• 생물환경조절학회지
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• 제32권1호
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• pp.48-56
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• 2023

고압나트륨등(high-pressure sodium, HPS 램프)은 작물 생육 발달에 필요한 충분한 양의 광합성유효방사를 제공하는 동시에 복사열을 통해 온실 난방 부하를 절감할 수 있어 겨울철 시설원예 보광 조명으로 널리 이용되고 있다. 그러나 겨울철에 생육 중기를 맞이하는 시설 과채류의 경우, 작물의 정단부가 복사열에 영향을 많이 받고, 캐노피 위치에 따라 엽온 차이가 증가될 수 있다. 또한 온실 기온 역시 보광등에서 발생한 열이 상부로 상승 및 정체되면서 불필요한 에너지 낭비 및 온도 불균일성 역시 심화될 수 있다. 따라서 본 연구의 목표는 CFD 열전달 해석을 통해 HPS 램프에 의한 열적 특성 및 생육 단계별 수평적 엽온 변화를 분석하고, 온실 내 수직적 기온 및 작물의 캐노피별 엽온을 측정하여, 온실 내 환경 균일성 제고 및 효과적 에너지 활용 방안을 모색하는 것이었다. 생육 초기, 중기, 및 후기를 대변하는 초장(1.0, 1.6, 2.2m)에서의 정단부 수평적 엽온을 CFD 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 또한 HPS 램프 작동 이후 수직적 기온과 캐노피 높이별 엽온을 측정하였다. 실험 결과, 보광 시 엽온과 기온 간의 차이가 커지고, 수직적 기온 역시 불균일해짐을 알 수 있었다. 생육 단계가 진전될수록, 고온의 복사열이 중심부에 집중되며, 상단부 수평적 엽온 편차가 커지고, 균일성 역시 떨어지는 것을 알 수 있었다. 열획득 모델을 통한 수치해석 결과, 보광등이 2022년12월 기간 난방부하에 약 50.1% 기여하는 것을 알 수 있었다. 평균절대오차 및 평균제곱근 오차는 생육 초기 및 생육 중기 모두0.5 이하로, 실측값과 예측값에 높은 일치도를 보였다. 수직적 기온 및 엽온 분포와 생육 단계별 수평적 엽온 분포에 관한 본 연구의 결과는 효율적 에너지 관리 및 작물 생육 발달에 관한 의사결정에 도움이 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 원예과학기술지
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• 제32권6호
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• pp.753-761
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• 2014

Growth and flowering of Cymbidium 'Red Fire' and 'Yokihi' plants were examined in a greenhouse with cooling systems in summer, and with night interruption (NI) lighting in winter as a forcing culture system. The greenhouse was divided into two sections with separate cooling controls during the summer season. One section was cooled by a mist system (mist), while the other section was cooled by a shade screen (shade). During the winter, the greenhouse was redivided into three sections within each cooling system. Plants were grown with NI either at a low light intensity of $3-7{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(LNI) or a high l ight intensity of $120{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(HNI) u sing h igh-pressure sodium l amps during the 22:00-02:00 HR. The control plants were grown under 9 h short-day condition. NI for 16 weeks and cooling for 9 weeks were employed twice during the 2 years of the experimental period. The air temperature was approximately $2^{\circ}C$ lower in the mist than in the shade and the relative humidity was 80 ${\pm}5%$ in the mist compared to $55{\pm}5%$ in the shade. The daily light integral in the mist section was 48% higher than in the shade section. The time from initial planting to flowering pseudobulb emergence decreased with both LNI and HNI for both cultivars, regardless of the cooling treatments. Under NI conditions, however, between 60% and 1 00% of plants of both cultivars flowered in the mist, whereas no or 20% of 'Red Fire' or 'Yokihi' plants, respectively, flowered in the shade treatment over 2 years. Plants grown under the mist had bigger pseudobulbs than those grown in the shade under both NI treatments. These results show that commercial use of NI in winter and a mist cooling system in summer would decrease crop production time to 2 years and increase profits in Cymbidium forcing culture.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권4호
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• pp.373-379
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• 2019

스마트팜은 원예작물의 생산성과 품질을 제고하기 위한 생력화 방법으로 최근 많은 주목을 받고 있다. 하지만 국내의 스마트팜은 단순한 환경 모니터링과 환경제어만 가능한 초기단계에 머물고 있으며, 작물 생육에 최적화된 환경을 모의하는 의사결정도구의 개발은 미흡한 상태이다. 본 연구에서는 의사결정도구로써의 작물생육모형의 활용가능성을 확인하기 위해 국내에서 개발된 GreenTom모형의 품종모수를 추정하고 모형의 모의 성능을 검증하였다. 적엽은 시설토마토 재배에서 흔히 행해지는 농작업이지만 기존 모형은 이를 모의하지 않아 지상부 생육 모의에 문제를 나타냈다. 이를 해결하기 위해 적엽 알고리즘을 개발하여 기존 모형에 추가하고 모의 성능을 검증한 결과, 개선된 모형은 시설재배 토마토의 발달과 생육을 비교적 잘 모의하여 본 모형이 의사결정도구로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권4호
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• pp.294-301
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• 2018

겨울철에 열손실을 줄이기 위해 많은 온실에서 보온커튼을 사용하고 있다. 그러나 적절한 보온커튼을 선택할 때 판단 자료로 활용할 수 있는 명확한 기준이 없는 실정이며 이를 위해서는 보온재의 보온 특성에 대한 정량적인 값이 필요하다. 본 연구에서는 BES를 사용하여 보온커튼의 관류열전달계수를 산정하는 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 일중 및 이중 PE필름 피복에 대한 관류열전달계수의 실험값을 사용하여 시뮬레이션 결과를 검증하였다. 검증된 모델을 사용하여 문헌에서 제시된 각종 열적 특성을 가진 보온커튼에 대한 관류열전달계수를 산정하고 비교분석하였다. 개발된 시뮬레이션 모델은 다양한 보온커튼의 관류열전달계수를 산정하는 데 활용될 수 있을 것이며, 제시된 관류열전달계수는 보온커튼의 성능을 정량적으로 비교하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제42권1호
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• pp.14-20
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• 2023

Light is an important factor that influences the growth and development of flowering plants. The present study investigated the effects of in vitro acclimatization to different light colors (white light (WL; control), blue light (BL; 447 nm), green light (GL; 519 nm), and red light (RL; 667 nm)) on the growth of petunia (Petunia hybrida) and of hardening cultivation of plant transferred form in vitro to a greenhouse under sunlight. Compared to the control, the shoot length and leaf width of Petunia increased by 42% and 11.7%, respectively, after acclimatization to BL and the shoot growth increased by 29.3% after acclimatization to RL. The chlorophyll and carotenoid contents after acclimatization to BL and GL were 16.7% and 11.3% higher, respectively, and 14.4% and 11.9% higher, respectively, than those in the control. During greenhouse cultivation, the shoot length increased by 16.7% and 11.3%, respectively, after acclimatization to BL and RL, respectively, and the leaf length and leaf width increased by 14.4% and 11.9%, respectively, after acclimatization to GL. While dry weight of root of GL and BL was not significant difference in vitro, increased by 59.0% and 22.9% ex vitro than that of WL. Thus, acclimatization to BL increased the shoot growth and leaf chlorophyll contents, and acclimatization to GL and RL enhanced shoot and root growth, in petunia.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권3호
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• pp.200-205
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• 2016

This study was conducted in order to investigate the effects that the difference of planting time by a method of cultivation in the non-heated greenhouse and the open field with spring planting had on growth and yield. With regard to the tested variety of Momordica charantia, variety 'Dragon' (Japan Yae 農藝) was selected. And 3 treatments on March 20, April 5 and April 20 for the greenhouse cultivation and 3 treatments on April 20, May 5 and May 20 for the open-field cultivation 1 month later than those for the greenhouse cultivation were planted by the randomized complete block design, and 4 secondary vines were trained. In the results of examining 15-day average atmospheric temperature after planting according to the methods of greenhouse and open-field cultivation and planting time, it was shown that there was a tendency for atmospheric temperature inside the greenhouse to decrease as the planting time was moved up. In particular, the average atmospheric temperature was $16.7^{\circ}C$ when seedling was planted on April 20 in the open-field cultivation, which was approximately equal to $17.0^{\circ}C$ of the average atmospheric temperature when a seedling was planted on March 20 in the greenhouse cultivation. With regard to the date of first harvest by the method of cultivation, it was shown that there was a tendency for the date of first harvest to be earlier in the greenhouse cultivation than in the open-field cultivation, and the date of first harvest was moved up as a seedling was planted earlier for the planting period. The number and weight of harvested fruits per plant showed a tendency which was almost similar to that of total number of harvest days and number of harvests. Thus, the number of fruits was 189 and the weight of fruits was 31,649g in case of the greenhouse cultivation and planting on March 20, which were maximum. In case of planting on the latest planting date : May 20 in the open-field cultivation, the number of fruits was 77 and the weight of fruits was 12,502g, which were at a level of 40% of those of planting on March 20 in the greenhouse cultivation 2 months earlier. The total yield per 10a was 10,228kg in the greenhouse cultivation and was 2.2 times as heavy as 4,607kg in the open-field cultivation with regard to the method of cultivation. For the planting period in the greenhouse cultivation, it was 10,539kg and 10,517kg in planting on March 20 and April 5, which was higher by 9% than 9,629kg in planting on April 20. And in the open-field cultivation, it was 4,785kg in planting on April 20 and 4,872kg in planting on May 5, which was higher by 15~17% than 4,163kg in planting on May 20. Taking the above results into account, it is considered proper to plant Momordica charantia from March 20 to April 5 for the greenhouse cultivation and from April 20 to May 5 or thereabouts when a risk of late frost is gone for the open-field cultivation in southern area.

• 생물환경조절학회지
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• 제24권3호
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• pp.258-263
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• 2015

여름철에 파프리카 코이어 배지경에서 'Cupra', 'Piesta' 2품종을 공시하여 시설 내 포그냉방 효과에 의한 파프리카 생육을 검토코자 하였다. 시설 내 포그 냉방처리를 통해 무처리보다 온실 내의 온도가 $2{\sim}3^{\circ}C$ 낮았으며 최고온도를 $35^{\circ}C$이하로, 그리고 실내습도도 80% 내외로 유지할 수가 있었다. 초장, 엽수 등 생육은 포그냉방 처리구가 무처리에 비해 양호하였다. 평균과중은 두 품종 모두 포그냉방 처리구에서 158~160g으로 무처리보다 무거웠고, 주당 착과수는 'Cupra', 'Piesta' 모두 포그냉방 처리구가 각각 18.4, 18.3개로 무처리에 비해 7~8개 많았다. 상품수량은 'Cupra', 'Piesta' 두 품종 모두 포그냉방 처리구가 각각 6,027, 5,890kg/10a으로 무처리에 비해 유의적으로 많았다. 과실의 당도는 처리간에 차이가 없었으며 'Cupra', 'Piesta' 두 품종 모두 $5{\sim}6^{\circ}Bx$ 였으며 과육의 두께는 포그냉방 처리 효과가 없었다. 과실의 열과 발생률은 포그냉방 처리구가 낮았으며 품종 간에는 차이가 없었다. 이상의 결과에서 여름철 파프리카 수경재배시 포그냉방으로 시설내 온도의 강하와 습도조절이 가능하였으며 그에 따른 결과, 생육이 양호하며 과실의 품질 또한 좋아짐을 알 수 있었다.

• 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.

• 화훼연구
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• 제18권4호
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• pp.261-265
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• 2010

본 연구는 우리나라 주요 재배종인 Muscari armeniacum 'Early Giant' 품종을 사용하여 엽절편체로부터 직접적으로 신초재생과 체세포배 발생에 미치는 생장조절제의 효과를 구명하였다. 무스카리의 엽조직으로부터 캘러스 과정을 거치지 않은 직접 신초형성은 2,4-D $0.1mg{\cdot}L^{-1}$가 함유된 배지에서 가장 좋았다. 반면, 체세포배 발생은 생장조절제를 첨가하지 않는 대조구와 IPA $0.1{\sim}1.0mg{\cdot}L^{-1}$가 함유된 농도의 배지에서 비교적 양호하였다. 무스카리의 엽조직으로부터 재생된 자구를 기외로 이식했을 때 맹아율은 모든 처리구에서 80%이상으로 높았으며 특히 NAA $0.1mg{\cdot}L^{-1}$, IPA $1.0{\sim}3.0mg{\cdot}L^{-1}$ 배지에서 재생된 자구의 생장이 양호하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권2호
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• pp.125-132
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• 2022

본 연구는 유럽계 장과형과 중과형 오이 품종을 고온·다습 조건에서 재배하여 품종별 생육과 수량 특성 및 수분소모량을 비교 분석하여 중과형 오이 품종에 대해 사막기후 적용 가능성을 검토하고자 수행되었다. 유럽형 장과종 오이 2품종(Cucumis sativus 'Gulfstream', 'Imea')과 중과종 오이 2품종(C. sativus 'Nagene', 'Sausan')을 연동형 플라스틱온실에서 2020년 3월 2일부터 6월 20일까지 코이어 수경재배로 재배하였다. 개체당 생산한 상품과수는 장과종 'Gulfstream'이 31.3개, 'Imea'가 30.7개, 중과종 'Nagene'이 57.8개, 'Sausan'이 56개로 마디수가 더 많았던 중과종이 상품과수가 더 많았으며 개체당 생산된 총상품과중은 유의차가 없었다. 과실 200g을 생산하기 위해 소요된 물량은 'Nagene'이 2.39L로 가장 적었으며, 수분이용이용효율(WUE)은 'Nagene' 품종이 가장 높았다. 따라서, 상품과수와 물소비량을 고려할때 장과종보다는 중과종인 'Nagene'이 사막 고온 적응성이 더높을 것으로 판단되고 앞으로 더 많은 중과종 품종에 대한 검증이 필요할 것으로 보인다.