• 생물환경조절학회지
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• 제24권4호
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• pp.308-316
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• 2015

최근 관심이 집중되고 있는 스마트온실의 기술적용 실태와 문제점을 파악하고 이를 토대로 단동온실의 ICT 기술적용 장애요인 극복과 생산성을 제고하기 위하여 실험을 수행하였다. 자동화 시설의 도입 장애요인으로는 시설비 부담(24%)이 높았으며, 설치업체 사후관리 미흡(19%), 잦은 고장(16%), 관리기술 미흡(15%), 기능 미흡(13%), 소득향상기여 미흡(12%) 순이었다. ICT 도입필요성은 노동력절감(15%)이 가장 높았다. 자동화 온실에서 문제가 발생되는 부분은 온실구조, 구동기제어, 복합환경제어기, 센서기술이 각 14%로 비슷하였고, 원격제어기술 13%, 작물관리기술 12%, 에너지절감기술 10%, 소프트웨어활용 8%이었다. 온실구조 측면에서의 문제점은 천창개선이 18%로 가장 많았다. 효율적인 온도 및 환기 제어를 위해 농촌진흥청 고시 10-단동-7형 온실에 랙피니언 천창을 추가하였으며, 지붕형태를 복숭아형으로 변경하였다. 온실내 환경의 균일성을 위해 공기 유동팬은 6대를 설치하도록 하되 필요에 따라 증설 가능하도록 하였으며, 에너지 절약을 위해 1, 2중은 두께 0.1mm필름을 사용하고 3중은 5겹보온커튼을 설치하였다. CFD 유동해석 결과, 측창이 열린조건에서는 풍상 방향의 평균 유속이 빠르고 온도가 낮았으며, 풍하 방향으로 멀어 질수록 평균 유속이 점차 느려지고 온도는 높게 나타났다. 반면, 측창이 닫힌조건에서는 평균 유속이 낮으며, 구역별로 큰 편차는 없었다. 다만 풍상 풍하의 천창이 모두 열린 조건에 비하여 풍하 방향의 천창만 열린조건이 영역별 평균 유속에서 더 높은 값을 보였다. 측창을 닫은 조건에서는 외기의 유동이 아닌 온실 내 설치된 환기용 유동팬에 의해 유속이 발생하며 외부 환기가 없는 조건에서 유동팬에 의한 순환은 실내 전체 공간의 유동 편차를 줄여 줄 수는 있지만 전체적인 온도에는 영향을 미치지 못하였다. 저측고의 영역별 평균 온도는 고측고보다 균일하게 나타났다. 겨울철 3중 다겹보온커튼 여닫음에 관계없이 유동팬 근처에서 유속이 높고 유동팬에서 멀어지면 유속이 거의 없는 것으로 나타났다. 또한, 시간경과에 따른 평균 온도는 3중다겹보온커튼 열림상태에서 약 2시간 후에 외부온도와 같아졌으나 닫힘상태에서는 5시간 이후에 외부온도와 같아져, 3중 다겹보온커튼의 보온효과가 뚜렷하였다. 같은 조건에서 열용량의 차이로 인해 저측고 온실이 고측고 온실에 비하여 온도 하강 속도가 빨랐다.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권4호
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• pp.429-440
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• 2021

본 연구는 고온기 원예작물의 안정 생산을 위해 대형 단동하우스 '사계절하우스'를 파프리카 재배에 활용 시 시설 내부 기상환경 및 파프리카 품종별 생육, 수량, 품질 등을 분석하고 근권냉방 효과 등을 구명하여 파프리카 재배환경 조건을 최적화 하기 위한 기초자료로 사용하고자 수행하였다. 정식 후부터 재배 종료 시점(2020년 5-11월)까지 시설내 평균 적산광량은 12.7MJ·m^-2d^-1로, 온실외부의 평균 광량인 14.1MJ·m^-2d^-1의 90% 수준으로 나타났다. 일 년중 가장 기온이 높은 7-8월의 온실내 24시간 평균온도는 외기보다 3.04℃ 낮았고, 장마가 끝난 8월 12일 이후에는 평균 4.07℃ 낮게 나타났다. 시설 내 포그 냉방 가동(6월 13일) 이전 일평균 상대습도는 최저 40%(주간 20%) 수준까지 떨어져 작물재배에 적합하지 않은 상태였으나 포그를 가동한 이후 주간 상대습도는 70-85% 수준으로 증가된 것으로 나타났다. 평균 수분부족분(humidity deficit)은 포그 공급전에는 최고 12.7g/m³ 까지 상승하여 매우 건조한 조건이었으나, 포그 공급 후 고온기(7-8월)에 평균 3.7g/m³으로 감소하였고, 저온기(10-11월)로 갈수록 다시 증가되는 경향이었다. 주간 잔존 CO₂ 농도는 전체 재배기간동안 평균 707ppm으로 나타났다. '20년 7월 27일부터 11월 23일까지 수확한 파프리카의 품종별 상품수량(kg/10a)은 주황색 품종 'DSP-7054'과 황색 품종 'Allrounder'이 각각 14,255kg/10a와 14,161kg/10a로 다른 품종에 비해 높았고, 다음으로 주황색 'K-Gloria orange', 황색 'Volante', 적색 'Nagano' 품종 순으로 나타났다. 사계절하우스에서 고온기(8월)에 생산된 대과종 파프리카의 품종별 과실품질 특성을 조사한 결과, 과고, 과폭, 과실당도, 과육두께에서 품종 간 유의성이 인정되었다. 당도는 주황색 품종인 'DSP-7054'와 'Naarangi'에서 높게 나타났고, 과육두께는 황색과 주황색 품종인 'K-Gloria orange'와 'Allrounder'에서 높게 나타났다. 근권 냉방처리 기간 동안 배지내 일평균 온도는 20.7℃로 나타났고, 근권 난방처리 기간 동안 배지내 일평균 온도는 23.4℃로 나타났다. 근권부 냉난방 처리를 통해 상품수량은 무처리구에 비해 비해 'Nagano' 16.5%, 'Allrounder' 1.3%, 'Naarangi' 20.2%, 및 'Raon red' 17.3% 증가하였고, 품종 전체로는 16.1% 증가하였다. 근권 냉난방처리에 의해 과실의 경도는 4개 품종 평균 5.7% 증가하였으나 다른 품질 지표에서는 유의성있는 차이가 나타나지 않았다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권4호
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• pp.400-406
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• 2018

본 연구는 HPS (high-pressure sodium lamp, 고압나트륨등, 700W)와 PLS (Plasma Lighting System, 플라즈마등, 1,000W) 램프를 이용하여 겨울재배 오이의 보광재배 효과를 구명하고자, 양지붕형 유리온실 3동에 무보광을 대조구로 하여 오이('후레쉬' 품종)를 2015년 11월 2일에 정식하여 2016년 3월 15일까지 재배하였다. 보광은 2015년 11월 20일부터 2016년 3월 15일까지 약 4개월 동안 명기를 14시간/일(일몰 전 약 30분에 점등 개시)으로 정하여 실시하였고, 낮동안의 일사량이 $100W{\cdot}m^2$ 이하일 경우 자동으로 점등이 되도록 제어하였다. 분광투과특성은 PLS의 경우 광합성유효광(400-700nm)이 전반적으로 고르게 분포하나 HPS는 400-550nm 광량이 매우 적은 반면, 550-650nm 광원이 PLS보다 많이 분포되었다. 330-1,100nm 광은 HPS가 PLS에 비해 6% 많았고 UV와 적색광은 비슷하였다. 광합성유효광(400-700nm)은 HPS에 비해 PLS가 12.6% 많았고, 근적외선(700-1,100nm)은 HPS에 비해 PLS가 12.6% 적었으며, R/FR은 HPS가 높았다. 오이의 초장, 엽수, 마디수, 건물중 등의 생육은 무보광에 비해 두 보광등에서 비슷한 수준으로 높았다. 광합성능력은 두 광원 간에 유의적인 차이가 없었다. 오이의 주당 과실 개수(무게)는 무보광 21.2개(2.9kg)에 비해 PLS가 38.7개(5.5kg), HPS가 40.4개(5.6kg)로 1.8~1.9배 많았다. 보광등의 설치비와 전기에너지 비용을 고려하여 오이 보광재배의 경제성을 분석한 결과, PLS와 HPS 보광등은 각각 37%와 62%의 소득증대효과가 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권4호
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• pp.371-377
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• 2013

고추 수급 안정대책의 일환으로 정부에서는 2012년부터 고추 비가림시설 지원 사업을 실시하고 있지만 현재 농가에 보급되고 있는 단동 비닐하우스는 측고가 낮아 고추 비가림재배에 부적합한 면이 있다. 본 연구에서는 고추 재배에 적합한 규격을 가지면서 구조적으로도 안전한 고추 비가림재배용 단동 비닐하우스를 개발하고자 하였다. 전국 56개 고추 비가림재배 농가를 대상으로 비닐하우스 구조실태 및 구조개선 희망사항을 조사하여 비닐하우스 폭과 높이를 설정하였다. 현재 운용중인 비닐하우스의 폭은 7m 미만이 53%를, 측고는 1.5m 이하가 64%로 가장 높은 비율을 차지하였다. 희망하는 하우스의 폭은 7.0m, 측고는 2.0m를 선호하는 농가가 가장 많아서 이 규격으로 결정하였다. 서까래 파이프 규격을 다양하게 변화시켜가면서 구조안전성을 분석한 후 골조율과 설치비 등을 고려하여 5종의 모델을 제시하였다. 12-고추-1형은 ${\emptyset}42.2{\times}2.1t$의 서까래 파이프를 90cm 간격, 12-고추-2형부터 5형은 ${\emptyset}31.8{\times}1.5t$의 서까래 파이프를 각각 60cm, 70cm, 80cm 및 90cm 간격으로 설치하는 모델이다. 농림수산식품부 고시 10-단동-3형과 비교하여 12-고추-2형의 경제성을 분석한 결과, $672m^2$ 면적의 하우스 1동 기준으로 약 120만원의 소득 증가가 있는 것으로 나타났다.

• 한국자원식물학회지
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• 제29권4호
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• pp.363-375
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• 2016

가락지나물은 장미과에 속하는 다년생 초본으로 potentillin, agrimoniin 등 생리활성물질은 한약재와 화장품 원재료로 이용되고 있다. 본 연구는 가락지나물의 재배 시 차광, 광질 및 화학적 elicitation에 따른 생육, 바이오매스, 엽록소함량, 생리활성물질 함량 축적효과를 조사하여 생산조건을 구명하고자 하였다. 온실에서 재배 중인 가락지나물을 각각 다른 차광조건[0% (200 μmol·m⁻²·s⁻¹), 35% (95 μmol·m⁻²·s⁻¹), 55% (65 μmol·m⁻²·s⁻¹), 75% (40 μmol·m⁻²·s⁻¹)]에서 60일간 재배한 결과, 엽록소 함량과 카로티노이드 함량은 35% 처리구에서 가장 높았으나 개체당 초장, 엽수와 바이오매스는 무차광구에서 가장 높은 것으로 조사되었다. 식물생장상 내(25 ± 2℃, 185 ± 3 μmol·m⁻²·s⁻¹)에서 형광등과 3가지 혼합광원 [red:white:blue(RWB) = 8:1:1, red:blue(RB) = 8:2, red:green:blue(RGB) = 8:1:1] 처리구에서 재배한 결과, RWB 처리구에서 생장, 바이오매스, 엽록소함량, 총 페놀화합물과 플라보노이드 함량이 높은 것으로 나타났다. DPPH 라디칼 소거능은 모든 처리구에서 높았으며, 특히 형광등과 RGB 처리구에서 가장 높았다. 화학적 elicitor (SA; salicylic acid, MeJA; methyl jasmonate)를 0, 50, 100, 200 μM 농도별로 처리한 결과, 무처리구와 MeJA 50 μM 처리구에서 초장, 엽병직경, 바이오매스가 높게 조사되었다. 또한 MeJA 50 μM 처리구의 생체중과 건체중이 높은 것으로 나타났다. SA 50 μM 처리구에서의 총 페놀화합물(33.20 ㎎·g DW⁻¹)과 플라보노이드 함량(7.18 ㎎·g DW⁻¹)은 높게 분석되었으나 DPPH 라디칼 소거능은 MeJA 200 μM 처리구(88.65%)에서 유의적으로 높게 나타났다. 본 연구를 통해 가락지나물의 높은 생장, 바이오매스, 기능성물질 함량을 얻기 위한 온실과 식물생장상 내 최적의 차광 및 광질조건을 구명하였으며, 화학적 elicitation 농도에 따른 생리활성물질 함량과 항산화도를 확인하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제29권4호
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• pp.495-503
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• 2016

본 연구는 아스파라거스 4 품종을 이용하여 하우스 및 노지 재배에 따른 생장 특성과 생리활성 물질을 조사하여 국내 노지 재배 가능성을 검토하기 위하여 실험을 수행하였다. 연구결과에 의하면 아스파라거스의 지상부 줄기 개수, 눈의 개수, 뿌리의 개수, 지상부와 지하부 생체중과 건물중 및 전체 건물중은 하우스 재배에서 노지 재배보다 유의하게 높았다. 품종간에는 노지 재배에서 Jersey Giant가 다른 품종들보다 지상부 줄기 개수가 유의하게 많았다. 하우스 재배에서 Jersey Supreme의 눈의 개수는 다른 품종들보다 유의하게 많았다. 총 플라보노이드 함량은 재배 방법에 따라 유의성이 나타내지 않았지만, Jersey Giant에서 다른 품종들보다 더 높았다. 하우스에서 재배된 아스파라거스 품종의 총 폴리페놀 함량은 노지 재배보다 높았다. Jersey Giant의 총 폴리페놀 함량은 하우스 재배에서 다른 품종 간에는 가장 높았다. Catalase (CAT) 및 Peroxidase (POX) 활성은 재배 방법과 품종 간에 유의성을 나타내지 않았다. Ascorbate peroxidase (APX) 활성은 노지 재배에서 하우스 재배보다 더 높았고, 품종별로는 UC157에서 가장 높게 나타났다. 따라서, 아스파라거스 하우스 재배 방법은 식물의 생장 특성과 생리활성 측면에서 노지 재배보다 증수 효과를 기대 할 수 있고 또한 각각 재배 방법은 적합한 아스파라거스 품종 선발, 다 수확 및 생리활성도 함께 고려할 필요가 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권4호
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• pp.293-302
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• 2014

본 연구에서는 배추 재배에 적합한 규격과 생육 환경을 조성해 줄 수 있는 비가림하우스를 개발하고자 하였다. 전국 53개 배추 비가림재배 농가를 대상으로 비가림하우스 구조실태 및 구조개선 희망사항을 조사하여 비가림하우스 폭과 높이를 설정하였다. 비가림하우스 규격은 농기계 작업의 용이성, 농가의 의견 등을 고려하여 폭 6m, 처마높이 1.6m, 지붕높이 3.2m로 결정하였다. 서까래 규격별 구조안전성과 설치비를 분석한 후 설치비가 가장 적게 드는 Ø$25.4{\times}1.5t$ 파이프를 서까래로 하고 그 간격이 90cm인 모델을 기본 규격으로 결정하였다. 이 규격은 풍속 $27m{\cdot}s^{-1}$, 적설 17cm에 안전하기 때문에 이보다 기상하중이 큰 지역에는 적용하기가 곤란한데, 이를 해소하기 위해 피복재를 용마루까지 열어 골조 피해를 예방할 수 있는 구조로 설계하였다. 비가림하우스 양 측면에 있는 수동개폐기를 돌려 하우스밴드를 느슨하게 풀어주고 제어반에서 열림버튼을 누르면 개폐모터가 가이드 파이프를 따라 올라가면서 피복재가 용마루까지 개방된다. 피복재를 완전 개방할 경우 해충으로 인한 피해가 우려되므로 농가에서는 이를 막기 위해 방충망을 설치할 수 있다. 배추를 재배하는 기간에 태풍이 지나갈 수 있기 때문에 방충망이 구조안전에 미치는 영향을 분석하였다. $40m{\cdot}s^{-1}$의 바람이 방충망으로 덮여있는 비가림하우스 측면에 수직으로 작용하는 조건에 대해 유동-구조 연성해석 기법을 이용하여 구조안전성을 분석하였다. 유동해석 결과, 피복재 부분은 바람의 영향을 그대로 받기 때문에 피복재 표면에 압력이 크게 작용하였다. 방충망 부분에도 풍하중이 작용하였으나 피복재 부분보다는 압력이 작게 작용하고 분포가 균일하였다. 유동해석에서 도출된 압력 데이터를 적용하여 구조해석한 결과, 최대응력은 파이프의 끝단 즉, 지면부분에서 나타났으며, 그 값은 54.6Mpa이었다. 구조안전 판단 기준인 파이프의 허용응력 215MPa 이내여서 구조적으로 안전한 것으로 판단되었다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제33권2호
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• pp.170-183
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• 2017

Bacterial fruit blotch (BFB), which is caused by Acidovorax citrulli, is a serious threat to watermelon growers around the world. The present study was conducted to screen effective rhizobacterial isolates against 35 different A. citrulli isolates and determine their efficacy on BFB and growth parameters of watermelon. Two rhizobacterial isolates viz. Paenibacillus polymyxa (SN-22), Sinomonas atrocyanea (NSB-27) showed high inhibitory activity in the preliminary screening and were further evaluated for their effect on BFB and growth parameters of three different watermelon varieties under greenhouse conditions. The greenhouse experiment result revealed that SN-22 and NSB-27 significantly reduced BFB and had significant stimulatory effect on total chlorophyll content, plant height, total fresh weight and total dry weight compared to uninoculated plants across the tested three watermelon varieties. Analysis of the 16S ribosomal RNA (rRNA) sequences revealed that strains SN-22 belong to P. polymyxa and NSB-27 to S. atrocyanea with the bootstrap value of 99% and 98%, respectively. The isolates SN-22 and NSB-27 were tested for antagonistic and PGP traits. The result showed that the tested isolates produced siderophore, hydrolytic enzymes (protease and cellulose), chitinase, starch hydrolytic enzymes and they showed phosphate as well as zinc solubilizing capacity. This is the first report of P. polymyxa (SN-22) and S. atrocyanea (NSB-27) as biocontrol-plant growth promoting rhizobacteria on watermelon.

• Tribology and Lubricants
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• 제35권6호
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• pp.396-402
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• 2019

Materials made from plastics are increasingly utilized in constructing greenhouses and setting up shield structures. Polyester fabrics have a wide range of use in horticulture and other fields of agriculture. They are utilized as a greenhouse cover and also help in combating intense climate variation in the field. Over time, these fabrics may experience friction against other surfaces. Owing to this, the surface framework of the material degenerates. This study examines the frictional characteristics of aluminized polyester fabric in both dry- and water-lubricated environments under changing applied loads and sliding speeds. Friction experiments are performed at room temperature by employing a pin on a disk. The experiments reveal that the friction coefficient decreases with increase in applied load in both dry sliding and water-lubricated environment. However, the friction coefficient decreases more under the water-lubricated setting than in the dry state. At the maximum applied load, the highest friction coefficient is discovered in the dry state with a range of 0.282 to 0.237, whereas a friction coefficient of 0.229 to 0.189 is observed in the water-lubricated state. Additionally, it is observed that the friction coefficient increases with an increase in sliding speed under both experimental environments. The examination of specimen surfaces reveals that the abrasion is minor in the water-lubricated setting compared with that in the dry state.

• 현장농수산연구지
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• 제22권1호
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• pp.55-63
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• 2020

필터 부착에 따른 모형온실 내에서 스펙트럼은 필터에 따른 파장 폭은 넓지만 각 파장대에 따른 피크치는 나타나는 것으로 조사되었다. 각각의 모형온실 내에서 조도 및 광량자속밀도를 측정한 결과 조도는 Blue필터를 부착한 온실이, 광량자 속밀도는 Red필터를 부착한 온실이 가장 높은 것으로 나타났다. 투과율을 조사한 결과 필터를 부착한 온실이 대조구에 대비하여 약 30~40% 낮은 것으로 조사되었다. 적축면상추의 생육기간별 생체중과 건물중을 측정한 결과 대조구온실에서 정식 30일 후에 약 148g으로 가장 높았고, 다음으로 Red필터 부착온실에서 약 143g으로 높았다. 재배기간에 따른 광합성속도는 상추가 성장할수록 낮아지는 경향이었으나, Blue필터 온실은 높아지는 것으로 나타났다. 수분이용효율은 큰 차이는 없었으나 Green영역에서 높은 것으로 조사되었고, 기공전도도는 대조군 온실이 가장 높은 것으로 조사되었다. 안토시아닌 함량은 모든 시험구에서 생육 후기로 갈수록 크게 감소하는 경향이었다.