• 생물환경조절학회지
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• 제13권4호
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• pp.245-250
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• 2004

본 연구는 조조가온기간이 시설오이의 생육과 수량 및 난방부하에 미치는 영향을 구명하고자, 일출전에 난방온도를 올려서 $12^{\circ}C$에서 $16^{\circ}C$로 올려서 가온하는 기간을 2시간, 1시간 및 0시간을 비교하였다. 보온커텐을 열기 직전$(08:50\~09:00)$의 엽온은 조조가온을 하지 않는 것에 비해 1시간 가온이 $3.3^{\circ}C$, 2시간 가온이 $4.1^{\circ}C$각각 높았다. 오이 잎의 광합성, 기공전도도 및 증산량은 2시간 조조가온이 가장 좋았으나 1시간 가온과의 차이가 근소하였고 조조가온을 하지 않은 것은 현저히 감소하였다. 오이 잎의 무기성분함량은 유의적 차이는 없었으나 2시간, 1시간, 0시간 순으로 높은 경향이었다. 정식 이후의 초기생육은 1시간과 2시간 가온이 비슷하게 빨랐으나 조조가온을 하지 않는 것은 현저히 저조하였다. 과실 수량은 조조가온을 하지 않는 것에 비해 1시간 가온이 $11\%$, 2시간 가온이 $15\%$ 각각 증가되었다. 연료소모량은 조조가온하지 않는 것에 비해 1시간 가온이 $12\%$, 2시간 가온이 $22\%$ 각각 많았다. 생산물의 증수량과 연료소모량을 감안할 때 조조 가온하지 않는 것에 비해 가온한 것이 경영상 유리하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권1호
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• pp.8-13
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• 2011

본 연구는 피복재 종류에 따른 착색단고추의 생육 및 생산성에 대한 지하부 환경 요인의 영향 정도를 알아보았다. 조사 기간 동안 배양액 공급량은 플라스틱 필름온실에서는 $5,404L{\cdot}m^{-2}$로 유리온실의 $3,483L{\cdot}m^{-2}$보다 1.6배나 많았다. 그러나 배양액 흡수율은 두 온실에서 71.3~73.3%로 유사한 수준이었다. 배지 EC도 $4.17{\sim}4.23dS{\cdot}m^{-1}$ 수준으로 큰 차이를 나타내지 않았다. 정단부에서 아래로 6번째 잎의 면적은 유리온실에서 평균 $123.0cm^2$/1eaf로 플라스틱필름온실의 $119.5cm^2$/1eaf보다 다소 넓었다. 그러나 잎의 생체중, 건물중 및 건물률은 두 온실 간 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. 주간 생산량은 유리온실에서 $850g{\cdot}m^{-2}$로 플라스틱필름온실의 $650g{\cdot}m^{-2}$보다 1.3배정도로 많았다. 하지만 조사 기간 동안 잎의 면적 및 건물률, 그리고 생산량 모두에 대한 배지 EC와 배양액 흡수율 차이에서 오는 영향은 두 온실 간 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. 따라서 피복재 및 지상부 환경이 다른 온실에서 착색단고추 수경재배 시 생육 및 생산성 차이에 대한 지하부 요인의 영향은 거의 없는 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권3호
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• pp.192-199
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• 2009

파프리카를 재배하는 농가에서는 생산성 증대를 위하여 비닐하우스 측고를 관행 3.0m에서 4.5m까지 높이고 있으나 이에 대한 구조안전성 검토 없이 시공이 이루어지고 있는 실정이다. 이 연구에서는 측고가 4.5m로 상승된 1-2W형 비닐하우스를 대상으로 풍속 $40m{\cdot}s^{-1}$, 적설심 40cm의 설계하중에 대하여 구조안전성 분석을 수행하고 적절한 구조보강방법을 제시하였다. 3차원 프레임해석을 이용하여 구조해석을 수행한 결과, 측면 방풍벽의 보강이 반드시 필요한 상태였으며 파프리카 작물하중으로 인하여 매우 취약해지는 중방의 보강이 요구되었다. 측면 보강 방법으로써는 외측 기둥과 방풍벽을 보강이음을 이용하며 서로 연결해주고, 외측 기둥 간격에 따라 방풍벽 부재를 보강하는 방법이 가장 효과가 큰 것으로 분석되었다. 중방의 경우 비닐하우스 폭의 $1/17{\sim}1/20$의 높이로 2중 중방구조를 만들고 그 사이를 사재로 연결하여 트러스 형태로 보강하는 방법이 가장 큰 효과를 보였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권4호
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• pp.473-479
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• 2020

본 연구는 단조가력 하중을 받는 실물크기 비닐온실의 기둥-서까래-도리 접합부의 역학적거동을 알아보기 위해 현장에서 시공되고 있는 두 가지 형식의 실험체로 구조실험을 수행하였다. 실험결과를 바탕으로 두 가지 형식의 접합부에 대해서 휨성능을 분석하고 접합부 분류를 시도하였다. Type B는 Type A에 비해 휨 성능이 77% 수준으로 나타났으며 두 형식 모두 강성 및 휨내력이 강접합 수준에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 기둥-서까래-도리 접합부의 거동은 용접부 및 체결구 변형에 의한 국부좌굴이 지배적이었다. AISC 기준에 의한 접합부 분류 결과, Type A와 B 접합부 모두 설계 시 가정하는 강접합 성능에 미치지 못하는 결과를 보였으며 단순 접합으로 분류되는 것으로 나타났다. 따라서 접합부 성능평가 및 분류 결과, 접합부 성능을 고려한 온실 설계가 이루어져야 하며 신뢰성 높은 온실 구조설계를 위해서 온실 접합부에 대한 명확한 설계기준 정립 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제6권10호
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• pp.373-382
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• 2016

우리나라의 농업은 사계절의 뚜렷함으로 기후의 영향을 받아 온실과 같은 시설을 이용하여 작물을 재배하는 농업이 발전하고 있다. 점차 첨단 기술의 농업으로 발전하고 있지만 아직 여러 자연 재해에 취약한 점이 나타나고 있다. 이러한 문제로 본 논문에서는 농업인의 고충을 줄이기 위해 폭설이나 풍해로 인한 작물 생산 및 시설 유지를 위한 비닐 회전을 이용하여 비닐하우스 제설 및 복구 시스템을 설계 하였다. 본 논문에서는 온실의 실시간 피드백 제어를 위한 기본 연구로써, 자체 기술력을 바탕으로 개발된 무선 IoT 센서 시스템 및 시설원예 관리 시스템을 결합하여, IoT 장치를 통한 적설량 및 바람의 세기를 평가하고자 하였다. 기존 비닐하우스 제설 시스템의 경우 온수를 분사하여 제설하거나 기존 시설의 구조를 새롭게 하여 피해를 방지하였지만 본 논문에서는 비닐하우스의 실질적 외관인 비닐을 회전함으로 적설된 눈을 치우거나 파손 부위를 복구함으로 피해를 복구한다. 이를 위하여 본 논문에서는 먼저 MEMS 소자 및 무선 통신 모듈 기반의 무선 IoT 센서 유닛, 실시간 응답 측정이 가능하도록 운영 프로그램 등을 개발하였다. 이로 인하여 기존의 노동력 절감과 작물 성장의 피해를 막아 효율적인 시설 운영에 도움을 주게 될 것이다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권4호
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• pp.749-756
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• 2018

본 연구는 머신러닝 기법을 이용한 온실 제어를 위한 예측모델을 개발하는 것이 목적이다. 시설원예연구소의 실험온실에서 측정된 데이터(2016년)를 사용하여 예측모델을 개발하였다. 모델의 예측성능 향상과 데이터의 신뢰성 확보를 위해 상관관계분석을 통해 데이터의 축소를 수행하였다. 데이터는 계절별 특성을 고려하여 봄, 여름, 가을 및 겨울로 나누어 구축하였다. 머신러닝 기반의 예측모델로 인공신경망, 순환신경망 및 다중회귀모델을 구축하고 비교분석을 통해 타당성을 평가하였다. 분석 결과에서, Selected dataset에서는 인공신경망 모델이 Full dataset에서는 다중회귀모델이 좋은 예측성능을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.485-488
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• 2016

국내 온실용 복합환경제어 기술은 온도, 습도 및 $CO_2$ 등의 환경을 작물재배 기술 및 전문가의 자문을 통하여 환경을 설정하여 하드웨어를 기계적으로 조작하는 단계이다. 이러한 자동화는 노동력 절감 등의 단순효과는 있으나, 실질적인 생산량 증대 및 품질을 개선하기 위하여 식물의 생육, 생리상태를 실시간으로 추적하고 그에 맞게 실시간으로 최적 환경을 제어하는 소프트웨어 기반의 복합환경제어 기술이 필요하다. 따라서 본고는 이러한 복합환경제어기술의 방안제시의 일환으로 국내에서 수행중인 스마트팜 빅데이터 분석 체계와 인공신경망 기술동향을 분석하고, 이를 기반으로 인공신경망을 이용한 시설원예 생산량 예측 방안을 제시하고자 한다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제30권2호
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• pp.110-113
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• 2005

Relative humidity of air In the greenhouse has to be maintained at 70 to 80 percents to provide a better growth condition of crops. To control relative humidity of air in the greenhouse, a dehumidifier functioning by refrigeration cycle was designed and manufactured in this study. And, results of its performance test in the greenhouse site were reported. The developed dehumidifier has separated condenser and evaporator in the heat exchanger part in order to increase dehumidifying capacity at a low temperature condition. When the conditions of incoming air into the dehumidifier were temperature of $15\~25^{\circ}C$ and relative humidity of $0\~95\%$, quantity of condensed water per hour, ie, dehumidification rate was $4.7\~7.0\;kg/hr$. Relative humidity difference was not greater than 5 percents at various locations in the greenhouse due to proper distributing of dehumidified air through vinyl duct. Thermal energy output from the developed dehumidifier was about 8,5000 kcal/hr that was 7 percents of maximum greenhouse heating load of 10 a.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권4호
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• pp.328-334
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• 2021

본 연구에서는 하절기 토마토 재배 시 주간 포그 냉방, 야간히트펌프 냉방을 처리를 하여 냉방 처리가 온실 내 온습도, 작물의 생육 및 수확량에 미치는 영향을 분석하였다. 하절기 주간에 차광 처리한 대조구 온실의 평균 온습도는 32.1℃, 59.4%였고, 포그 처리한 시험구 온실의 평균 온도는 30.0℃, 74.3%로 나타났다. 이 때 외부의 평균 온습도는 31.4℃, 57.7%로 대조구 온실의 온도는 외기보다 0.7℃ 높았으나 시험구 온실의 온도는 외기보다 1.4℃, 대조구보다 2.1℃ 낮게 나타났다. 평균 습도는 시험구 온실 74.3%, 대조구 온실 59.4%로 포그 처리를 한 시험구에서 높게 나타났다. 야간 대조구 온실의 평균 온습도는 25.2℃, 85.1%였고, 히트펌프로 냉방을 한 시험구 온실의 평균 온습도는 23.4℃, 82.4%, 로 나타났다. 야간 외부의 평균 온습도는 24.4℃, 88.2%로 대조구 온실의 온도는 외기보다 0.8℃ 높았으나 시험구 온실의 온도는 외기보다 1.0℃, 대조구보다 1.8℃ 낮게 나타났다. 평균 습도는 시험구 온실 82.4%, 대조구 온실 85.1%로 나타나 시험구 온실의 습도가 더 낮게 나타났다. 작물 생육은 정식하고 8주 후에는 두 온실 간의 큰 차이는 없는 것으로 나타났으나 냉방 처리 후에는 시험구 온실의 작물이 대조구에 비해 경경, 초장, SPAD 값이 높게 나타났다. 토마토의 수확량은 냉방을 시작하고 2주 후까지 총 생산량의 차이는 1.2%로 큰 차이 없었으나 3주 후와 4주 후의 일 생산량이 시험구에서 대조구보다 많게 나타났다. 최종적으로는 시험구의 수확량이 81.3kg, 대조구의 수확량이 73.8kg으로 시험구가 대조구에 비해 10.2% 많게 나타남으로써 하절기 주간 포그 냉방, 야간 히트펌프 냉방이 작물 성장에 적합한 환경을 조성해 줌으로써 생육 및 생산성에 영향을 미친 것으로 판단된다. 냉방 처리에 따른 경제성을 비교해보면 대조구 온실에서는 142,166원의 수익이 있었던 반면 시험구 온실에서는 28,727원의 손해가 발생하여 냉방 처리는 경제성이 떨어지는 것으로 나타났다. 그러나 재식 밀도, 히트펌프 운용 시간 및 기간을 조절하여 에너지 사용은 줄이면서 생산성을 증가시킨다면 경제성도 확보할 수 있을 것으로 기대되며 이에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권2호
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• pp.78-86
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• 2017

본 연구는 시설원예단지의 경관개선점을 찾아보고 친환경적 조성방법과 생태계 서비스 기능이 최소화로 저감될 수 있는 방안제시를 목표로 했다. 연구결과 대부분의 평가요소에서 네덜란드, 일본 경관은 긍정적인 결과였으나 우리나라 경관은 다소 부정적으로 분석되어 비닐하우스는 일본을 유리온실은 네덜란드 경관으로 개선방향을 설정 할 것을 제안하였다. 따라서 미래세대에 지속가능한 농업경관을 제공하기 위한 방안으로 생태계서비스 기능 중 경관창출을 고려한 친환경 온실단지 조성을 제안을 제안하였으며, 앞으로 추진될 대규모 간척지 개발 사업에도 본 연구가 활용되길 기대하였다.