• 생물환경조절학회지
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• 제19권4호
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• pp.333-342
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• 2010

남극 등 불량환경 하에서 에너지를 절감하면서 신선 채소를 생산할 수 있는 컨테이너 식물공장을 설계하여 개발하였다. 20피트 컨테이너($L5.9m{\times}W2.4m{\times}H2.4m$)에 공간 활용을 최대화하기 위해 3단 수경재배시스템을 설치하였고, 양액공급은 저면급수 방식으로 하였다. 수경재배에서의 광원종류(광강도)에 따른 3가지 상추품종의 생육을 비교하였다. 정식 2주 후 광원종류(광강도)에 따른 상추 3품종의 생육결과는 형광등 $145{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 처리구에서 지상부 생체중과 엽면적이 양호하였으나, 정식 4주 후에는 형광등 +메탈할라이드등 $150{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$에서 다른 광원시험구보다 생육이 양호하였다. 상추 품종간에는 '청치마상추'의 생체중이나 엽면적이 가장 많았으며, '적축면상추', '롤로로사' 순이었다. 엽록소 농도(SPAD)는 광원종류간에 큰 차이가 없었으며 '청치마상추'가 품종 특성에 맞게 다른 상추보다 높은 값을 나타내었다. 이상의 결과에서 인공광원을 이용한 식물공장에서 상추 재배시 광의 강도에 따라서 식물체 생육이 차이가 있었고, 상추의 품종에 따라 생육정도에 차이가 있었으며 이는 저광도의 식물공장 내에서 알맞은 품종을 선택하여야 할 것으로 판단되었다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 2003년도 춘계 학술대회 논문집
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• pp.30-33
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• 2003

최근 건강에 대한 인지도가 높아감에 따라 농산물의 안정성 요구도가 증가되고 있으며 환경농업의 필요성이 크게 대두되고 있고, 서구식 식문화의 급속한 도입으로 패스트푸드 식품과 육류 소비량의 증가로 신선채소의 소비가 증가되고 있는데 이에 따른 생산비 절감과 안정생산 기술이 요구되고 있다. 따라서 양액 공급에 따른 전력 등 에너지가 필요치 않고 일종의 폐쇄식 수경재배 방법으로써 작물이 주위 환경에 따라 양수분 흡수량이 다르므로 모세관 현상으로 배지내의 수분이 작물의 흡수한 만큼 공급되어 이용되고 배액이 없으므로 공해의 염려가 없고 고품질 채소의 저비용 생산이 가능한 새로운 모관양액공급시스템을 이용하여 양액공급시스템의 효율성을 검정하고 네트멜론과 몇 가지 엽채소의 생육특성을 구명코자 수행하였다. (중략)

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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• pp.1320-1323
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• 2021

최근 미래형 농업으로 주목받고 있는 '아쿠아포닉스(Aquaponics)'는 물고기 양어 기술(Aquaculture)과 수경 농법(Hydroponic)을 융합한 친환경적인 순환형 생산 시스템이다. 하지만 양식 환경과 수경재배환경이 서로 성장하는 데에 영향을 주기 때문에 농업인이나 일반인이 사용하기에 난도가 높고, 초기 투자비가 많이 든다는 점에서 국내 도입에 대한 문제점이 제기되고 있다.[1] 본 논문에서는 IoT 기술을 이용해 아쿠아포닉스의 단점을 보완할 기술적 대안과 국내 도입 문제 해결방안으로서 오토팜(AutoFarm) 시스템을 제안한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권3호
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• pp.260-268
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• 2018

본 연구는 수경재배 방식으로 재배 된 배초향(Agastache rugosa)의 생장과 항산화 물질 축적에 대하여 단색 또는 복합 LEDs의 광질이 미치는 영향을 살펴 보고자 수행하였다. 본엽 4매인 배초향 묘를 수경재배 시스템에 정식하였으며, 백색(W10), 적색(R10), 혼합 LEDs (W2B1G1, R3B1, R2B1G1, W2B1G1: 각 LED의 PPFD 비율) 및 형광등(FL: 대조구)을 이용하여 $180{\pm}5{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 광합성광량자속밀도(PPFD)의 조건과, 16/8h 광주기, $22{\pm}1/18{\pm}1^{\circ}C$ (주/야간) 온도, $60{\pm}10%$의 상대 습도로 관리된 재배실에서 4주동안 배초향을 재배하였다. W2B1G1 광조건에서 자란 배초향의 생체중과 건물중은 모든 처리중에서 가장 큰 값을 나타내었다. R10 조건에서 재배 된 배초향은 초장이 가장 길었지만 SPAD는 모든 처리와 비교해서 가장 낮은 값을 보였다. 배초향의 건물중당 rosmarinic acid 농도는 W2B1G1 처리구에서 유의하게 높았다. 건물당 tilianin 함량은 다른 처리구들과 비교할 때, R3B1에서 유의적으로 가장 높았다. 그러나 전체 식물체에 함유 된 rosmarinic acid와 tilianin 함량은 W2B1G1 조건에서 가장 높았다. 식물공장에서 배초향을 재배하기 위해, W2B1G1으로 구성된 혼합 LED 광 조건이 배초향의 생장과 항산화 물질축적에 가장 유리한 것으로 나타났다. 본 연구는 식물 전체에 함유 된 항산화 물질의 총량이 상업적 용도로 중요하다는 것과, 광질의 최적 선택을 통해서 기능성물질의 증대가 가능하다는 것을 보여주었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권2호
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• pp.97-105
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• 2023

본 연구는 대표적인 엽채류인 로메인(Lactuca sativa L. var. longiflora) 'Caesar Green'의 수경재배에 적절한 양액 강도와 NH₄⁺ :NO₃^-의 비율을 찾기 위해 수행하였다. 첫 실험에서는 한 상업용 양액(Peters, 20-20-20)과 실험실에서 제조한 다목적 양액(GNU solution)을 2수준의 강도(GNU1, 100%; GNU2, 70%)로 조절하여 사용하였다. 발아속도는 GNU1보다 GNU2와 Peters에서 더 빨랐다. GNU1과 GNU2로 재배한 로메인이 Peters에서 재배된 것보다 초장, 엽장, 엽폭, 생체중이 더 컸다. 반면 Peters에서 재배한 로메인의 뿌리는 색이 어둡고 뿌리털이 짧았다. 조직 내 NH₄⁺ 함량은 Peters에서 GNU1 과 GNU2보다 유의하게 높았다. 두번째 실험에서는 GNU1과 GNU2 양액을 질소 형태 비율(NH₄⁺ :NO₃^-;100:0, 83.3:16.7, 66.7:33.3 및 50:50)에 따라 총 8가지로 조성하였다. NH₄⁺ :NO₃^- 비율을 50:50으로 처리했을 때 조직 내 NH₄⁺ 함량이 가장 높았고 독성 증상이 나타났다. 결론적으로 순환형 저면관수 수경재배 시스템에서 로메인에는 GNU2-2가 적합한 양액이었다. 두 실험 모두 비교적 이온 강도가 낮은 양액인 GNU2 그룹에서 더 많은 생장을 보였다. GNU2-2 양액에서 가장 높은 생체중을 보이면서도 NO₃^-의 조직 내 함량이 낮았다. 이는 GNU2 하위 그룹이 이온 강도가 낮기 때문에 조직 내 잉여 NO₃^-의 축적을 억제한다는 점에서 식품안전성 측면에서 더 유리했다. 또한 이것은 양액에의 무기양분 투입 절대량을 줄일 수 있다는 점에서 바람직하다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 1996년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.111-114
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• 1996

Hydroponics is to grow plants, not in soil but in water which the quantity of necessary chemical food can be controlled. In this paper, this is designed in the automatic system. The closed culture reduces cost of production and produces a many kinds of agricultural products in a confined place. An adaptive fuzzy control in the best method to solve and to overcome parametric uncertainties and non-linearity of the controlled system. A hydroponics automation system which is able to overcome these control problems. It is used in implementation of the hydroponics automation system. The performance is analyzed through an experiment in which the new adaptive fuzzy control method is applied to the automatic control of tomato hydroponics.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2007년도 추계학술발표논문집
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• pp.181-184
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• 2007

본 논문에서는 수경재배의 비중이 늘어난 만큼 새로운 친환경 저자 정밀 급액관리의 개발이 시급함을 언급하고 현재의 한계를 극복 할 수 있는 배액 제어법을 개발 하고자 한다. 급액관리 임베디드 시스템은 정확한 시간 제어, 일사량 제어 전자 방식으로서 수동식 배액 제어법의 문제점을 해결할 수 있으며 뿐만 아니라 사용자가 온실의 없을 경우에도 급액관리를 할 수 있도록 web기반으로 구현하여 편의를 도모하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권4호
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• pp.363-369
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• 2009

본 시험은 순환식 수경재배시 배양액조성이 배양액 내 다량원소 농도의 변화 및 오이 생육에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 네 가지 배양액조성, 즉 일본 원시 배양액, 야마자키 오이 배양액, PBG 오이 순환식 배양액 및 원예원 오이 순환식 배양액이 급액되는 순환식 펄라이트 수경재배시스템에서 오이('조은백다다기' 품종)를 재배하였다. 네 가지 배양액조성 처리구 모두에서 순환배양액내 $NO_{3^-}N$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ 및 $SO_{4^-}S$의 농도는 정식후일수가 진전됨에 따라 증가되었고 $NH_{4^-}N$의 농도는 점차적으로 감소되었다. 순환배양액내 $PO_{4^-}P$와 $K^+$의 농도는 과실수확 개시기부터 과실수확 최성기까지 계속적으로 감소되었다. 순환배양액내 $NO_{3^-}N$, $NH_{4^-}N$ 및 $Ca^{2+}$의 농도는 배양액조성 간에 큰 차이를 나타내지 않았다. 그러나, 야마자키 배양액을 이용한 오이 순환식 수경재배 시에 다른 세 가지 배양액조성에 비하여 $PO_{4^-}P$와 K^+$의 농도는 가장 낮아지고 $Mg^{2+}$와 $SO_4^{2-}$의 농도는 가장 높아지는 결과를 나타내었다. 엽수를 제외한 작물 생육은 배양액조성 간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나, 오이의 과수와 과실수량은 야마자키 배양액조성 처리에서 가장 적었는데, 그것은 순환배양액내 $PO_{4^-}P$와 $K^+$의 농도가 낮게 유지되었기 때문이다.

• 원예과학기술지
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• 제29권1호
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• pp.29-35
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• 2011

EC 기준의 순환식 수경재배시스템에서 재사용 양액 내의 이온 농도의 변화와 각 이온의 EC 기여 비율의 변화는 안정적인 양액 관리를 위해서 고려되어야 할 중요한 요인이다. 본 연구는 초기 생육단계 파프리카의 EC 기준 순환식 수경재배에서 교체 주기에 따른 재사용 양액 내 이온 농도, 이온균형 및 이온의 EC 기여도의 변화를 조사하여 재사용 양액의 적정 분석 주기를 규명하고자 수행하였다. 실험은 파프리카의 평균 마디수가 13마디일 때 시작하였고, 처리 종료시점에서는 평균 마디수가 18마디였다. 1개의 암면 슬라브당 3주의 파프리카가 재배되었다. 처리는 재사용 양액의 교체 주기에 따라 각각 1주, 2주, 3주, 4주 교체 처리구로 구성되었다. 양액은 일사비례제어방식으로 급액되었다. 배액은 배액 탱크에 수집된 후에 당일 관수가 종료된 후 혼합 탱크에서 EC $2.69dS{\cdot}m^{-1}$가 될 때까지 희석되었다. 혼합된 양액은 익일의 양액으로 사용되었다. 재사용 양액은 주기적으로 수집하여 분석되었다. 교체 주기에 따른 이온 농도의 변화는 처리별 차이가 나타나지 않았다. 모든 처리구에서 이온 농도의 변화 범위는 각각 $K^+$ 5-8, $Ca^{2+}$ 11-14, $Mg^{2+}$ 2.0-2.7, $Na^+$ 0.5-0.6, $NO_3{^-}$ 14-19, ${SO_4}^{2-}$ 4-5, ${PO_4}^{3-}$ 1-4, $Cl^-$ $0.3-0.5meq{\cdot}L^{-1}$와 같았다. 교체 주기에 따른 이온 균형 변화는 크지 않았다. 그러나 전체 처리구에서 이온 비율의 변화는 일정한 경향을 나타냈다. 양이온 비율 변화는 $K^+$ : $Ca^{2+}$을 중심으로 나타났으며, 음이온은 ${SO_4}^{2-}$ : ${PO_4}^{3-}$를 중심으로 나타났다. 양액 중의 $K^+$, $NO_3{^-}$, $H_2PO_4{^-}$의 1가 이온과 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, ${SO_4}^{2-}$의 2가 이온의 활동도 계수는 각각 0.8-0.9, 0.5-0.6 사이에서 변하였고, 시간 경과와 함께 각 이온의 활동도 계수는 일정한 경향을 나타냈다. 각 이온이 양액의 EC에 기여한 비율은 $K^+$와 $NO_3{^-}$가 가장 컸고, 다음으로 $Ca^{2+}$, ${SO_4}^{2-}$, $Mg^{2+}$ 순으로 나타났다. 본 실험에 적용한 교체 주기 4주는 초기 생육단계의 파프리카를 EC 기준 순환식으로 수경재배 할 경우, 이온 농도 변화와 이에 따른 EC 기여도의 변화는 안정적인 범위 이내라고 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-9
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• 2021

본 실험은 수경재배에서의 왕고들빼기 '선향'의 광도와 양액 농도가 광합성과 생육, 기능성 물질함량의 변화를 알아보고자 수행했다. 재배 환경은 온도 25±1℃, 상대습도 60±5%가 조절되는 생장 시스템에서 담액 수경 방식으로 재배하였다. 파종 14일 후, 광도 3수준(PPFD 100, 250, 500µmol·m-2·s-1)과 양액 농도 3수준(EC 0.8, 1.4, 2.0dS·m-1)를 조합하여 어린잎 채소 크기에 도달하였을 때 수확하여 분석하였다. 왕고들빼기 선향의 광합성율, 기공전도도, 증산율, 수분이용효율은 광도가 높을수록 증가하였다. 광합성율과 수분이용효울은 PPFD 500-EC 1.4, PPFD 500-EC 2.0 처리에서 가장 높았다. 엽록소 함량은 광도가 높을수록 감소하였며 엽록소 a/b 비율은 광도가 증가할수록 증가하였다. 잎수분함유량(LWC)와 비엽면적(SLA)는 광도가 높을수록 감소하여 부상관(p < 0.001)을 가졌다. 초장은 PPFD 100-EC0.8에서 가장 길었고, 엽수, 생체중, 건물중은 PPFD 500-EC2.0에서 가장 높았다. 기능성 물질인 안토시아닌과 총 페놀화합물은 PPFD 500-EC 1.4, 2.0 처리에서 가장 높았고, 항산화 소거 능력(DPPH)은 PPFD 250, 500에서 높았다. 생육과 기능성물질 함량 증진을 고려했을 때 왕고들빼기 수경재배 시 적정 광도와 EC는 PPFD 500-EC 2.0dS·m-1이며, 저광 조건인 PPFD 100, 250에서는 EC 0.8dS·m-1재배가 적합하였다.