온실 및 식물공장 작물재배에 있어서 LED 광원과 작물생육에 관한 연구들은 활발히 진행 되고 있으나, LED광원과 식물에 병을 일으키는 식물병원균에 대한 연구들은 미흡하다. LED 광원은 이미 시설재배 혹은 식물공장에 설치되어 있으므로 LED광원으로 식물에 발생하는 병원균을 제어할 수 있다면 방제에 필요한 인적, 시간적 비용과 살균제 등과 같이 인체에 유해한 성분들의 사용을 감소시킬 수 있을 것으로 판단하여 LED광원에 대한 Botrytis cinerea의 균사생장을 조사하였다. 식물공장에서는 주로 엽채류를 재배하며 엽채류에는 여러 가지 곰팡이균들에 의한 질병 발병 가능성이 충분히 내재되어 있다. 병원균의 포자는 항상 작물재배지에 존재하고 있기 때문에 LED 광원이 식물병원균의 균사 생장을 억제 할 수 있다면, 식물공장내에서 작물재배에 효과적으로 이용할 수 있을 것으로 판단된다. 식물공장의 광원중 가장 많이 보편화되어 있는 LED 광원을 이용하여 B. cinerea의 균사 생장을 조사한 결과 Blue 광원에서 균사 생장이 억제되는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 식물공장내 LED의 비율과 광량의 적절하게 조절함으로써 식물병원균의 증식을 억제 할 수 있을 것으로 판단된다.

지구 온난화와 이상기후현상으로 인한 온실가스가 증가함에 따라 온실가스 감축을 위해 국가 단위의 온실가스 배출량 산정이 중요해졌다. 따라서 본 연구에서는 평야 지역, 중산간 지역, 산간 지역의 탄소 순환 해석을 통하여 탄소의 흡수 및 배출의 해석을 통한 요인별 원단위를 분석하고 실제지역 구성 비율에 따라 원단위를 적용하여 해석해 보았다. 농촌지역의 탄소배출량을 조사한 결과 그 지역이 평야지역 일 때와 산간지역 일 때의 탄소의 흡수·고정·배출량은 다른 것으로 나타났다. 평야지역의 경우 타지역에 비하여 축사에서 탄소 배출량이 많아서 탄소배출량이 가장 높은 것으로 나타났으며, 임야의 면적이 가장 적은 관계로 탄소 고정량이 가장 적게 나타났다. 중산간지역의 경우 차량에 의한 탄소 배출량이 가장 높게 나타났으며, 임야 면적이 평야지역에 비하여 넓은 관계로 고정량이 높게 나타났으며, 산간지역은 넓은 임야면적 때문에 탄소 고정량이 가장 높은 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 통해, 향후 어촌이나 도심지역으로 확대하여 비교·분석한다면 탄소의 흡수·고정·배출량을 관한 기초자료를 확보 할 수 있을 것으로 판단된다.

구제역은 우제류에 감염되는 제1종 가축전염병으로 2010년에 발병하여 우리나라에 많은 피해를 주었다. 구제역 발병초기에 효과적으로 대응이 이루어지지 않았기에 그 피해가 전국적으로 확산되었다. 이에 본 연구는 구제역 발생지역, 발병증상, 구제역 속보 등의 메뉴로 구성된 어플리케이션을 개발하여 축산농가가 스마트폰이나 태블릿 피시를 통해 축산 농장주들이 다운받아 사용할 수 있도록 하였다. 개발된 어플리케이션을 통해 농장주들이 구제역에 대한 정보를 언제, 어디서든 실시간으로 접할 수 있게 하였으며, 농장 지역 부근에서 구제역이 발생했을 경우 빠르고 신속하게 구제역 발병에 대응할 수 있게 되어 구제역의 확산 방지에 도움이 될 것으로 판단되었다.

본 연구는 유가상승에 따른 온실의 경영비 절감과 적설지역의 적설재해를 경감시키기 위하여 온수배관을 이용한 난방효과 및 온실곡부의 온도 상승효과를 구명하고자 수행되었다. 전체적으로 실험구의 온도가 대비구 보다 약 2.0~6.0℃정도 높게 나타났다. 천창부직포를 개방한 경우, 최저온도가 약 3.0~12.0℃범위로 나타나 적극적인 난방을 하게 되면 적설피해도 어느 정도 예방할 수 있을 것으로 판단되었다. 온실 내부의 높이별 온도 차이는 미미한 것으로 나타났다. 재배작물에 따른 온실의 최대난방부하는 각각 약 37,000 kcal·h-1 및 41,700 kcal·h-1정도이었다. 실험기간동안 최저 외기온 -11.9~4.0℃ 범위에서 설정온도별 발열량은 95,000~322,000 kcal 정도로서 시간당 6,050~20,900 kcal·h-1정도의 범위에 있었고, 최대난방부하와 비교하면 약 15~56%정도의 난방에너지를 공급할 수 있을 것으로 나타났다. 그리고 실험기간동안 전체 발열량과 소비전력량은 각각 2,629,025 kcal 및 677.3 kWh이었다. 화석연료인 경유로 난방 할 경우, 실험기간동안 소요되는 소비량은 291L 정도이었고, 비용은 331,700 won인 것으로 나타났다. 전력사용에 대한 총비용은 24,400 won정도로서 경유 소비 비용의 7.5%정도로 나타났다. 또한 전체 소비전력량을 에너지로 환산하면 약 582,200 kcal이고, 이 에너지는 전체 발열량의 약 22%에 불과하였다.

농산물의 안전성 확보와 품질평가를 위해서 신속하고 경제적인 비파괴 검사법에 대한 연구 및 기술개발이 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 분광된 빛을 이용하여 내부 품질평가 과정에서 발생할 수 있는 분석 대상체의 성분 변화에 미치는 영향에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 분광분석을 이용하여 원유의 성분분석 과정에서 분광된 빛이 원유의 성분 및 체세포에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 본 연구에 사용된 원유는 일본 시가현 소재 낙농가에서 채취된 것으로 유지방, 유단백질, 유당, 무지고형분, 총고형분, 유요소, 구연산 및 체세포수를 화학적 방법에 의해 측정하였다. 또한 인위적으로 분광된 빛은 5가지 영역대로 구분하여 원유에 각각 1분, 5분, 10분간 주사하였다. 연구결과, 400 nm이하 파장대인 자외선 영역에서 유지방이 2.6% 증가되는 경향이 있었고, 체세포수도 9.0% 증가된 것으로 분석되었다. 그러나 다른 원유 성분에는 변화가 없는 것으로 나타났다. 따라서 자외선 영역의 빛을 원유 품질 평가에 적용하기 위해서는 보다 다양한 원유 시료에 대한 추가 검증이 필요할 것으로 사료된다.

하절기 온실 내 온도와 상대습도를 동시에 제어할 목적으로 압축공기를 이용한 이류체 분무 포그 냉방 을 도입한 유리온실에서 측창의 개폐수준이 온실내의 온도와 상대습도 제어에 어떠한 영향을 주는지 분석하였다. 제어과정은 온실 환경변수들을 측정하고, 이를 반영하여 온실 내 수분평형방정식과 열평형방정식을 정립한 다음, 이 방정식들을 프로그램으로 코딩하여 각 사이클의 천창 개폐량과 포그 분무량을 결정하고 제어하였다. 온실의 온습도 제어목표는 온도와 습도를 각각 28, 75%로 설정하였고, 실험은 측창이 전혀 열리지 않은 0%, 50% 열린 경우, 100% 열린 경우 세 가지 모드를 비교분석하였다. 제어실험결과 온실 내 건구온도의 평균은 모드에 따라 각각 28.2, 27.2 26.3℃로 나타났으며, 표준편차는 0.4∼0.8℃이 었다. 상대습도는 측창을 완전히 닫은 모드인 0%의 경우 평균 76.3% 정도로서 목표 상대습도인 75%에 상당히 근접해서 제어되고 있었으며, 표준편차가 2.1%로서 다른 모드에 비해 상당히 안정된 범위에서 유지되는 것으로 나타났다. 0%의 모드에서 가장 목표온도로 잘 제어되고 있는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 주간동안 온실 내에서 발생되는 잉여 태양에너지를 분석하고, 또한 잉여 태양에너지의 적정 축열 시스템 설계에 필요한 기초자료를 제공할 목적으로 수행하였다. 분석에 이용된 기상자료는 표준기상년 데이터로서 이용하여 국내 주요 지역을 대상으로 온실 형태별로 잉여 태양에너지를 분석하였을 뿐만 아니라 소요 난방에너지 등도 분석 및 검토하였다. 이상의 결과를 요약하면 다음과 같다. 9개 지역을 대상으로 지역별 잉여 태양에너지를 대해 분석한 결과, 난방에너지 대비 잉여 태양에너지 비율은 온실 형태별로 각각 약 212.0~228.0%로서 제주가 가장 높게 나타났다. 그 다음으로 부산, 광주, 진주, 대구, 대전, 전주, 수원, 및 대관령 순으로 나타났다. 그리고 온실 형태에 관계없이 몇 몇 지역을 제외 하면 잉여 태양에너지만으로 소요 난방에너지를 거의 대체할 수 있을 것으로 판단되었다.

본 연구의 목적은 공기감염성 가축질병 유발의 주요 인자인 부유 세균 및 바이러스 등의 생물학상 인자들에 대한 유형별 공기청정기의 제균 효과를 비교 평가하는 데 있다. 시료 채취 장비에 대한 포집 성능 평가에서는 MS2 바이러스와 Pseudomonas fluorescens 모두 Button sampler보다는 Biosampler에 의한 채취 효율이 유의하게 높았다 (p<0.05). 공기청정기 유형 및 시료채취 방법에 관계없이 MS2 바이러스의 경우 초기 농도 대비 가동 후 5분에 50% 이상, 15분에 70% 이상, 30분에 80% 이상, 그리고 마지막 측정 시점인 60분에는 90% 이상의 제거 효율을 보이는 것으로 나타났다. P. fluorescens 세균의 경우 초기 농도 대비 가동 후 5분에 45% 이상, 15분에 50% 이상, 30분에 70% 이상, 그리고 마지막 측정 시점인 60분에는 75% 이상의 제거 효율을 보이는 것으로 나타났다. 유형별 공기청정기의 상대적 제균 효율을 비교해 보면 MS2 바이러스의 경우 이온 발생 방식>전기 집진 방식>습식 방식>건조 방식, P. fluorescens 세균의 경우 전기 집진 방식>이온 발생 방식>건조 방식>습식 방식의 순서로 조사되었다.

본 연구의 대상은 1-2W 기본형 온실의 기둥을 절단하여 동일한 규격의 파이프로 용접하여 온실의 측 고를 높인 온실이다. 이와 같이 개조형 온실에 풍하중이나 적설하중이 작용할 경우, 어떠한 형태로든 용 접부위에는 구조적으로 불안전 할 것으로 판단된다. 이를 검토학기 위하여 4단계에 걸쳐 용접된 기둥에 대한 굽힘 강도를 측정하여 용접하지 않은 원상태의 파이프와 비교 검토한 결과는 다음과 같다. 온실구조용 강관에 대한 용접결합부의 굽힘 시험의 경우, 하중재하 방법에 관계없이 양단 지점부위와 하중 재하부위가 하중을 견디지 못하고 함몰되는 현상을 보임으로서 합리적인 결과를 도출할 수가 없었 다. 따라서 지점 및 하중 재하부위에 내부 파이프 (봉강)을 삽입함으로서 부분적인 문제점을 보완할 수 있었지만, 보다 합리적인 굽힘 시험 방법이 고안되어야 할 것으로 판단되었다. 용접결합부의 강도는 원형 상태에 비해 별 차이를 보이지 않았고, 시료의 제작 조건에 따라 경미한 차이를 보였으나, 용접 과정에서 부실의 정도가 결정적인 강도 손실을 유발할 수 있음이 예상되었다. 용접결합과정의 문제점이나 접합 작 업 후, 기둥 부재의 기울어짐 등에 대한 문제점이 없다는 전제 하에 용접한 파이프의 강도는 일반적으로 원형상태의 강도에 비해 약 84~90% 정도로 가정함이 합리적일 것으로 판단되었다. 그리고 접합부의 녹 발생이나 기타 용접결합에 따른 중장기적 강도 저하 등을 고려할 때, 부득이한 경우가 아니라면 현재 농 가에서 시도되고 있는 온실의 주요 부재에 대한 구조변경 등은 구조안전성 측면에서 지극히 삼가 되어야 할 것으로 판단되었다.

경상대학교 교내에 설치되어 있는 1-2W형 온실을 대상으로 전기 방열기를 이용하여 국화 재배온실의 난방효과를 검토한 결과는 다음과 같다. 실험기간동안 최고, 평균 및 최저 외기온은 각각 -3.8～21.3℃, -5.2～16.1℃ 및 -12.5～14.4℃ 정도의 범위로 나타났으며, 온실 내외의 평균상대습도 각각 43.5～98.6% 및 35.2～100%로 나타났다. 12월 중순부터 2월 상순까지 최저 외기온은 대략 -5.0～-10.0℃ 전후로 나타나 진주기상대의 최근 자료와 비교하면 상대적으로 최저기온이 낮게 나타나는 경향이 있었다. 야간의 경우, 방열기 직하부의 엽온이 방열기 중간 지점에서 측정한 엽온 보다 크게 2～3℃정도 높게 나타나거나 또 는 미미하지만 약간 높게 나타나는 경향이 있었다. 근권부의 경우, 직하부나 중간 지점에서의 온도 차이 는 거의 없는 것으로 나타났고, 근권부의 최고온도와 기타 최고 온도의 발생 시점을 보면, 약 2시간정도 의 지체현상이 있음을 알 수 있었다. 그리고 실험기간동안 난방에 소요된 총 소비전력량, 공급에너지 및 총 난방비는 각각 2,800kWh, 2,408,000kcal 및 112,000won 정도였다. 화석연료인 경유로 난방할 경우, 총 난방비는 224,500won 정도였다. 방열기를 이용하여 난방할 경우, 난방비를 약 50% 정도 줄일 수 있을 것 으로 판단되었다.

온실의 환기제어시 외기온도와 풍속변화에 보다 유연하게 대처하면서 온실내 온도제어성능을 향상시키 기 위해서 퍼지제어가 많이 이용되고 있지만, 제어로직이 복잡하여 대용량 메모리를 갖는 컨트롤러가 필 요하다. 본 연구에서는 소용량의 마이크로 컨트롤러에서 프로그램이 가능한 단순퍼지제어 알고리즘을 개 발하여 시험하였다. 개발한 단순퍼지 제어 알고리즘의 성능을 비교하기 위하여 기존의 스텝제어 알고리즘 을 도입한 제어프로그램으로 온실의 천창환기에 의한 온도제어를 실시하여 두 알고리즘의 성능을 직접 비 교하고, 또 PID 및 표준 퍼지제어 성능과는 기존의 연구 결과와 비교하여 상대적 성능을 평가하므로써 온 실의 환기냉방제어의 유리한 제어기법을 확립할 수 있는 기초자료를 얻고자 수행하였다. 단순 퍼지제어에 의한 실내온도 최대 제어오차는 1.2℃, 1시간동안의 평균환기창 적산열림량과 조작회수는 각각 84%, 13회 로 나타났으며, 문헌조사에 의한 퍼지제어에서 각각 1.3℃, 75% 및 12회에 비해 동등한 제어성능을 보였 다. 본 연구에서 개발한 단순퍼지제어는 제어로직이 PID제어보다 단순함에도 불구하고 스텝제어와 PID제 어보다 성능이 우수하고, 퍼지제어와 동등한 제어성능을 갖는 것으로 나타났다.