용할 수 있도록 규격화 하였습니다.
성장 재배대는 6단이며 각단 높이는 30Cm이고 모판 312EA(각단52EA)에서 새싹을 재배할수 있도록 설계되어 있습니다.

그외 재배대에서 씨앗발아 재배대가 같이 설치되어 72EA(각단12EA)의 모판에서 발아 할 수 있도록 하여 하루 24EA의 모판에서 씨앗 발아 후 성장 재배대로 옮길 수 있으며 또한 수확이 가능 하도록 구성되어 있습니다.

새싹 식물공장의 특성 상 식물재배용LED램프는 많은 양의 빛이 필요하지 않아 80마이트로몰(umol)정도 낮게 맞춰 원가를 낮추고 전기 사용량이 적게하여 고정비 발생이 적도록 하였습니다.
씨앗 발아 환경을 위해 온습도에 중점을 두었으며 기존 식물공장의 양액 시스템의 EC, PH자동 조절 장치, CO2공급장치는 제외하고 지하수 및 수도물의 온도를 씨앗 발아 조건에 맞게 조절하고 용존 산소를 높여 공급되록 구성되어 있습니다.
또한 물오염에 의한 병균 유입을 막기위해 UV-a파장으로 살균하고 물의 사용량을 최소화하기 위해 사용된 물은 회수 후 재생하여 공급할 수 있는 장치도 되어 있습니다.

기존 식물공장은 채소재배를 위한 시설과 새싹을 재배하기 위한 식물공장은 내부 구성에서 차이가 있으며 새싹을 재배하는 시설이 단순하여 비용적인 면에서 채소 재배하는 식물공장 보다 낮습니다.

식물재배용 LED 램프로 키우면 빨리 자랍니까?

식물공장 및 시설재배 관련 업종에 있으면서 고객들에게 받은 질문을 문답식으로 정리하였으며 전문용어를 사용하고, 도표와 자료를 인용하여 유식함을 자랑하기 보다는 일반인들도 아주 쉽게 이해 하도록 글을 적겠습니다.

1.     Q: 식물재배용 LED 램프를 사용하면 빨리 자랍니까?

A: 맞는 말이기도 하지만 틀리기도 합니다.

식물재배용LED램프는 식물의 광합성 조건만 담당합니다. 빛의 파장 중 450nm의 파란색과 660nm의 붉은색 파장으로 구성되어 있습니다.

파장의 역할은 660nm의 붉은색 파장이 광합성과 성장을 담당하고 450nm의 파란색 파장이 광합성과 줄기를 튼튼하게 하고 웃자람을 방지합니다.

현재 만들어진 식물재배용LED램프는 주로 일본의 농업 관련 논문을 바탕으로 만들어졌으며 현재 많은 식물학자들의 연구로 450nm와 660nm의 파장 외에 또 다른 파장이 필요하다고 나오고 있습니다. 또한 그 이론에 맞는 식물재배용LED램프가 만들어지고 있습니다.

시중에 판매되고 있는 식물재배용LED램프 대부분이 붉은색 파장(660nm)을 많이 사용하여 빨리 자라게 셋팅되어 있습니다. 그리고 식물재배용LED램프가 고가인 관계로 적게 설치하여 빛이 적어 발생하는 웃자람 현상이 대부분이고 이것을 빨리 자란다고 일반인들은 이해하고 있습니다.

(몰(umol)값 부족에의한 도장현상)

2.     Q: 형광등 식물재배용 램프와 LED식물재배용 램프 중 어느 것이 좋습니까?

A: 큰 차이는 없습니다.

형광등 식물재배용램프는 일명 PG램프라고 합니다. 빛 파장은 380~780nm의 파장대(가시광선영역)을 가지고 있으며 일반형광등에 모자란 빛의 파장대 630~730nm을 보강한 램프입니다. 분홍색에 가까운 빛의 색을 나타내며  가격이 저렴하고 일반적인 등기구에 바로 설치하여 사용할 수 있습니다.

식물재배용LED램프는 식물광합성에 필요한 파장(450nm/660nm)의 파장만 가지고 있는 최적화된 제품입니다.

두 제품을 동일한 조건에서 테스트한 결과 잎과 줄기의 차이는 없으나 뿌리의 활착은 식물재배용LED램프가 2배 정도 뿌리 활착에 좋은 결과를 보입니다.

(식물재배LED램프의 뿌리 활착)

(형광등의 뿌리 활착)

3.     Q: 일반 형광등이나 일반 LED램프를 식물재배등으로 사용할 수 있습니까?

A: 가능은 하지만 추천은 하지 않습니다.

오래 전부터 전문 육묘장에서는 일반 형광등을 사용하고 있습니다. 앞서 언급한 것과 같이 식물에 필요한 파장대를 가지고 있으며 현재도 사용 중이고 추세에 따라 LED조명으로 교체 중입니다. 형광등을 식물재배용 램프로 사용한다면 3파장 형광등을 권합니다. 일반 형광등보다 빛의 파장이 풍부하여 PG램프와 동일한 효과가 있습니다.

반면 일반LED조명은 권하지 않습니다. LED조명의 특징인 빛의 파장대가 좁아 식물이 광합성에 필요로 하는 파장대가 존재하지 않아 많이 설치하여 빛이 강해도 웃자람(도장현상) 현상이 발생 됩니다.

개인적으로는 일반인들이 형광들을 식물재배용 램프로 사용하는 것을 권하지는 않습니다. 문제는 일반인들이 형광등을 식물재배용 램프로 사용시 안전사고가 많이 발생합니다. 특히 220V전기의 합선 및 감전사고 입니다. 식물을 키울 때 필연적으로 물을 사용하는데 이걸로 인한 합선과 감전사고가 많습니다. 그리고 형광등의 열에 의한 화상, 등기구의 모서리 및 갓에 손을 많이 다치고 있습니다. 한가지 더 … 차가운 물이 형광등에 튀면서 등이 폭발하는 사고 등등

식물공장이나 시설재배에는 형광등 설치 시 방수처리 및 안전장치를 하여 방지 하지만 일반 가정에서는 그 비용이 식물재배용LED램프 설치비보다 더 발생합니다. 식물재배용LED램프도 전원공급장치는 별도로 구성되어 있는 이유가 램프에 물이 묻어도 감전이나 합선등 사고가 발생되지 않도록 하기 때문입니다.

이 업계에 있으면서 받은 질문 내용을 알기 쉽게 적었는데 도움이 되었으면 합니다.

(형광등을 사용한 식물공장)

(식물재배용LED를 사용한 식물공장) 

(형광등을 사용한 육묘장)