본 연구에서는 ‘설향’ 딸기의 관부를 부분 난방하고 양액을 온수로 공급하면서 관행 재배 방식에 비해 온실 공간 온도를 낮게 관리하는 딸기 부분 난방 시험을 수행하였다. 정식 후 11월까지는 특별한 처리가 없어 대조구, 시험구 모두 온실 내 환 경이 유사하게 관리되었으며 관부 난방 및 온수 양액을 공급 하기 시작한 12월부터는 야간의 온실 온도, 관부 온도 및 베드 온도가 차이를 보였다. 12월의 온실 야간 평균 온습도는 대조구 7.1℃, 87.2%, 시험구 5.7℃, 88.7%로 시험구의 온도가 낮았으나 관부 난방을 수행함으로써 시험구 온실의 관부 및 베드의 온도를 9.3℃, 12.7℃로 유지하였고, 대조구 온실의 관부 및 베드 온도 7.9℃, 10.8℃보다 높게 관리할 수 있었다. 시험기간 내에서 시험구 온실의 딸기 관부 및 베드 온도는 대조구에 비해 모두 약 2.0℃ 가량 높게 유지되는 것으로 나타났다. 주간에는 온수 양액을 공급함으로써 지하수를 이용했을 때보 다 평균 8.7℃ 높은 온도 양액을 공급할 수 있었고 이로 인해 베드 온도도 약 5.0℃ 가량 높게 나타났다. 시험구에서는 시험 기간 동안 온실 난방, 관부 난방 및 온수 양액 공급에 총 9,475.7×10 3 kcal의 에너지를 소비하였고 대조구에서는 온실 공간 난방에 총 16,847×10 3 kcal의 에너지를 소비하여 시험구에서 대조구 대비 약 43.8%의 에너지 절감 효과를 확인할 수 있었다. 시험구에서 딸기 관부의 온도를 높게 관리함으로써 작물의 생육을 촉진시킬 수 있었고 그로 인해 정식 후 초세가 대조구에 비해 좋지 않았던 시험구의 딸기가 25주 후에는 대조구와 생육적인 면에서 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 딸기의 수확량은 초세가 좋았던 대조구에서 1화방의 수확량이 시험구에 비해 많았으나 2화방, 3화방에서는 관부의 온도를 높게 관리한 시험구의 수확량이 더 많았다. 3월 말까지의 주당 수확량은 시험구 412.7g/plant, 대조구 393.3g/plant로 유의미한 차이는 없었으나 시험구가 대조구에 비해 4.9% 많이 나온 것으로 보아 딸기의 온도 민감부인 관부의 온도를 높게 관리하는 것이 딸기 생육과 생산성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

절화용 스프레이 국화(Dendranthema grandiflorum)는 다양한 화색, 화형을 가진 품종들이 많지만, 국내에서는 시장성이 낮은 편이다. 따라서 고품질 국화 생산을 통한 소비 확대가 필요하며 연중 균일하게 환경을 조절해주는 스마트팜 기술 을 활용하여 일정한 품질의 국화를 생산하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 스마트팜과 관행농가에서 채화한 절화용 스프레이 국화 ‘헤나’의 절화수명과 품질을 비교 분석하였다. 절화 수명의 경우 스마트팜은 28.6±1.03일, 관행농가는 24.2±0.61로 스마트팜이 약 4.4일 길게 유지하였다. 절화중 변화율의 경우 스마트팜은 최대 117.95%까지 증가하였으며 27일간 초기 절화중보다 높은 절화중을 유지했다. 관행농가는 최대 116.65%까지 증가하였으며, 21일간 유지했다. 수분 흡수량의 경우 스마트팜은 절화수명 종료시점까지 10mL 이상을 흡수하였으나, 관행농가는 Day 12부터 10mL 이하만 흡수하였다. 수 분균형의 경우 스마트팜과 관행농가 모두 Day 2에 최고치를 나타냈으나, 급격히 감소하여 스마트팜은 Day 8에, 관행농가 는 Day 6에 음수값에 도달하였다. 화폭 변화율의 경우 스마트 팜은 최대 143.00%까지 증가하였으며, 관행농가는 최대 125.82% 까지 증가했다. 엽록소 함량의 경우 이 전 결과와는 달리 Day 0에는 관행농가가 약 7.56 SPAD value 만큼 더 높았으나, 절화수명 종료시점까지 스마트팜이 더 큰 폭으로 증가하였다. 종합적으로, 절화용 스프레이 국화를 스마트팜에서 채화할 경 우 절화수명 및 품질이 더 향상되었음을 알 수 있었다.

A heat pump system using wasted heat from thermal effluent to supply the heating energy can reduce energy consumption and emissions of greenhouse gases by greenhouse facilities nearby. The Jeju National University consortium constructed a heat pump system using the thermal effluent from the Jeju thermal power plant of KOMIPO to provide with cool or hot water to greenhouse facilities located 2.5km from the power station. In this paper, the system configuration of the heat pump system was summarized, and the results of operations for demonstration of a heating performance carried out during the winter season in 2018 were investigated. Therefore, if the heating control by supplying thermal effluent to the facility greenhouse, it can contribute to reducing the energy cost and improving quality.

여름철 수경재배 시 포그 분무와 차광 처리에 의한 하우스 내부의 온도 및 광 변화를 모니터링하였다. 시험 1은 2019년 8 월 맑은 날을 기준으로 무처리, 차광, 포그, 포그 + 차광 등 각각 4처리 하였다. 시험 2는 시험 1에서 온도 저감 효과가 가장 좋았던 포그 + 차광 처리를 이용하여 멜론 ‘달고나’, ‘소풍가자’ 2품종에 대해 2020년 여름 기간에 실증 재배를 실시 하였다. 시험 1의 결과 포그 + 차광 혼합처리 시 온도 저감 효과가 뚜렷하여 하우스 내부 온도가 외부 온도보다 가장 낮은 경우 약 4°C 정도 낮게 나타났다. 하우스 내부와 외부의 온도 편차 를 살펴보면 포그와 차광 혼합처리에서는 평균 2－4°C 더 낮아졌고, 포그 또는 차광 단일 처리구는 하우스 내부 및 외부 간의 온도 편차가 거의 없었으며, 무처리는 하우스 내부 온도가 외부 온도보다 평균 3－4°C 더 높은 것으로 조사되었다. 하우스 내외부 일사량 변화를 측정한 결과 무처리구와 포그 단일 처리의 하우스 내부 일사량 변화가 비슷하였고, 차광 단일 처리와 포그와 차광 혼합처리의 하우스 내부 일사량 변화가 서로 비슷하였다. 무처리와 비슷한 포그만 처리한 경우 일반적 인 비닐 피복재에 의한 하우스 내부 일사량 저하의 영향만 관찰되었다. 특히 포그 + 차광 처리의 경우 차광 단일 처리와 매우 유사한 일사량의 변화가 관찰되었다. 이러한 결과를 바탕으로 2020년 여름에 실증 재배를 한 결과, 8월 외부 기온 최대 36.3°C일 때 냉방 처리 하우스 내부 기온은 32.4°C 정도 유지 되었으며, 약 3.9°C 정도 온도 저감 효과가 있었다. 생산된 멜론의 과중은 1.3－1.5kg 다소 작았으나, 가용성 고형물 함량은 12.6－13.3°Brix로 단맛은 양호한 편이었다. 포그와 차광 혼합 냉방처리를 이용 할 경우 여름철 고온기 온도 저감 효과를 가져 올 수 있고 멜론의 정상적인 생육과 과실 수확이 가능 하였다.

본 실험은 암면과 코이어 배지의 이용에 따른 토마토의 생육, 생산성 및 품질 비교 및 재사용암면 이용가능성을 알아보기 위해 경북 안동시에 위치한 안동대학교 생명과학대학 자동 제어온실에서 진행되었다. 실험결과 토마토의 엽수, 초장, 엽 면적은 처리간 차이가 없었으며 줄기직경은 암면배지에서 약간 높은 경향을 보였지만 재사용암면 및 코이어배지간의 차이는 없었다. 과실생산성은 기상 조건에 따라 상이한 반응을 보 였지만, 암면, 재사용암면 및 코이어배지간의 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 과실의 품질은 배지 내 EC의 농도에 따른 차이를 보였다. 따라서, 수경재배에서 토마토의 생육 및 과실품 질은 배지의 종류에 대한 차이가 없었으며 환경 및 급액관리 에 따른 영향이 컸다. 본 실험을 통해 토마토 수경재배에서 생육단계별 적정 수분관리기술이 적용된다면 암면의 재사용에 따른 경제성 향상에 기여될 수 있을것으로 판단된다.

The concern on the greenhouse gas emission is strongly increasing globally. In fishery industry section, the greenhouse gas emissions are an important issue according to The Paris Climate Change Accord in 2015. The Korean government has a plan to reduce the GHG emissions as 4.8% compared to the BAU in fisheries until 2020. Furthermore, the Korean government has also declared to achieve the carbon neutrality in 2050 at the Climate Adaptation Summit 2021. However, the investigation on the GHG emissions from Korean fisheries did not carry out extensively. Most studies on GHG emissions from Korean fishery have dealt with the GHG emissions by fishery classification so far. However, follow-up studies related to GHG emissions from fisheries need to evaluate the GHG emission level by species to prepare the adoption of environmental labels and declarations (ISO 14020). The purpose of this research is to investigate which degree of GHG emitted to produce the species (hairtail and small yellow croaker) from various fisheries. Here, we calculated the GHG emission to produce the species from the fisheries using the Life Cycle Assessment method. The system boundary and input parameters for each process level are defined for the LCA analysis. The fuel use coefficients of the fisheries for the species are also calculated according to the fuel type. The GHG emissions from sea activities by the fisheries will be dealt with. Furthermore, the GHG emissions for producing the unit weight species and annual production are calculated by fishery classification. The results will be helpful to understand the circumstances of GHG emissions from Korean fisheries.

국제해사기구는 해운에 의한 기후변화 방지 대책을 강구하여 왔으며, 특히 2018년 채택 선박 온실가스 배출 감축 초기전략 등을 적극적으로 논의하고 있다. 한편 이를 배경으로 회원국들은 IMO 제5차 온실가스 회기간 작업반 회의(ISWG-GHG: Intersessional Working Group on the Reduction of GHG Emissions)에 다양한 감축 조치를 제안하고 있다. 하지만 각 회원국들의 영향평가 측정방법은 평가 시 고려하는 항목이 상이하며, 이로 인해 국가별 영향평가의 객관적인 비교가 불가능한 실정이다. 실제로 회원국들이 IMO에 제출한 영향평가 측정방법의 분석 시 회원국마다 영향평가 절차나 영향평가 시에 고려하는 항목이 서로 상이하였다. 온실가스 감축을 위한 각국의 다양한 조치들이 제안되고 있는바 IMO의 온실가스 감축 전략이 본격적으로 시행되는 2023년 이전에 영향평가 측정 시의 평가항목 등을 표준화 하는 등 모든 국가가 공통으로 적용할 수 있는 표준 영향평가 측정방법을 마련할 필요가 있다. 따라서 본 연구는 선박 온실가스 감축조치의 영향평가 결과를 객관적으로 비교하기 위한 영향평가 세부 가이드라인을 개발하고자 한다. 각국 감축 전략의 실효성을 비교할 수 있는 세부 가이드라인을 도출 시 이를 통해 GHG 감축을 주도하는 해사환경 선도국이 될 수 있을 것으로 기대된다.

본 조사는 국내에서 작물재배용으로 생산 및 시판되는 복합 비료와 축산분뇨 퇴비에 함유된 CO2와 CH4의 양을 개략적으로 알아보고자 실험적으로 검토하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 복합비료의 한 포대에서 계측된 CO2의 농도는 계측한 날짜와 관계없이 평균 약 1,733.3ppm 정도로 일정하게 나타났다. 비료 한 포대당 함유된 양은 0.067kg 정도였고, 비료의 단위 무게는 3.35×10 -3 kg·kg -1 정도였다. 국내에서 농업용으로 출하된 복합비료는 평균 885,750t·yr -1 이었다. 이 양을 기준으로 복합비료 자체에 함유된 CO2의 양은 약 2.9백 만 t·yr -1 정도로 추정할 수 있었다. CH4의 경우, 측정 개시일에 한 포대에 76.8ppm(포대당 2.949×10 -3 kg, 단위 무게당 0.15× 10 -3 kg·kg -1 ) 정도 나타낸 후, 그 이후에는 측정되지 않았다. 퇴비에 함유된 CO2의 양은 구멍의 폐쇄 및 개방 여부에 관계없이 측정 일이나 측정구에 따라 계측기의 최대 측정범위인 10,000ppm을 초과하는 경우도 있었지만, 최대인 10,000ppm 이라고 가정하고 검토하였다. 따라서 최대인 10,000ppm이라고 가정하고 검토한 결과 한 포대당 함유된 양은 0.506kg 정도 였다. 퇴비 구멍의 폐쇄 및 개방 여부에 따라 CH4의 농도가 증감하는 것으로 나타났다. 퇴비 한 포대에 함유된 CH4의 양은 약 2.53kg 정도였다. 이 양을 국내에서 생산된 고형퇴비의 평균 생산량과 비교하면, 약 4.7백만 t·yr -1 이상이 될 것으로 추 정할 수 있었다. 고추재배 포장에서 배출되는 CO2의 양은 측 정 종료 때까지 평균적으로 8,040ppm 정도였다. 나지의 경우, 시간의 경과와 함께 CH4의 농도는 점차 감소하였고, 최대 1,700ppm에서 거의 제로 상태까지 약 50일이 소요되었다.

시설 토양 오이재배에서 토양수분장력계를 이용하여 관수 제어하였을 때 오이의 광합성 형광반응, 수액 흐름, 엽온 등에 미치는 영향을 구명하고자 실험을 수행하였다. 오이(Cucumis sativus L.)‘청춘’(해오름 종묘)을 공시하여 관수개시점 10-10-20kPa 또는 20-10-10kPa의 2처리하였다. 766 ~ 854 W·m -2 의 고광, 32°C 이상의 고온인 처리 66일 째 광합성형광반응변수(Fo, Fm, Fv/Fm)값은 처리 간 차이가 컸다. 66일 째 낮 시간 (오전 10시 반 ~ 오후 6시)의 Fo와 Fv/Fm값은 10-10-20kPa 처리보다 20-10-10kPa 처리에서 높았다. 엽온이 높았을 때 Fv/Fm값은 감소하였다. 28일과 66일째 엽생육(엽장, 엽폭, 엽면적)은 차이가 없었으나 엽록소 함량(SPAD 값)은 20-10- 10kPa 처리에서 유의하게 높았다. 광도와 온도가 증가함에 따라 줄기수액흐름상대율(SFRR)과 엽온은 상승하였다. 두 처리구 모두 SFRR은 광도 170 W·m -2 이상인 오전 8시 ~ 9시 간대에 급격한 증가가 시작되었다. 관수 후의 처리구 토양 온도는 감소하였으나, 7월 5일(광도 820W·m -2 , 오후 1시) 토양 온도가 10-10-20kPa에서는 31.0°C, 20-10-10kPa에서는 28.5°C였다. 그러나 처리 간 SFRR, 엽온, 기온차, VPD는 차이가 없었다. SFRR과 엽온 간에는 정의 상관성(p < 0.01, r = 0.770)을 보였으며, SFRR과 엽온은 광, 온도, 토양 온도, 토양 수분함량, VPD 간에는 정의 상관을 상대습도와 기온차 간에는 부의 상관을 보였다.

본 연구에서는 같은 지역에 위치한 온실 3곳의 식별을 위해 통계적인 방법으로 분류를 하고자 주성분 분석(PCA)과 선형 판별 분석(LDA)을 수행하였다. 온실 내의 환경데이터는 같은 지역의 온실 3곳을 대상으로 4월 1일부터 4월 28일 총 4주간 1시간 간격으로 수집된 값을 사용하였다. 데이터를 분석하기 전, 데이터 정규화를 시키는 전처리를 거쳤으며, 전체의 80%인 훈련자료(training data)와 20%인 테스트 자료(test data)로 나누어 분석을 수행하였다. 분석을 수행한 결과, PC1은 57.51%의 설명력으로 PC1 = 0.7118112 × Tem. –0.6830065 × Humi. –0.1637892 × CO2.의 식을 가지며, LD1은 67.06% 의 설명력으로 LD1 = 0.8622565 × Tem. –0.1805741 × Humi. + 1.4018140 × CO2. + 0.03040701의 식을 가지는 것으로 나타났다. 이렇게 미리 분류시켜 놓은 온실의 데이터를 바탕으로 새로운 환경의 데이터를 입력하였을 때 특정 그룹으로의 분류가 가능함으로써 데이터의 성향을 파악할 수 있다. 이러한 데이터는 식별을 용이하게 함으로써 데이터의 활용도를 높여주는 방법이라고 판단된다.

본 연구에서는 스마트팜과 관행재배 온실의 시설, 토양 분 석 및 3종류의 절화 스프레이 국화 ‘아비삭(Abishag)’, ‘포드 (Ford)’, ‘헤나(Henna)’ 의 생육 조건 등을 비교 분석했다. 스 마트팜에는 온도, 습도, CO2, 영양공급, 환기, 광을 탐지하는 16개의 자동 센서 채널들이 있다. 특히, 온도가 높아질 때 스 마트팜에서는 안개분사장치를 사용하지만 관행재배 온실에서 는 어떠한 장비 사용 없이 오직 측창만을 열어 온도를 낮춘 다. 따라서 스마트팜은 연중 균일한 환경을 유지하기 때문에 우수한 품질의 절화 국화를 생산할 수 있다. 그 결과 스마트 팜에서는 연간 3.5기작을 재배할 수 있고 m2당 연간 129본을 생산한다. 반면에 관행재배 온실에서는 연간 3기작, m2당 연 간 91본을 생산한다. 토양분석 결과 스마트팜은 유기물함량과 pH가 적정수준이었지만 관행재배 온실은 유기물함량이 초과 상태였다. 전기전도도는 관행재배 온실에서는 적정치보다 3.8 배 정도 높게 나타난 반면 스마트팜에서는 적정 수준을 유지 하고 있어 스마트팜에서의 토양관리가 좋은 것으로 나타났다. 세 품종 모두 스마트팜에서 재배 시 절화장, 엽 수, 줄기직경 이 더 우수한 결과값을 얻었다. 반면에, 엽록소 함량은 관행재 배 온실에서 더 높았다. 본 연구는 스마트팜과 관행재배 온실 에서 절화 스프레이 국화 3품종의 품질을 비교 검증하였다.

담배가루이 방제는 대부분 화학적 방제에 의존하므로 약제저항성 증가가 야기되므로, 트랩식물을 이용한 대체 방제법 개발을 위해 허브식물들에 대한 담배가루이의 기주 선호성을 조사하였다. 완주군에 있는 국립원예특작과 학원 내 토마토온실에서 실험을 진행하였으며, 허브 식물로 레몬밤, 초코민트, 로즈제라늄, 애플제라늄을 지면으로부터 50 cm와 작물 상단부의 30 cm 위치에 각각 설치하여 담배가루이 밀도를 조사하였다. 허브식물의 설치 위치별 담배가루이 밀도를 각각 조사한 결과 레몬밤이 설치된 곳에서 높았으며 로즈제라늄과 애플제라늄은 오히려 기피하는 것으로 나타났다. 이 결과는 유인제, 기피제 및 트랩 식물을 포함한 허브 식물을 사용하는 담배가루이의 대체 방제법 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.

본 연구는 시설 내 소형 수박 재배 시 관수개시점에 따른 토양수분 함량별 생육, 수량 및 생리적 반응 특성의 차이를 구명하고 소형 수박 생산에 유리한 관수조건을 구명하고자 수행하였다. 토양수분 센서를 이용하여 정식 후 14일부터 수확 7 ~ 10일 전까지 관수개시점별 5처리(-10, -20, -30, -40, 50 kPa)를 두어 관수하였다. 토양수분 함량이 가장 낮은 개시점-50 kPa 처리에서 전반적인 지상부 생육특성은 저조하였으나, 근장 및 뿌리 건물율은 증가하였다. 광합성률, 기공전도도 및 증산율 비교 시, 관수개시점-50 kPa 처리에서 가장 낮았고, -20 kPa ~ -40 kPa 처리 시 광합 성률은 높게 조사되었다. 착과율 및 총 상품수량은 -30 kPa 및 -40 kPa 처리에서 각각 84.7 ~ 85.5%, 5,144 ~ 5,305 kg/10a으로 유의하게 증가하였다. 식물체의 외부환경 관련 스트레스 지표 물질로 알려진 프롤린, ABA, 총 페놀 및 시트룰린의 함량은 토양수분 함량이 낮아질수록 증가하였으며, 특히 관수개시점-50 kPa 처리에서 가장 높게 조사 되었다. 따라서 이와 같은 결과를 종합해 볼 때, 시설 내 안정적인 소형 수박 생산을 위하여 관수개시점을 -30 kPa ~ -40 kPa 수준으로 조정하여 토양수분 함량을 조절하는 것이 수박 생육 향상 및 상품수량 증대에 가장 유리한 것으로 판단되었다.

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 B 는 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 체 결구 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.