• 생물환경조절학회지
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• 제13권3호
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• pp.149-155
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• 2004

본 연구에서는 주행경로의 설정 및 제어가 용이한 고정 경로 방식을 이용한 주행 시스템을 개발하여 온실의 형태, 고랑의 위치 등에 무관하게 자동관수 및 송풍장치에 따른 생육상태를 실험할 수 있는 다목적 자동작업시스템을 개발하였다. 이 시스템의 성능들을 알아보기 써해 초화류에 대하여 실험한 결과 다음과 같은 결과론 얻었다. 인력두상관수 처리구에서는 전반적으로 생육의 부진을 나타냈으며, 자동관수 처리 중 송풍을 하지 않은 무풍처리구치 경우, 초장 및 엽면적이 높은 것으로 나타났다. 초장의 억제는 저속과 고속송풍처리구에 있어 초장억제 효과가 유의성이 있게 나타났으며, 풍속이 빠를수록 초장억제효과가 높게 나타났다. 줄기의 지름은 송풍을 하지 않고, 자동관수 3회를 한 경우 줄기의 지름이 작은 것으로 나타났다. 엽수는 인력관수나 자동관수 2회 처리에 비하여 3회 처리가 더 많은 것으로 나타났다. 생육은 관수회수가 많을수록 생장량이 높게 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권3호
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• pp.225-231
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• 2009

지표관수와 비교하여 지중관수 및 지중관수 시 공기주입의 효과를 검토하고자 '녹광' 풋고추를 온실 내에서 토양재배(silty loam)하여 관수효율, 토양특성, 과실 생육 및 수량 등을 조사하였다. 관수방법은 관수호스를 이랑당 2열 배열하되 지표관수는 토양표면, 지중관수는 지표 20cm 아래에 설치하였고, 공기주입은 air compressor를 이용하여 낮 동안에 시간당 3분간 주입하였다. 관수는 콘트롤러, 전자식 토양수분장력센서 등을 이용, 토양수분에 기초한 자동관수를 실시하였는데, 관수개시점은 -20kPa, 관수종료점을 -10kPa로 설정하여 관리하였다. 그 결과, 토양수분의 감소속도가 지표 관수에 비해 지중관수와 지중관수 +공기주입이 늦었으며, 관수량도 지중관수가 지표환수에 비해 지표면에서의 증발 감소 등으로 약 30% 적었다. 표토층의 EC 및 무기이온함량은 지표관수에 비해 지중관수나 지중관수 +공기주입이 낮은 수준이었다. 뿌리의 발달은 지표관수에 비해 지중관수+공기주입한 것이 가장 좋았는데, 특히 뿌리가 길고 세근의 발달이 많았다. 이로 인해 풋고추 수량이 지표관수에 비해 지중관수가 22%, 지중관수 +공기주입이 30% 각각 증가되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권1호
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• pp.8-14
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• 2023

본 연구에서는 육묘장에서 인력 또는 관행 자동관수장치의 활용도 조사를 통해 관수장치의 문제점과 그 개선점을 파악하여 균일관수가 가능한 스마트 관수장치를 개발하고 그 성능을 분석하였다. 자동관수와 인력관수의 평균 관수량은 각각 28.7±4.4g과 14.2±4.3g으로 두 조건 모두 변동계수가 30% 이내로 균일관수로 판단할 수 있다. 그렇지만 변동계수가 30%인 인력관수에 비해 자동관수는 15%로 균일도가 높았다. 개발된 균일관수장치에 탑재된 분사각이 80°인 노즐은 이론상 600mm 높이에서 가장 균일한 것으로 분석되었고, 균일관수 장치를 이용한 관수시험 결과 중앙부의 관수 균일도는 평균 대비 20% 이내이지만 가장자리부는 중앙부에 비해 50% 이상 관수량이 적었다. 균일관수장치를 활용한 토마토 접목묘 재배시험 결과, 시험기간 10일간 중앙부는 초장이 평균 72mm 생장한 데 비해 가장자리부는 평균 28mm 생장하여 가장자리부에 대한 추가 관수가 필요한 것으로 나타났다. 가장자리부 추가 관수장치를 부착하여 관수할 경우 중앙부에 비해 가장자리부의 관수량은 50% 이상이었으며, 중앙부에서는 분사각의 겹침으로 인하여 관수량의 차이는 발생하였으나, 그 차이는 30% 이내였다. 가장자리 집중관수 시스템 활용 시 각 지점별 생장 차이는 있으나, 10일간 생육을 비교하면 양측 가장자리의 평균 생장률은 24%, 중앙부의 평균 생장률은 26%인 점을 고려하면 균일관수장치에 비해 생장 균일도가 높았다. 모종의 초장 균일도 향상을 위해서는 관수장치의 진행방향에 거리센서를 설치하여 작물의 생장에 따라 관수장치의 높이를 조절이 필요할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-6
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• 2005

본 연구에서는 주행경로의 설정 및 제어가 용이한 고정 경로 방식을 이용한 주행 시스템을 개발하여 온실의 형태, 고랑의 위치 등에 무관하게 자동관수 및 송풍장치에 따른 생육상태를 실험할 수 있는 다목적 자동작업시스템을 개발하였다. 이 시스템의 성능들을 알아보기 위해 과채류에 대하여 실험한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 오이는 초장, 줄기 지름, 엽면적 및 줄기 한마디의 평균 길이에 있어서 고속송풍에 따른 억제효과가 나타났으나, 관수 회수에 따른 차이는 크지 않았다. 토마토는 송풍처리에 따라 송풍속도가 강할수록 초장이 억제되는 효과를 나타냈다. 줄기의 지름은 처리구간 큰 차이를 나타내지 않았다. 3회 관수처리구의 경우 송풍속도가 강할수록 줄기의 지름이 두꺼워지는 경향을 나타내었다. 엽면적은 대조구(Hand spray)에 비해 2회 관수처리구의 엽면적이 높게 나타났으며, 송풍속도에 따른 차이가 나타나지 않았다. 고추는 전체적으로 대조구에 비해 자동관수 처리구와 송풍처리구가 초장, 줄기의 지름, 엽면적 등이 낮게 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권2호
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• pp.93-100
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• 2011

본 연구에서는 국내의 시설 내 작물재배에 적합한 자동관수 기술을 개발하기 위한 첫 단계로 전기저항의 변화원리를 이용하는 워터마크 센서를 장착한 소형 컨트롤러를 작물재배에 활용하여 자동관수기술의 효용성을 구명하고자 하였다. 이를 위해 비닐하우스 내에 다른 토성을 갖는 토양을 격리베드에 인공적으로 조성한 후 토마토를 정식하여 수분퍼텐셜을 -20kPa 수준으로 자동으로 조절하면서 재배하였다. 점적관수에 따른 토양 내 깊이별 수분변화는 Sentek 축전형 수분센서를 이용하여 측정하였다. 워터마크센서를 이용한 수분퍼텐셜 제어성능은 (-)20kPa 수준부근에서 유지되지 않고 반복적으로 0~(-)20kPa 대역에서 높은 변화 값을 나타내어 안정적이지 못한 것으로 나타났다. 특히, 물 공급은 관수시마다 약 50~60분 비교적 긴 시간동안 진행되어 수분공급이 과잉되는 문제가 나타났으며 건조시에도 수분퍼텐셜의 변화가 계단응답 반응의 형태로 변하는 불량한 측정해상도를 나타내었다. 이러한 문제는 워터마크센서의 토양과 전극 접촉형태가 다공컵식 수분장력계에 비해 수분값에 연속적으로 반응할 수 없는 구조이기 때문인 것으로 판단하였다. 자동관수에 따른 토양종류별 수분변화는 그 기울기가 토성별로 서로 달랐으며 양질사토의 경우 수분함량의 변화정도가 가장 높았다. 수분함량의 변화속도는 낮과 밤의 경우 시간에 따른 변화율이 달라서 변곡선의 형태를 나타내었다. 이러한 이유는 낮과 밤의 일교차와 태양광 유무에 의하여 수분증발량 차이가 발생하였기 때문인 것으로 판단하였다. 직물에서 20cm 떨어진 지점의 깊이별 수분함량은 작물에 인접한 위치와 비교하였을 때 세가지 토양 모두 관수에 의한 변화정도는 미미하여 직물에 인접한 곳만 수분공급이 효율적으로 이루어지는 것을 확인하였다. 추후 연구에서 양질사토 베드에서 관찰된 토마토 생육 불량 문제 개선과 관수멈춤 시간을 적용하여 물공급의 과잉 문제를 해결하는 보완실험이 요구되었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2000년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.234-239
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• 2000

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.173-176
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• 2003

• 아시안잔디학회지
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• 제17권4호
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• pp.155-163
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• 2003

우리나라 1인당 도시공원 면적은 6.46$m^2$로 도시녹지공간이 매우 부족하여 도심 콘크리트 옥상의 녹화는 거주자에게 산책, 휴식, 운동 및 레크리에이션 공간으로 활용될 수 있을 것이다. 본 연구는 도시 옥상녹화에 적합한 지반, 점적 관수 및 잔디초종을 선발하고자 실험을 실시하였다. 옥상잔디 조성에 적합한 혼합토를 찾기 위해 하중과 배수효율을 고려하여 토양개량재와 배수구조를 달리한 네 개 조합의 잔디 지반구조를 설치하였다. 또한 자동 점적 관수시스템의 최적 조건을 구명하기 위해 주관 간격(50cm, 100cm)과 점적기 간격(15cm, 20cm, 30cm, 50cm, 100cm)을 달리 처리하였다. 잔디종류를 선정하기 위해 버뮤다그래스 '건우', 세엽 한국들잔디 '건희'와 Kentucky bluegrass, Perennial ryegrass 와 Tall fescue 한지형잔디 혼파 두 조합을 식재 후 잔디의 생육상태를 비교하였다. 토양개량재의 입도 분석 결과 펄라이트와 질석 입자 입경은 98%가 4.75∼l.75mm로 균일한 입도를 나타내었다. 그러나 피트모스는 다량의 섬유질 때문에 4.75mm의 채를 통과하지 못하는 비율이 60%로 매우 높았다. 또한 포화수분하의 토양개량재 별 하중을 조사한 결과 건조 시 펄라이트의 1$\ell$ 당 무게는 0.2kg로 매우 가벼웠으며 포화수분 하에서 무게증가는 1.66 배로 작게 나타났다. 반면 질석과 피트모스의 경우 건조 시 각각 0.1kg, 0.2kg으로 매우 가벼웠으나 포화수분 하에서 3.5배 이상으로 무게가 많이 증가하였다. 혼합토 처리별 하중은 처리구 모두 200kg/$m^2$ 이하로서 일반 학교 옥상의 제한하중 범위 내에 속하였다. 특히 스티로폼 배수층이 포함된 Mixture III은 139.2kg/$m^2$로 가장 가벼웠다. 또한 혼합토에 따른 잔디품질은 스티로폼 배수층이 있는 Mixture III와 IV에서 우수하게 나타났다. 옥상 녹화용 점적 관수시설의 균일한 전면관 수를 위해 주관의 배치 간격은 50cm 이내가 적합한 것으로 나타났다. 특히 한지형 잔디는 100cm 이상의 주관 폭에서 건조로 고사 현상이 나타났으며 초기 관수효율은 점적기의 간격이 짧을수록 잔디 생육이 우수하였으나 조성시간이 경과할수록 점적기의 간격은 50cm에서 잔디생육이 우수하였다. 자동 타이머에 의해 조절된 관수 간격은 1일 1회 관수 된 처리구의 잔디 품질이 우수한 것으로 나타났다. 잔디 종류는 난지형잔디에서 혼합토 종류 및 모든 관수 시설 처리서 우수한 생육을 나타내었으나 한지형 잔디는 관수시설에 따라 생육이 차이가 현저하게 나타났다. 따라서 한지형 잔디로 옥상 조경 시 적합 혼합토 및 관수 시설의 선정에 유의하여야 할 것으로 판단된다. 또한 버뮤다그래스는 중부지역의 경우 월동력이 낮으므로 온도변화가 심한 옥상 콘크리트 환경에서 버뮤다그래스 '건우'의 월동에 대한 연구가 지속되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1373-1378
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• 2018

농업 인구의 감소와 고령화, 곡물자급률 하락과 같은 문제들을 해결하기 위해 IoT기술을 활용한 농업ICT융합기술의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 농업 ICT기술은 시설하우스에만 집중되어 노지재배 분야에는 자동화된 제어 시스템이 미비한 실정이다. 본 논문에서는 Lora 무선통신으로 넓은 면적의 노지에서 전자밸브, 워터펌프를 자동 제어하는 관수 제어 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 소형 태양광 패널을 이용하여 별도의 전원이 필요 없으며, 플러그 앤 플레이 방식으로 무선자동설정을 지원함으로써 설치 및 운영이 매우 편리하다. 따라서 노동력 절감, 노지 농산물 품질 및 생산성 향상에 크게 기여할 것으로 예상된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권2호
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• pp.99-104
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• 2013

시설오이 지중관비에서 지중 점적호스를 30 cm에 매설 시에 텐시오미터를 이용한 자동관수센서의 적정 깊이를 제시하고자 2010-2011년까지 2년간에 걸쳐서 조사하였다. 오이의 생육은 텐시오미터 30 cm 깊이에서 낮았으나 텐시오미터 10 및 20 cm에서는 유의성 있는 차이는 없었다. 1년 및 2년차 수량에서도 텐시오미터 30 cm에서 각각 40.9 및 41.2 $Mg\;ha^{-1}$로 가장 적은 생산량을 나타내었나, 텐시오미터 10 cm에서는 57.0 및 56.9 $Mg\;ha^{-1}$, 텐시오미터 20 cm에서는 56.0 및 60.5 $Mg\;ha^{-1}$로 처리간의 차이가 없이 동일한 수량을 나타내었다. 오이재배에서 한 작기 당 질소 및 일일 물 공급량은 63 $kg\;N\;ha^{-1}$의 질소와 1.3 $mm\;day^{-1}$로 물이 공급된 텐시오미터 20 cm 처리에서 질소 및 수분 이용효율이 높았다. 또한 토양깊이 0-30 cm에 대한 뿌리길이에서도 텐시오미터 20 cm에서 0.87 $cm\;cm^{-3}$으로 유의성은 없었지만 가장 높은 값을 나타내었다. 이러한 결과로부터 시설오이에서 지중 점적호스를 30 cm 깊이에 매설 시에 텐시오미터를 활용한 자동관수센서의 적정 깊이는 20 cm인 것으로 판단되었다.