• 화훼연구
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• 제19권1호
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• pp.30-36
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• 2011

저면관수 방식인 C-형강 매트재배 시스템을 이용한 소형 분화 국화 재배 시 daminozide 농도에 따른 관주처리, 저면공급 및 정식시기에 따른 생장억제 효과의 지속력 및 저면공급의 처리효과를 구명하고자 본 실험을 수행하였다. 1차 정식처리구에서 $4,000mg{\cdot}L^{-1}$ 이상의 관주 처리구에서 초장신장 억제효과가 있는 것으로 나타났다. 그러나 2차 정식처리구의 경우 $5,000mg{\cdot}L^{-1}$에서 억제효과가 인정되었다. 분산분석 결과 정식시기도 초장 조절에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 양액과 저면 공급한 처리구에서 daminozide가 화뢰의 형성, 생체중 및 건물중에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 실험을 통하여 정식시기를 조절하여도 초장을 조절 할 수 있음을 알 수 있었으며, 따라서, 초장신장 억제를 위한 생장조절제 처리 시 정식시기와 공급방법의 다양화를 통해 분화 국화의 효율적인 초장 조절이 가능할 것이다.

• 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.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권2호
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• pp.116-122
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• 2011

본 연구는 여름철에 신선한 곤달비를 생산하기 위하여, 몇 가지 냉각방법에 따른 재배효과를 검토하고 베드의 구조물 및 냉각수단으로서 호스를 이용한 경제적인 팽연화왕겨 간이수경재배베드를 개발하기 위하여 수행하였다. 냉각방법별 곤달비의 생육은 냉수호스, 미스트, 무비가림 순으로 좋았으며, $13^{\circ}C$의 지히수를 약 240/hr의 유속으로 흘려 냉각시켰을 때 지온이 약 $2{\sim}3^{\circ}C$ 낮아졌다. 여름재배 시 군락부위 부분냉방을 위해 개발된 호스베드시스템은 ${\phi}15cm$의 벽과, 유기배지로 팽연화왕겨가 이용된다. 냉수호스베드에서 냉수의 온도가 $14{\sim}22^{\circ}C$ 범위에서 공급되었을 때 배지의 온도는 $18{\sim}23^{\circ}C$로 유지되어 냉각효과가 양호하였으며, 스티로폼베드에 비하여 호스베드의 곤달비 군락부위의 온도는 약 $0.5^{\circ}C$, 근권부의 온도는 약 $3^{\circ}C$ 낮은 등 냉각효과가 있었다. 국부냉방을 위한 호스베드시스템은 곤달비와 같은 키가 작은 엽채류의 여름철 재배에 활용할 뿐 아니라 저온기에는 난방수를 순환하여 별도의 방열배관없이 국부난방에도 활용할 수 있어 경제적인 간이양액재배베드로서 활용될 것으로 기대된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권4호
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• pp.464-472
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• 2020

본 연구에서는 플라즈마 발생장치를 수경재배 시스템과 결합하여 재배 기간 동안 처리 시 상추의 생육 및 기능성 물질 함량 변화를 살펴보기 위해 실시하였다. 3주 동안 육묘하여 균일한 크기의 상추 묘를 semi-DFT에 정식하였으며, 플라즈마 공정 장치를 결합하여 4주 동안 8시간 주기로 1시간씩 수중에서 간헐적으로 작동시켰다. 양액(대조구), 플라즈마 활성수(4.2kV, 5.7kV)를 사용하여 온실에서 재배하였으며 이후 수확하여 생육조사 및 기능성 물질 분석을 실시하였다. 플라즈마 활성수 처리 기간 동안 발생되는 활성산소종 중에서 O₃로 인하여 플라즈마 발생 장치에 근접한 개체일수록갈색 반점 및 괴사현상이 나타났으며, 생육조사를 실시한 결과 유의적 차이가 나타나지 않았다. 기능성 물질 분석 결과 상추 지상부의 rutin과 총 페놀 함량은 플라즈마수보다 높았지만, epicatechin의 경우 플라즈마수 처리에서 함량이 더 많았다. 근권부에서 측정된 이차대사산물인 rutin, epicatechin, quercetin 및 총 페놀 함량은 대조구보다 플라즈마수 처리구에서 유의하게 높았다. 이러한 결과는 플라즈마수 처리 시간동안 수중에 오존과 같은 활성산소종으로 인해 지상부 생육이 잘 이루어지지 못했으나, 근권 영역에서는 이차대사산물이 크게 증가하였다. 향후 간헐적인 플라즈마 활성수 생성에 따른 생리 장해를 극복하고 뿌리채소의 수경재배 시스템에 적용하여 이차대사산물을 증가시키기 위한 본 기술의 도입이 필요하다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.444-451
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• 2022

최근 토마토 수경재배가 증가하며 장기 재배가 일반화 되고 있다. 수경재배에서는 작물의 양분과 수분 요구도를 고려하여 적정 양액을 공급하는 것이 생산성, 자원의 이용, 환경보전 측면에서도 매우 중요한데 장기재배에서는 계절적인 환경변화가 심하므로 이것을 고려한 급액 관리가 매우 중요하다. 따라서 코이어 배지를 이용한 토마토 장기재배에서 급액량이 생육과 수량에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 온실 외부에 설치된 일사 센서로 적산일사를 기준으로 급액 횟수를 조절하였으며, 생육시기별로 급액 기준을 변경하며 4수준(High, Medium high, Meidum low, Low)으로 급액량을 달리 처리하였다. 급액량이 많을수록 배액률이 높았으며 배액의 EC가 지나치게 높아지는 것을 방지 할 수 있었다. 재배기간이 경과하면서 배액 EC가 높아졌는데 급액량이 적은 처리일수록 상승 폭이 컸다. 초장은 급액량이 가장 적은 처리구가 다른 처리구에 비하여 작았고 마디수와 화방의 발생 수는 급액량에 영향을 받지 않았다. 착과수는 전체적으로는 급액량의 영향을 크게 받지 않았으나 저온기에 발생한, 12-15화방에서는 급액량이 가장 많았던 처리구가 착과수가 적었다. 배꼽썩음과는 급액량이 가장 적은 처리구가 많았고 발생 시기도 빨랐다. 과실의 크기는 High 처리구가 컸으나 전체 수량은 Medium high 처리가 가장 많았다. 시험의 결과로 코이어를 이용한 토마토 수경재배에서 급액량이 근권의 양·수분 안정화와 생산성에 미치는 영향과 적정한 급액 관리의 중요성을 확인할 수 있었다. 따라서 최근에 보급되고 있는 복합환경제어시스템에 근권의 정보를 기준으로 정밀급액제어 알고리즘을 적용한다면 수경재배 제어기술 발전과 더불어 작물의 생산성 향상에도 기여할 수 있을 것으로 판단되므로 이에 대한 지속적인 연구가 필요할 것이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권1호
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• pp.38-45
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• 2019

순환식 수경재배 시스템을 이용한 배액의 재활용은 수자원 및 생산비 절감, 환경오염 방지를 위하여 중요하다. 따라서 일반 토마토인 'Bonus'를 110일간 반촉성 수경재배하면서 생육 단계별 식물체, 공급액 및 배액의 무기원소 농도 분석을 통하여 순환식 수경재배 시스템 개발을 위한 기초 자료를 확보하고자 본 연구를 수행하였다. 착과절위에 따른 엽의 T-N 함량은 생육 초기에 약 4.1%로 높았으나 생육 후기로 갈수록 낮아져 8화방 개화기에는 3.9%로 낮아졌다. P 함량은 초기에 높았으며, 3-7화방까지는 비슷하였고, 8화방에서 낮았다. Ca, Mg 및 Na은 생육초기보다 후기로 갈수록 함량이 높아져 8화방 개화기에 가장 높았다. 토마토 생육 기간이 경과할수록 공급 양액과 배액의 $NO_3-N$, P, K, Ca 및 Mg 농도는 정식 5주 후까지의 생육 초기에는 비슷하였으나 생육 후기로 갈수록 공급액보다 배액에서 농도가 높아지는 경향이었다. B, Fe 및 Na의 경우 생육 초기에는 배액의 농도가 약간 높았으며 중기 이후부터 공급액보다 배액의 농도가 높았다. 이상의 결과는 토마토 순환식 반촉성 수경재배 시 배액의 무기원소 농도를 교정하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 원예과학기술지
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• 제32권5호
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• pp.628-635
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• 2014

버섯은 배양과 생육과정을 거치면서 다량의 $CO_2$를 배출하므로 식물을 생산하는 식물생산시스템에서 $CO_2$ 공급원으로 활용할 수 있다. 본 연구의 목적은 버섯과 상추의 생육시기에 따른 $CO_2$ 발생 속도와 흡수 속도를 측정하고, 혼합식물 생산 시스템에서 두 작물의 재배 비율에 따른 $CO_2$ 농도를 분석하는 것이다. 새송이 버섯과 상추 아시아 흑로메인 품종을 실험에 사용하였으며, 각각 $18^{\circ}C$, $22^{\circ}C$로 내부온도가 유지되는 밀폐형 아크릴 챔버($1.0m{\times}0.8m{\times}0.5m$)에서 $CO_2$ 발생 속도와 흡수 속도를 측정하였다. 상추는 PPF $340{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 광도와 EC $1.2dS{\cdot}m^{-1}$의 양액에서 재배하였고, 다이아프램(diaphragm) 펌프를 이용하여 주기적으로 버섯 챔버와 상추 챔버 사이의 공기를 순환시켰다. 버섯의 $CO_2$ 발생 속도는 균 긁기 후 15일차까지 증가한 후 다시 감소하였으며, 생육 온도가 높아질수록 $CO_2$ 발생 속도가 증가하였다. 특히 솎음 처리에 의해 버섯의 자실체 생체중 당 $CO_2$ 발생 속도가 약 3.1배 증가하였다. $CO_2$ 균형 관점에서 보면, 균 긁기 후 9, 12, 14일차 버섯 1병(950mL)의 $CO_2$ 발생 속도는, 정식 후 7, 10, 12일인 상추 3, 4.5, 5.5 개체 $CO_2$ 흡수 속도에 대응하는 것으로 나타났다. 따라서 두 작물의 적합한 재배 비율의 설정을 통하여 밀폐형 혼합 식물생산시스템 내 $CO_2$ 농도 균형을 이루는 것이 가능하다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권12호
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• pp.89-97
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• 2015

1960년대에 유럽에서 출발한 식물공장은 종자학, 양액 기술, 환경제어 기술, 자동화시스템 등 관련 기술의 발전에 힘입어 완전인공광형 식물공장의 형태로 발전했으며, 최근에는 ICT 기술과의 융합을 통해 작물 재배의 효율성을 늘려가고 있다. 국내에서도 식물공장에 관한 성과가 도출되면서 식물공장에 대한 관심이 높아지고 있으나 산업 생명주기로 볼 때 여전히 도입기에 머물러 있으며 정부 투자는 점점 줄어들고 있다. 연구자는 식물공장과 관련한 정책, 기술, 사업 분야의 전문가를 대상으로 설문조사를 실시하여 식물공장의 투자 가치를 재분석하고, 식물공장의 경쟁력 강화 방안을 도출하고자 하였다. 본 연구는 식물공장 산업의 기회와 위험요인을 식별하고, 식물공장의 고부가가치 창출을 위한 전략을 제시했다는 점에서 연구 의미를 가질 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1997년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.89-98
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• 1997

This study was conducted to develop an automatic nutrient-solution control system for small-scale growers. The nutrient-solution control system consisted of a low-cost and precise metering device and a personal computer. The system controlled electric conductivity(EC) and pH of nutrient-solution based on the time-based feedback control method with the information about temperature, EC, and pH of the nutrient-soIution. The performance of the nutrient-solution control system was evaluated through the control of EC and pH while compared with those of commercial nutrient-solution control system. Also an experimental cultivation of tomato was conducted to verify and to improve the developed system. Results of this study were as follows. 1. An automatic nutrient-solution control system based on a low-cost and precise metering device was developed. 2. The developed system controlled EC and pH within $\pm$0.05 mS/cm and $\pm$0.2 pH full scale error respectively at $24^{/circ}C$. 3. When using the commercial system, the controlled values of EC and pH of the 500l of water were 1.29 mS/cm and 6.1 pH for the setting points of 1.4 mS/cm and 6.0 pH respectively at $22^{/circ}C$. 4. The developed nutrient-solution control system showed $\pm$0.05 mS/cm of deviation from the setting EC value over the experimental cultivation period. 5. The deviation from the average values of Ca and Mg mass content in the several nutrient-solution were 0.5% and 1.8% respectively.

• 현장농수산연구지
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• 제7권1호
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• pp.47-54
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• 2005

1. 일장과 온도의 영향은 자연일장에서 괴경이 600mg, 9시간 단일에서 640mg으로 큰 차이가 없었으나 12시간처리구, 15시간처리구에서는 490, 500mg으로 일장이 영향을 미쳤다. 2. 배양액의 농도가 마의 비대에 미치는 영향을 조사한 결과 양액은 50% 용액에서 420mg으로 다른 구에 비해 가장 높게 나타났다. 3. 호르몬농도는 NAAl00ppm에서 560mg으로 무처리 및 다른 농도구에 비하여 가장 좋았다.