전 세계적으로 급격하게 성장하는 스마트농업의 중요 요소 중 하나인 자동 관개시스템은 토양수분 센서에서 계측한 데이터를 기반으로 관개시점과 관개량을 판단하기 때문에 토양수분 센서의 설치가 필수적이다. 하지만 국내의 경우 토양을 고려하지 않고 단순히 포장의 가운데에 센서를 설치하는 등 토양수분 센서의 설치 위치에 대한 기준이 마련되어 있지 않아 토양수분 계측 위치에 관한 기준 검토가 필요하다. 본 연구에서 통계학적 방법을 이용하여 토양수분의 대표 계측지점을 선정 연구를 수행하였다. 토양은 수직적 또는 수평적으로 불균일성을 갖기에 구명이 쉽지 않다. 따라서 포장 전체에 걸쳐 지속해서 편향이 발생하지만 특정 위치에서의 평균 토양수분이 시간에 따라 유지한다는 시간 안정성 개념을 기반으로, 평균 토양수분을 나타내는 대표지점 선정 연구를 수행하였다. 토양수분을 측정하기 위한 시스템을 제작하였고, TDR (Time Domain Reflectometry) 센서를 이용하여 총 30개 지점을 측정하였다. 2023년 5월부터 8월까지 측정한 날짜·지점별 데이터를 이용하여, 지점의 편향을 정량화하여 식별할 수 있는 MRD (Mean Relative Difference, 평균상대차이)와 측정의 정밀도를 나타내는 RD (Relative Difference, 상대차이)의 SDRD (Standard Deviation of Relative Difference, 표준편차)를 산출하고, MRD와 SDRD를 통합한 지표로써 RMSE (Root Mean Square Error, 평균제곱근오차) 를 구하여, 시간 안정성이 가장 높은 지점인 RMSE의 수치가 최소인 지점을 대표지점으로 선정하였다. 토양수분 센서로 측정한 데이터를 사용하여 지점별 RMSE를 산출하고 비교하여, 평균적인 토양수분을 나타내는 대표지점을 선정할 수 있음을 확인하였다.
본 연구에서는 연동온실의 골조로 인한 내부 광 분포를 검토 하기 위하여 위치별(중앙부 및 측면부) 일사량을 실측하고, 오 전(08:30-12:30)과 오후(12:35-16:30)로 시간대를 구분 하여 일사량, 광 투과율 및 일 적산일사량을 분석하였다. 또한 토마토의 생육 및 수확량을 위치별로 비교하였다. 오전일 때 중앙부와 측면부의 일사량은 각각 275.2W·m-2, 314.9W·m-2 이고, 오후일 때는 각각 278.1W·m-2, 313.9W·m-2로 측면부 보다 중앙부가 오전은 12.6%, 오후는 11.4% 낮았고, 광 투과 율과 일 적산일사량도 중앙부가 낮게 나타났다. 생육 특성에 있어서는 첫 번째 조사의 엽장과 엽폭을 제외하고는 조사 종 료일까지 유의미한 차이가 없었다. 토마토의 최종 주당 평균 수확량은 재배 위치에 따라 중앙부 4,828g, 측면부 4,851g으 로 유의미한 차이는 없었고, 중앙부가 0.5% 적게 나타났다. 토 마토의 광보상점은 60W·m-2이고 광포화점은 281W·m-2로 중앙부의 시간대별 일사량은 광보상점보다는 높고, 광포화점 보다는 낮으나 그 차이가 크지 않아 온실 내 위치에 따른 생육 및 수확량의 차이가 미미한 것으로 판단하였다. 향후 이 검토 결과를 포함하여 온실을 설계할 때 광 환경을 고려한 설계를위해 온실의 설치 방향, 위치 및 지붕 경사도 등에 따른 온실 내 광 분포 분석이 필요하다.
본 연구에서는 파프리카(Capsicum annuum L.) ‘Scirocco’ 품종 수경재배 시 배액 재사용 여부에 따른 순환식 재배와 비 순환식 재배 및 배지 종류가 배액의 양분 이온 변화 양상과 생 육에 미치는 영향을 조사하였다. 파프리카의 파종은 2021년 8 월 19일에, 정식은 2021년 9월 16일, 순환식 및 비순환식의 재 배 방식 적용은 2021년 10월 21일에 시행하였다. 배액 내 양 분 분석 결과, Na+와 Cl‒은 작물이 제대로 흡수하지 않는 대표 적은 이온으로써 생육이 진전될수록 순환식 재배방식에서 집 적되었다. 또한 배액 내 NH4-N의 함량이 NO3-N의 함량에 비 해 현저히 낮으므로 파프리카의 이온 선택성으로 인해 NO3-N 보다 NH4-N이 우선 흡수되는 것으로 생각된다. 파프리카의 생육 및 과실 특성은 배액 재사용 여부와 배지의 종류에 따른 처리 간의 차이가 크지 않았다. 결론적으로 순환식과 비순환 식의 수경재배 방식, 코이어와 암면의 배지 종류에 따른 파프 리카 수경 재배 시 중기 이후의 세력 약화로 인한 착과 불량을 유의하여 관리한다면 처리 간의 차이가 크지 않으므로 농가의 실정에 맞는 재배 방식과 배지를 선택하여 파프리카를 생산할 수 있을 것으로 생각된다. 다만 최근 환경오염에 대한 관심이 높아진 만큼 배액 재사용에 따른 병원균 감염 등을 잘 관리한 다는 가정 하에서 순환식 재배 방식을 채택해도 수량 감소나 품질 저하 등은 우려하지 않아도 될 것이라 판단되며, 폐기 문 제가 발생하는 암면 대신 코이어 배지를 선택한다면 더욱 환 경오염 감소에 기여할 수 있으리라 기대된다.
본 연구에서는 실대형 실험과 구조해석을 통해서 현장에서 사용되는 가새 시스템을 적용한 강관 골조 플라스틱 연동온실 의 횡하중 가력시험을 수행하고 성능을 분석하였다. 횡강성 과 응력을 분석하기 위해 실험체에 변위와 변형률계를 각각 9 개소 및 16개소 설치하였으며 가새의 설치 유무에 따른 성능 을 비교하기 위해 구조해석을 수행하였다. 실대형 실험과 가 새의 설치 유무에 따른 구조해석 결과 비교에서 구조물의 횡 강성이 많은 차이를 보였다. 실험체의 측고 부근에서 측정한 횡강성은 가새 시스템을 설치함으로 강성을 최대 44%까지 증 가시켰다. 현장에서 사용하는 가새의 접합부가 충분한 강성 을 확보하지 못함으로써 외력을 전체 구조물에 적절히 전달하 지 못하여 횡강성이 구조해석 결과보다 많이 저하되는 현상이 나타났다. 따라서 온실 설계 시 구조성능의 신뢰성을 높이기 위해서 가새 시스템의 연결방법, 설치위치, 부재의 최대길이 등 온실의 접합부에 대한 명확한 시공방법과 설계기준이 정립 되어 온실 설계가 이루어져야 할 것으로 판단된다.
연구는 참외 재배 지에서 흰가루병, 담배가루이 및 두점박이응애가 동시에 발생하였을 때 45, 40, 35°C (대조구)의 온도에서 측창으로 환기 처리 시, 온실 내 온 ․ 습도의 변화, 병충해 발생과 잎말림, 그리고 개화조절에 미 치는 효과를 검토하였다. 3월 3일 ‘히든파워’ 대목에 접붙여진 ‘알찬꿀’ 참외를 40cm 간격으로 격리상에 심었고, 위 에 언급한 병해충이 모든 처리구에서 발생한 6월 18일부터 7월 13일까지 처리하였다. 온실의 온도는 맑은 날에는 설정 온도 지점까지 증가되었고, 45°C 환기 처리에서 고온 고습이 약 9시간 동안 유지되었다. 주간 최고 기온과 최 저 상대습도 차이는 45°C 환기 처리에서 가장 높았다. 환기 처리 11일 후에는 흰가루병과 두점박이응애 피해가 45°C 환기 처리에서 거의 회복되었지만 40°C와 35°C에서는 그렇지 않았다. 처리 14일 후, 담배가루이와 두점박이 응애 밀도는 45°C에서 유의하게 감소하였으나 흰가루병 증상은 유의하게 감소하지는 않았다. 잎말림은 고온에서 유발되었으나 45°C에서도 심하지 않았다. 처리 26일 후, 새로 나온 줄기의 15 마디의 개화수를 조사한 결과, 45°C에 서 암꽃이 전혀 나오지 않았고 수꽃은 1.2개로 나타났다. 이상의 결과는, 고온기에 45°C의 고온에서 2-3주간 환기 처리는 온실 내부의 고온 고습을 유도하여 흰가루병, 담배가루이, 두점박이응애를 통제하고, 개화를 억제하여 참외 의 영양 생장을 회복할 수 있는 방법으로 사료되었다.
본 연구에서는 하절기 토마토 재배 시 주간 포그 냉방, 야간 히트펌프 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°C, 59.4%였고, 포그 처리한 시험구 온실의 평균 온도는 30.0°C, 74.3%로 나타났다. 이 때 외부의 평균 온습도는 31.4°C, 57.7%로 대조구 온실의 온도는 외기보다 0.7°C 높았으나 시험구 온실의 온도는 외기보다 1.4°C, 대조구보다 2.1°C 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°C, 85.1%였고, 히트펌프로 냉방을 한 시험구 온실의 평균 온습도는 23.4°C, 82.4%, 로 나타났다. 야간 외부의 평균 온습도는 24.4°C, 88.2%로 대조구 온실의 온도는 외기보다 0.8°C 높았으나 시험구 온실의 온도는 외기보다 1.0°C, 대조구보다 1.8°C 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 판단 된다.
고온기 시설멜론 재배 시 저비용 고효율의 개발하기 위하여 차광 자재별 이용 효과를 구명하고자 수행하였다. 차광처리 에 따른 평균온도는 무차광이 36.6℃, 차광도포제는 34.5℃, 백색차광망은 34℃로 조사되었다. 도포제 살포 직후에 투광률이 무차광에 비해서 차광 도포제 처리구는 69%, 백색차광망 처리구는 75% 이었으나, 40일 및 80일 후 차광 도포제 처리구의 투광률이 각각 92% 및 98%로 높아져 처리된 차광도 포제가 서서히 제거되는 것을 알 수 있었으며, 백색차광망 처 리구는 시간의 경과에 따른 투광률의 변화가 거의 없었다. 생육에 있어 엽수는 처리 간에 차이가 없었고, 초장은 무차광에 비해 백색차광망과 차광도포제 처리구에서 높게 나타났다. 엽중, 생체중, 건물중의 경우 차광 처리구에 비해서 무차광에 서 정식 42일 후에는 더 무거운 것으로 나타났다. 총 상품수량 은 무차광에 비해서 백색차광망과 차광도포제가 각각 6% 및 5% 증수되었다. 따라서 고온기 간편하게 온도를 낮출수 있는 방법으로 차광도포제는 효과적이나 서서히 제거되기 때문에 재배 시기를 고려해서 사용하는 것이 바람직하다고 생각되었다.
본 조사는 일본의 쌀 검사 제도와 품위 등급 규격에 대한 동향을 살펴보고 그에 따른 내용을 파악하여 국내 쌀 산업 발 전 방향에 도움이 될 수 있는 방안을 모색하고자 수행하였다. 1. 농업 경쟁력 강화 프로그램으로 2016년부터는 농산물 규격 검사의 간소화로 최근에는 곡물 검사장에 곡물 판별기를 활용하여 뉘, 맥류, 뉘 이외 곡물 등을 이종 곡립으로 통합하여 5% 이내로 개정하였다. 2. 쌀에 대한 손실 방지를 위해 정미의 포장 표시를 년·월· 일 표시에서 상·중·하순으로 개정하였다. 3. 일본은 매년 생산된 현미 품위 생산량과 등급 비율을 공개 하고 있으며, 1등급 쌀을 대상으로 식미 랭킹을 선정하고 있다.
멜론(Cucumis melo L.)의 수경재배에서 급액량이 생육과 과실 품질에 미치는 영향이 매우 크기 때문에 품종별 그 특성을 조사하고 품종별 급액량을 다르게 조절하여 실험을 수행하였다. 2019년에 ‘달고나’를 비롯한 12품종의 멜론을 동일한 관 수량으로 재배하여 품종 특성을 조사하고 각각의 생육 정도를 몇 개의 그룹으로 분류하였다. 줄기 마디길이(0-20마디), 엽 면적 및 과중은 ‘달고나’ 가 가장 작은 그룹이었고 ‘월드스타’ 가 중간, ‘킹스타’가 가장 큰 그룹에 속했다. 실험 결과를 바탕으로 ‘달고나’, ‘월드스타’, ‘킹스타’ 및 ‘루비볼’을 실험품종으로 선발하여 2020년에 각 품종별로 급액 요구량에 맞도록 급액량을 각각 다르게 처리하였다. 재배기간 동안 품종별로 배액률을 모니터링하면서 급액량을 각각 조절한 결과, ‘생육초기’에는 4품종 모두 비슷한 급액량을 요구하였으나 ‘개화기’ 부터는 ‘월드스타’와 ‘킹스타’ 2품종, ‘루비볼’과 ‘달고나’ 2품 종의 급액량이 비슷하게 변화하였다. ‘착과시기’부터 품종별로 급액량의 급격한 변화가 관찰되었는데 ‘달고나’가 제일 먼저 급액량이 줄어들기 시작하였고, 다음으로 ‘루비볼’, ‘월드스타’, ‘킹스타’ 순으로 점점 줄어드는 경향을 보였다. 이러한 품종 간 생육 및 과실 품질의 차이는 품종 고유의 특성에서 비롯된 것이며, 멜론 수경재배에서 품종별 생육 특성이 급액 요구량에 미치는 영향이 매우 크다는 것을 알 수 있었다. 따라서 멜론 수경재배 시 고품질의 과실을 생산하기 위해서는 그 품종 고유의 생육 특성을 반영한 정밀한 급액량 조절이 필요할 것으로 판단된다.
베트남 메콩 델타 지역은 베트남에서도 쌀 생산이 활발히 이루어지는 지역으로 꼽히고 있으나 기후온난화에 따른 고온 현상 증가로 쌀생산량 감소의 우려가 증대되고 있다. 이에 고온에 따른 벼 피해발생 현황 및 대응 기술에 대한 정보를 제공하고자 한다. 베트남의 평균기온은 2060년 까지 약 2.7oC 증가, 35oC 이상의 폭염은 2030년까지 2달 이상 길어질 것으로 예측되고 있으며 기온상승에 따라 기온이 높은 작기의 벼 생산량이 감소되고 있다. 벼 개화기 온도가 33oC 이상으로 높을 시, 화분의 감수분열에 영향을 미쳐 화분의 활력이 저하되며 수술에서 약의 개열이 감소되어 화분의 방출이 감소될 뿐만 아니라 화분이 암술의 주두에 부착하여 발아 시 발아율을 낮추어 불임 발생이 증가하게 된다. 베트남의 벼 연구소는 고온에 대비하여 베트남 벼 생산의 안정화를 위해서 개화기에 내열성을 가지는 품종 육성 뿐만 아니라 이른 아침에 개화할 수 있는 품종을 육성하고 있다. 또한 재배 적인 측면에서 고온 피해를 줄일 수 있도록 벼 재배시기를 조절하여 기존 3기작에서 고온피해가 큰 시기의 재배를 제외한 2기작으로 재배하는 반면 파종 및 이앙시기를 조절하여 벼의 생육량을 충분히 확보하여 2기작에 따른 수량감소를 최소화하는 연구가 필요하다. 더불어 벼를 재배하지 못하는 무더운 계절에는 농업인의 소득보존을 위해 논을 이용한 물고기 양식 기술 도입하는 것도 필요하며, 시비 방법 등의 개선을 통한 벼 생육량 조절, 물관리 기술 개발을 통한 포장 미세기상변화 등의 연구가 필요할 것으로 판단된다.
In order to distribute agricultural robots to the fields, based on the review of Japanese trends, three preliminary tasks and implications for the development of agricultural robots in Korea are derived as followings. The first result is that farmers are small-scale, agricultural robot is necessary to standardize through the public-private partnerships and reduce the supply price through the utilization of existing technologies and components. Secondly, the car-based robots are GPS-based system, and it is necessary to construct a nation-wide regional base stations that can trensmit the GPS correction signals free of charge in real time. Third, additional research is needed to cope with the unexpected situation in the fields, such as obstacle avoidance technology, robot safety evaluation technology, and safety standard development. In addition, although agricultural robots are being developed in Korea, a step-by-step approach is necessary for solving the above-mentioned pre-requisites for field distribution. In the first stage, it is necessary to supply an autonomous straight guidance system that assists the worker. The second stage is the spread of cooperation system between human and robot. The third stage is a complete robot system, in which the robot works on its own. Therefore, the supply of agricultural robots needs to be approached sequentially.
The Agriculture, Forestry and Fisheries Research Council within the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries looks over the Agriculture, Forestry, and Fisheries Research and Development Project. Every five years, it revises the Agriculture, Forestry and Fisheries Research Basic Plan. Based on the information above, the following suggestions are made to implement domestic research projects. First, the strategic planning and promotion of research and development projects are needed to achieve the goals of the country and agricultural policy. Second, it is necessary to break up and diversify research assignments so that the project implementation reflects the trend of the time. Third, there is a need to develop a research partnership that strengthens cooperation among industry, academia, government, and research institutes to utilize technology seeds from fields other than agriculture. Fourth, it is necessary to improve field demonstration research projects where central and local research institutes, universities, private companies, agricultural cooperation, and farmers can participate. Fifth, follow-ups should be conducted at the end of research to advance research implementation systems. Finally, there is a need to build a new dissemination system which includes research results and policy.
The Japanese government, on the basis of the Food, Agriculture and Rural Areas Basic Act, announced the 4th Basic Plan for Food, Agriculture and Rural areas, at the same time the third Basic Plan for Agriculture, Forestry and Fisheries Research in March 2015. The Basic Plan is configured as improvement of food self-sufficiency rate, a stable food supply, agricultural maintenance and development, rural promotion. The new target for the calorie-based food self-sufficiency ratio has been lowered from the previous 50 percent by 2020 to 45 percent by 2025. The production target for table rice has been lowered, but production targets for rice for flour and rice for feed have been raised significantly - five times and 10 times the more than current production by 2025, respectively. The 4th Basic Plan included the important measures of 24 and the details practice challenges of 50 should be intensively promoted for the next five years. The new Research Basic Plan set 21 key targets research and development to solve problems promptly faced by producers with the aim of increasing income in agriculture and rural communities and 11 priority targets research and development to be steadily promoted under medium- to long-term strategy. In addition, it announced the necessary measures of 10 at three areas in order to promote more efficiency and effective in the Agriculture, Forestry and Fisheries Research. In Korea, it refers to the announcement contents of Japan where there is a need to formulate a development plan for Agriculture, Rural Areas and Food Industry Development Plan that meets the Korean situation.
Recent growing about global warming has led to increase the need for low-carbon, green growth policy at the agricultural sectors and interest in the environmental-friendly and organic products. Therefore, Korea government has decided to reduce the use of chemical fertilizer at the farm field up to 40% and in order to attain this goal, promoting to grow green manure crops has been taken into positive consideration in terms of maintaining soil fertility and preventing soil loss. To this result, the acreage to cultivate green manure crops has been sharply increased from 4,000ha in 1998 to 225,000ha in 2012. Regarding environment-friendly agriculture, bulk of rice straw should be incorporated into the paddy just after harvest as soil cover materials and also green manure crops, such as chinese milk vetch, rye, Hairy vetch and so on have been recommended to be grown annually as soil cover crops. General sowing process of a certain seed crop at the farm field consists of plowing, harrowing, seeding, covering up seeds with soil in order. This process at the field has been known to take relatively long time and even not to be equal at the seeding depth. For this reasons, new seeding technology has been continuously required by farmers. Partial-tillage seeder consisting of dressing furrow and seeding parts enable to overcome germination barriers. Two soybean cultivars, ‘Taekwang’ and ‘Shingi’ were used to test the performance of newly-developed seeder and its establishment rate showed around 70 ~ 90% with given interval of embedded soybeans. Furthermore, the partial tillage technology applicable to the soybean field could reduce labor cost by 69% as well as 22% of the fuel consumption and also promote soybean productivity per unit area.
최근 농가에서 모떼기 작업의 용이성 때문에 널리 이용되는 개량상자를 위한 적정 물관리 방법을 본 연구에서 제시하였다. 개량상자 +중량상토 조합으로 마른 못자리와 물 못자리에서 고랑관개와 상면관개를 하여 시험하였는데 그 결과 못자리 종류에 관계없이 상면관개가 안정적인 물관리 방법으로 선정되
었으며 고랑관개는 안정성이 낮아 배제되었다. 선정된 물관리방법이 경량 상토 및 매트상토에서도 유효한지 확인하기 위해 상면관개를 하여 못자리 별로 중량상토, 경량상토, 매트상토에서의 물관리 시험을 시행하였다. 그 결과 상면관개는 동일 못자리내에서 상토 종류에 관개없이 정상적으로 이앙 가능한 수
준의 모를 얻을 수 있었다. 따라서 개량상자를 이용할 경우 못자리 종류와 상토에 관계없이 상면관개를 해야만 하며 모를 안정적으로 얻기 위해서는 물 수위가 낮아지지 않게 주의해야 한다.