Journal of Bio-Environment Control (생물환경조절학회지)

The Korean Society for Bio-Environment Control (한국생물환경조절학회)
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Analysis on the Effect of the Crown Heating System and Warm Nutrient Supply on Energy Usage in Greenhouse, Strawberry Growth and Production

관부 난방시스템과 온수 양액 공급이 온실 에너지 사용량, 딸기 생육 및 생산성에 미치는 영향 분석

  • Lee, Taeseok (Protected Horticulture Research Institute, NIHHS, RDA) ;
  • Kim, Jingu (Protected Horticulture Research Institute, NIHHS, RDA) ;
  • Park, Seokho (Vegetable Research Division, NIHHS, RDA) ;
  • Lee, Jaehan (Protected Horticulture Research Institute, NIHHS, RDA) ;
  • Moon, Jongpil (Division of Energy & Environmental Engineering, NIAS, RDA)
  • 이태석 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 시설원예연구소) ;
  • 김진구 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 시설원예연구소) ;
  • 박석호 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 채소과) ;
  • 이재한 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 시설원예연구소) ;
  • 문종필 (농촌진흥청 국립농업과학원 에너지환경공학과)
  • Received : 2021.08.11
  • Accepted : 2021.09.14
  • Published : 2021.10.31
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Abstract

In this study, experiments of local heating on crown and supplying warm nutrient for energy saving and improving growth of 'Seolhyang' strawberry were conducted. The temperature of inside and crown in greenhouses which were control (space heating 8℃) and test (space heating 5℃+crown heating) was measured. In the control greenhouse, the average of temperature and humidity in December was 7.1℃, 87.2%, respectively. In the test greenhouse, the average of temperature and humidity in December was 5.7℃, 88.7%. The temperature of crown and inside the bed were 7.9℃, 10.8℃ in control, 9.3℃, 12.7℃ in test. During the test period, the total 16,847×103 kcal of energy was consumed in control greenhouse including space heating. In test greenhouse including space heating, crown heating and warm water supplying, total 9,475.7×103 kcal of energy was consumed. So, energy consumption in test was 43.8% less than in the control. The total yields of strawberry during test period were 412.7g/plant for test greenhouse and 393.3g/plant for control greenhouse respectively.

본 연구에서는 '설향' 딸기의 관부를 부분 난방하고 양액을 온수로 공급하면서 관행 재배 방식에 비해 온실 공간 온도를 낮게 관리하는 딸기 부분 난방 시험을 수행하였다. 정식 후 11월까지는 특별한 처리가 없어 대조구, 시험구 모두 온실 내 환경이 유사하게 관리되었으며 관부 난방 및 온수 양액을 공급하기 시작한 12월부터는 야간의 온실 온도, 관부 온도 및 베드 온도가 차이를 보였다. 12월의 온실 야간 평균 온습도는 대조구 7.1℃, 87.2%, 시험구 5.7℃, 88.7%로 시험구의 온도가 낮았으나 관부 난방을 수행함으로써 시험구 온실의 관부 및 베드의 온도를 9.3℃, 12.7℃로 유지하였고, 대조구 온실의 관부 및 베드 온도 7.9℃, 10.8℃보다 높게 관리할 수 있었다. 시험기간 내에서 시험구 온실의 딸기 관부 및 베드 온도는 대조구에 비해 모두 약 2.0℃ 가량 높게 유지되는 것으로 나타났다. 주간에는 온수 양액을 공급함으로써 지하수를 이용했을 때보다 평균 8.7℃ 높은 온도 양액을 공급할 수 있었고 이로 인해 베드 온도도 약 5.0℃ 가량 높게 나타났다. 시험구에서는 시험기간 동안 온실 난방, 관부 난방 및 온수 양액 공급에 총 9,475.7×103 kcal의 에너지를 소비하였고 대조구에서는 온실 공간 난방에 총 16,847×103 kcal의 에너지를 소비하여 시험구에서 대조구 대비 약 43.8%의 에너지 절감 효과를 확인할 수 있었다. 시험구에서 딸기 관부의 온도를 높게 관리함으로써 작물의 생육을 촉진시킬 수 있었고 그로 인해 정식 후 초세가 대조구에 비해 좋지 않았던 시험구의 딸기가 25주 후에는 대조구와 생육적인 면에서 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 딸기의 수확량은 초세가 좋았던 대조구에서 1화방의 수확량이 시험구에 비해 많았으나 2화방, 3화방에서는 관부의 온도를 높게 관리한 시험구의 수확량이 더많았다. 3월 말까지의 주당 수확량은 시험구 412.7g/plant, 대조구 393.3g/plant로 유의미한 차이는 없었으나 시험구가 대조구에 비해 4.9% 많이 나온 것으로 보아 딸기의 온도 민감부인 관부의 온도를 높게 관리하는 것이 딸기 생육과 생산성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

Keywords

Acknowledgement

본 연구는 2021년도 농촌진흥청 연구사업(과제번호: PJ01425201)의 지원에 의해 이루어진 것임.

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