간행물
생물환경조절학회지 KCI 등재 Journal of Bio-Environment Control
- 발행기관 한국생물환경조절학회
- 자료유형 학술지
- 간기 계간
- ISSN 2288-0992 (Print)2288-100X (Online)
- 수록기간 1992 ~ 2024
- 주제분류 농수해양 > 농학 농수해양 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 520DDC 630
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Vol.22 No.2 (2013년 6월) 16건
1.
2013.06
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본 시험은 차광재배 방법에 의한 화이트 아스파라거스 생산시 적 품종선발을 위하여 수행되었다. 시험품종은 화이트 품종 'Backlim' 등 8품종과 그린품종 'Super welcome', 총 9품종 이용하였다. 2008년 12월 24일 72공 플러그트레이에 파종하여 유리온실에서 관리하였으며, 2009년 5월 24일 P.E하우스에 140×30cm의 재식거리로 정식하였다. 화이트 아스파라거스 생산을 위하여 2010년 3월 5일 P.E하우스 내에 폭 210cm, 높이 160cm의 소형 터널을 만들고 흑백필름을 이용하여 차광을 하였다. 맹아소요일은 'Ravel' 품종에서 5일로 가장 빨랐고 'Backlim', 'Horlim', 'Herkolim' 품종에서 16~18일로 늦었다. 평균 수확 경수는 'Ravel' 품종에서 6.0개로 가장 많았으며 'Backlim' 품종에서 3.7개로 가장 적었다. 평균 순중은 'Herkolim' 품종에서 25.6g으로 가장 무거웠으며 'Ravel' 품종에서 15.6g으로 가장 가벼웠다. 10a당 총 수량은 'Herkolim' 품종에서 296kg으로 가장 많았으며 다음이 'Super welcome' 품종으로 275kg이었고 'Rapsody' 품종에서 176kg으로 가장 적었다. 상품수량은 'Super welcome' 품종과 'Herkolim' 품종에서 각각 241kg, 239kg으로 많았고, 'Rapsody' 품종에서 139kg으로 가장 적었다. 또한 L급 이상의 비율도 'Herkolim' 품종에서 가장 많았다. 이상의 결과 상품수량이 많았던 'Herkolim' 품종이 차광 재배에 의한 화이트 아스파라거스를 생산할 경우 가장 유망한 품종으로 생각되었다.
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2.
2013.06
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지구 온난화의 영향으로 우리나라는 지난 30년동안 평균기온이 0.7℃, 겨울철에는 1.4℃가 상승하였다. 이러한 온난화로 인하여 우리나라에서는 이상기상 현상이 자주 발생하여 채소작물에 피해가 발생한다. 특히 노지에서 많이 재배되고 있는 고추, 배추 및 무는 온난화로 인하여 정식시기를 점점 앞당겨 정식후 갑작스런 저온이 오면 이들 작물의 피해가 크다. 따라서 본 실험은 저온에 따른 배추의 생육특성과 엽 세포조직에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. '춘광' 배추품종을 화분에 정식한 후 노지 처리구, 무가온 하우스 및 가온하우스 처리구 등 3처리를 하였다. 그 결과, 정식후 50일의 생육은 노지처리구의 초장, 엽수, 엽록소 및 엽면적이 가온 처리구에 비해서 현저하게 떨어졌고, 특히 생체중의 경우에는 가온 처리구에 비해서 노지와 무가온 하우스 처리구가 1/3 수준으로 현저하게 낮았다. 배추의 잎이 10매 정도 생육이 되었을 때 저온에 따른 배추 잎의 피해증상은 영하 3.0℃ 조건에서는 배추 겉잎에 약간의 수침증상을 보였으나 회복되었다. 그러나 영하 7.4℃ 조건의 배추 잎은 수침증상이 심하였으며 회복되지 못하고 황색으로 변하면서 결국 잎이 고사하였다. 피해받은 잎의 엽육세포는 영하 3.0℃ 조건에서는 울타리조직과 해면조직이 약한 붕괴증상을 보였지만 어느정도 형태를 갖추고 있었는데, 영하 7.4℃ 조건에서는 세포가 동결된 후 해동되는 과정에서 세포의 막구조가 파괴되어 울타리조직과 해면조직이 완전히 붕괴되었기 때문에 세포 형태를 갖추고 있지 않았다. 따라서 배추 정식후 초기 생육 단계에서 영하 3℃까지는 비닐이나 부직포로 보온, 토양수분 조절, ABA 처리를 하여 동해를 예방할 수 있으나 영하 7℃의 저온이 발생하면 세포가 파괴되어 회복하기 어렵기 때문에 다시 심거나 또는 다른 작물로 대체하는 것이 좋을 것으로 사료되었다.
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3.
2013.06
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본 연구는 주간동안 온실 내에서 발생되는 잉여 태양에너지 축열 시스템 설계에 필요한 기초자료를 제공할 목적으로 확보한 표준기상년 데이터를 이용하여 벤로형 온실을 대상으로 잉여 태양에너지를 분석하였다. 파프리카의 경우, 지역별 난방부하는 제주, 진주 및 대관령지역에 대해 각각 약 1,107.8GJ, 1,010.0GJ 및 3,118.5GJ로 분석되었다. 잉여 태양에너지의 경우, 제주지역 1,845.4GJ, 진주지역 1,881.8GJ, 대관령지역은 2,061.8GJ로 나타나 대관령지역이 제주 및 진주지역에 비해 각각 11.7% 및 9.6% 정도 크게 나타났다. 국화의 경우, 지역별 난방부하는 제주지역 1,202.5GJ, 진주지역 1,042.0GJ, 대관령지역은 3,288.6GJ 정도인 것으로 분석되었으며 지역별 차이는 파프리카의 경우와 유사였다. 잉여 태양에너지는 제주, 진주 및 대관령지역에 대해 각각 1,435.2GJ, 1,536.2GJ, 및 1,734.6GJ로 나타나 대관령 지역이 제주 및 진주지역에 비해 각각 20.9% 및 12.9% 정도 크게 나타났다. 파프리카를 재배하는 경우가 국화에 비해 상대적으로 지역에 관계없이 난방에너지가 차지하는 비중은 적고 잉여 태양에너지는 많은 경향이 있음을 알 수 있다. 또한 대관령지역을 제외하면 잉여 태양에너지가 난방에 소요되는 에너지보다 많은 것을 알 수 있다. 소요 난방에너지는 지역 및 재배작물별로 다소 차이는 있지만, 오이가 일반적으로 많게 나타났으며, 그 다음으로 국화 및 파프리카 순이었다. 잉여 태양에너지는 대체적으로 파프리카, 오이 및 국화 순으로 많게 나타났다.
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4.
2013.06
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본 연구에서 사용한 QRD(Quadratic Residue Diffusor) 마이크로파는 일반적인 마이크로파와 달리 파장의 위상차를 변화시켜 균일한 살균을 유도할 수 있어 저전력으로 효과를 높일 수 있는 새로운 기술로 알려져 있다. 따라서 친환경적이고 에너지 소비가 적은 QRD 마이크로파를 이용하여 식물공장에 이용되고 있는 배지를 멸균할 수 있는 가능성에 대한 기초적인 연구를 수행하여 얻은 결과는 아래와 같다. 마이크로파의 조사 출력에 따른 배지의 외적변형은 배지 내의 수분의 함유량과 마이크로파 출력을 2~8kW까지에서 우레탄스폰지와 암면은 외적변형이 전혀 일어나지 않은 것으로 확인되었다. 그러나 PDA고체배지는 2kW 출력에 60초와 180초에서는 배지가 녹지 않았고, 그 외 처리에서는 전부 배지가 녹았다. Bacillus sp.와 Burkholderia sp.에서 마이크로파의 조사 출력과 처리시간에 따른 균주 표면 온도는 차이가 나타났다. 마이크로파의 조사 출력과 처리시간에 따른 균주 멸균 실험은 마이크로파의 출력 2kW에서 시간과 관계없이 Bacillus sp.와 Burkholderia sp.는 모두 자라고 있는 것을 확인하였고, 마이크로파의 출력 6kW에서는 Burkholderia sp.의 60초 처리를 제외한 모든 실험구에서 멸균되었으며, Bacillus sp.는 모든 실험구에서 사멸되었다. 마이크로파의 출력 8kW에서 시간과 관계없이 Bacillus sp.와 Burkholderia sp.는 모두 멸균되었음을 확인하였다. 균주를 각각의 배지에 오염시킨 후 마이크로파를 처리한 배지 내의 온도는 처리시간 60초 지난 뒤에는 우레탄스폰지와 암면배지에서의 온도가 100℃ 이상으로 유지되어 대체로 60초 부터 멸균이 가능한 것으로 판단되었다. 따라서 식물공장내에 가장 문제가 되고 있는 Bacillus sp.와 Burkholderia sp.는 본 실험에서 사용된 QRD 마이크로파로 충분히 멸균될 수 있을 것이라 판단된다.
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5.
2013.06
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본 연구의 목적은 일중피복온실의 피복재에 대하여 우리나라 환경에 적합한 관류열전달계수를 산정하는 방법을 찾아내고 검증하여 다양한 온실조건 및 환경조건에서 관류열전달계수를 산정할 수 있는 모델을 제시하는 것이다. 온실내부 및 외부온도와 피복재 표면온도와의 상관관계를 분석한 결과 주간 및 야간 온도를 모두 고려하였을 때보다 야간온도만을 고려하였을 경우가 상관성이 훨씬 더 높은 것으로 나타났다. 피복재의 표면온도가 온실의 외부온도보다는 내부온도와 상관성이 더 높은 것으로 나타났다. 관류열전달계수를 산정하는데 사용된 5가지 종류의 대류 및 복사열전달계수 산정식을 비교한 결과 Kittas가 제안한 대류 및 복사열전달계수 산정식이 가장 적합한 것으로 나타났다. 피복재 표면온도의 측정값과 계산 값의 상관성을 분석한 결과 직선의 기울기는 1.009이고 절편은 0.001이며 결정계수가 0.98로 나타나 본 연구에서 제시된 관류열전달계수 산정모델이 신뢰성이 있음을 확인할 수 있었다. 온실내부로부터 피복재 내부표면으로 전달되는 열흐름량의 경우 모든 풍속구간에 대해 대류열전달량이 복사열전달량보다 더 컸으며 풍속이 증가할수록 그 차이가 증가하였다. 외부표면에서 손실되는 열흐름량의 경우 풍속이 낮을 때에는 대류열전달량에 비해 복사열전달량이 더 컸으나 풍속이 증가함에 따라 그 차이는 점점 줄어들어 풍속이 높을 때에는 대류열전달량이 더 커지는 것으로 나타났다. 피복재 외부 표면의 대류열전달량은 내부표면의 대류열전달량에 직선적으로 비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 풍속이 증가함에 따라 관류열전달계수는 증가하고 피복재의 표면 온도는 감소하는 것을 확인할 수 있었고, 변화추세를 보면 관류열전달계수는 거듭제곱함수와 그리고 표면온도는 로그함수와 잘 일치하였다.
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6.
2013.06
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본 연구는 '후지' 품종에 대한 수분수로서 이용가능성을 확인하기 위하여 꽃사과 11품종의 특성 및 자가불화합성 유전자형을 분석하였다. 꽃사과 품종의 개화기는 '후지'에 비하여 개화시기가 2~7일 정도 빨랐고 화분발아율도 'Virginia'(74.4%) 외에 다른 꽃사과 품종들은 85.6~98.0%로 높은 결과를 보였다. '후지' 품종에 꽃사과 화분을 인공수분시킨 결과 착과율이 자연방임의 65.4%에 비해 'Adam's'는 76.8%로 11.4% 높았고, 나머지 품종들은 86~100%로 20.4~34.4% 높은 결과를 보였다. 꽃사과 화분으로 결실된 '후지' 품종의 종자수는 자연방임으로 결실된 과실에 비하여 13.8~42.3% 향상되었고, 과중은 346.7~376.8g으로 7.4~16.7% 정도 향상되었다. 과형지수는 무처리구 과실은 0.82로 비정형과 기준이었는데 비해 'Manchurian', 'Hopa A', 'Virginia', 'Prunifolia', 'Spectabilis' 등을 인공수분한 경우 0.87~0.88로 정형과 기준에 도달하였다. PCR분석을 통한 꽃사과 품종의 자가불화합성 유전자형을 확인한 결과 'Manchurian', 'Virginia', 'Sentinel', 'Adam's', 'Asiatica', 'Yantaishagou', 'Hanyaehanakaidou'에서 S3, S5, S9, S10, S20, S26이 확인되었고, 염기서열 분석을 통해 S5('Manchurian', 'Virginia')와 S9('Yantaishagou')가 보고된 자가불화합성 유전자형과 일치하였다.
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7.
2013.06
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보일러 배기가스를 이용해 온실 내부의 CO2 농도를 높여 식물의 생장을 촉진하는 CO2 시비 시스템의 공급 최적화를 위한 연구를 진행하였다. 다기관의 유로를 사용하는 시비 시스템의 기하학적 변수에 따른 유량균일성 파악을 위해 전산유체역학 기법을 사용하였다. 먼저 PVC 형상을 수정하여, 처음 설비에서 출구유량이 적어 튜브 뒤쪽까지 CO2가 나오지 못했던 문제점을 해결하고 개선된 형상을 결정했다. 그 다음 실험값과 동일하게 맞추기 위하여 실험값과 해석값의 출구 속도를 비교하여 입구 압력을 결정하였다. 이때 여섯 개의 출구에서 나타나는 유량 비균일성은 출구에 Gasket을 부착하여 출구 면적 변화를 통해 유량을 조절할 수 있다고 보았다. 여섯 개의 출구 직경을 각각 변화시킨 3개의 Case 결과가 출구 면적을 모두 동일하게 두었을 때보다 편차가 최대 ±18%까지 감소되었다. 비닐 튜브 역시 뒤쪽까지 CO2가 전달되지 못하는 문제점을 해결하기 위하여 출구의 직경을 변화시켜가며 비교하였다. 각각의 출구 직경은 동일하게 하고 입구 면적 대비 출구 면적이 153.4%(D = 10mm), 97.8% (D = 8mm), 54.9%(D = 6mm)이 되도록 3개의 Case로 나누어 유량 균일성 향상 효과를 알아보았다. 그 결과 출구직경이 10mm일 때보다 6mm일 때, 유량 편차가 ±13% 정도 감소되었다. 따라서 출구 면적이 작아질수록 유량 균일성이 향상됨을 파악하였다. 앞서 결정된 최적 PVC 형상과, 비닐 튜브 조건을 조합하여 전체 형상을 해석한 경우 역시 모든 hole에서의 유량이 0.1g/s 이내의 차이를 보이며 높은 균일성을 나타냈다. 이와 같은 방법으로, 다기관의 유로를 이용하여 CO2를 분배시키는 다른 형태의 시비 시스템에서 역시 PVC 배관에서의 압력강하를 최소화시킨 뒤, PVC와 비닐 튜브의 출구 직경을 변화시키는 순서로 각 출구로의 유량을 균일하게 조정할 수 있을 것으로 판단된다.
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8.
2013.06
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본 연구는 자생 덩굴식물인 마삭줄과 후추등의 실내 광도차에 따른 생육특성의 변화를 알아보고자 광도 처리 조합을 3처리구를 만들어 환경 조절 생육상에서 조사하였다. 사용된 광원은 형광등이고, 광 처리를 각각 100lux, 1,000lux, 2,500lux로 달리하여 5개월간 생육특성 변화를 조사하였다. 자생 마삭줄은 저광도인 100lux에서 처리 2개월 이후 생존율이 약 16.7%로 식물체 대부분이 고사하였고, 1,000lux와 2,500lux에서는 처리 5개월까지도 생존율이 83.3%로 높게 유지되었다. 실내광도가 높아짐에 따라 초장, 엽수, 분지수, 엽장 및 엽폭은 증가하는 경향을 보였고 고광도인 2,500lux에서 가장 우세한 생육 및 생장을 보였다. 자생 후추등은 저광도인 100lux에서는 처리 4개월 후 생존율이 50%로 생육이 불량하였으나 1,000lux와 2,500lux에서는 처리 5개월까지도 100%의 높은 생존율을 보였다. 1,000lux 조건에서 엽록소 함량이 증가되는 경향을 보였고, 엽장과 엽폭이 약간 넓어지는 경향은 보였다. 상록성 덩굴식물인 자생 마삭줄과 후추등을 실내 광조건을 달리하여 처리한 결과 두 식물 모두 1,000lux 이상의 광조건에서 생육이 양호하였고 특히 후추등의 경우 마삭줄에 비해 1,000lux의 낮은 광도에서도 생육이 양호하고 잎이 넓어지고 엽색도 짙은 녹색으로 유지되어 실내식물로서 활용성이 높을 것으로 판단되었으나 광도가 지나치게 낮아질 경우 생육이 저조한 것으로 나타나 내 음성이 높다고 할지라도 정상적인 생육을 위해서는 적당한 광조건이 필요함을 알 수 있었다.
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9.
2013.06
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최근 국내에 많이 보급되고 있는 이류체 포그 냉방시스템의 효율적인 제어알고리즘을 개발하기 위하여 다양한 조건의 분무사이클을 설정하여 토마토재배 온실에서 냉방실험을 실시하였다. 냉방효과는 평균 1.2~4.0℃를 보였고, 냉방효율은 평균 8.2~32.9%로 나타났다. 분무간격에 따른 실험에서 90초 분무사이클의 냉방효율이 가장 높았고, 대체로 분무시간이 길수록, 정지시간이 짧을수록 냉방효율이 높게 나타났다. 이류체 포그시스템의 분무량이 증가할수록 냉방효율이 높아지는 경향을 찾을 수 있었다. 그러나 분무량을 증가시키더라도 내부공기가 포화상태에 가까워지면 더 이상 증발이 일어나지 않으므로 내부공기가 포화상태에 도달하기 전까지 분무량을 증대시키는 방법으로 냉방효율을 높일 수 있을 것으로 판단된다. 냉방효율이 증가함에 따라 실내공기의 포차는 감소하였고 실내외 절대습도 차이는 증가하는 경향을 보였다. 포그의 증발량이 증가할수록 실내와 실외의 절대습도 차이는 커지고, 이에 따라 환기에 의한 수증기 배출이 잘 되어 다시 증발효율을 상승시키므로 냉방효율이 높아지는 순환구조를 갖게 되는 것으로 판단된다. 분무시간과 정지시간에 따른 실내공기의 포차변화를 회귀분석한 결과 10g·kg-1의 포차 변화에 필요한 분무시간은 120초, 정지시간은 60초로 나타났다. 그러나 온도의 진동폭을 줄이고 냉방효율을 높이기 위해서는 포차의 변동범위를 5g·kg-1으로 설정하여 60초 분무, 30초 정지가 더 적당할 것으로 판단된다. 이류체 포그시스템의 제어방식을 컴퓨터 제어시스템과 현재 보급되고 있는 간편제어시스템으로 분류하여 제어알고리즘을 유도하였다. 자연환기 온실에서 간편 제어시스템을 사용한다면 분무사이클을 60초 on, 30초 off로 설정하고 온도하한은 30~30~32℃, 습도상한은 85~90%로 설정할 것을 제안한다.
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10.
2013.06
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토마토 접목순화장치 개발을 위한 기초실험의 일환으로 대목의 종류 및 활착실내의 온습도가 접목활착율에 미치는 영향을 조사하였다. 접목활착실의 온도는 23℃>17℃>20℃>26℃ 순으로 초기 활착율과 최종활착율이 높은 것으로 조사 되었으며, 상대습도는 높을수록 활착율은 양호한 결과를 나타냈다. 단 상대습도가 90% 이상 처리구에서는 곰팡이병에 의한 이병주 발생도 같이 증가하는 경향을 나타냈다. 대목의 종류에 따른 초기활착율은 'Kanbarune'의 26(±1)℃와 'Solution'의 20(±1)℃를 제외하고는 대목의 종류와 관계없이 모든 온도 처리구에서 83% 이상 양호한 활착율을 보였으나, 최종 활착율에서는 처리 온도간에 뚜렷한 유의적 차이를 나타내, 23(±1)℃에서만 대목의 종류와 관계없이 85%에서 90%전후의 활착율을 보였고, 20(±1)와 26(±1)℃에서는 65~75% 정도로 활착율이 저하되었다. 특히, 27(±1)℃에서는 이병주의 증가로 건묘생산율은 모든 대목처리구에서 65% 이하였다. 일반적으로 알려져 있는 고온기 접목활착 최적온도인 23(±1)℃에서는 대목의 종류에 따른 건묘생산율은 84~88% 전후로 대목 품종간 유의적 차이는 없었다. 접목활착실내 상대습도 조건에 따른 최종 접목활착율은 초기 2~3일간은 상대습도를 90%로 유지하고 나머지 7~8일간은 75% 정도로 유지하는 처리구에서 100% 접목활착 성공율을 나타냈고, 전기간 90%로 유지한 처리구와 1일 90%, 9일간은 75%로 유지한 처리구에서는 90%전후의 성공률을 나타냈다. 전반적으로 높은 상대습도 유지기간이 길수록 초기 활착율은 증가하는 경향을 보였으나, 고습도에서 장기간 묘를 양생할 경우, 곰팡이병 발생 등으로 최종 건묘생산율은 감소하므로, 초기 2~3일간만 90% 전후로 유지하고 나머지 구간은 75% 전후로 유지하는 것이 고온기 토마토 접목 활착율 향상을 위한 바람직한 조건이라 판단되었다. 각 처리간 묘소질에는 큰 차이를 나타내지 않았으나, 전반적으로 활착율이 양호했던 처리구에서 묘소질이 타 처리구에 비해 상대적으로 좋았으며, 이러한 경향은 특히 근권부의 형태적 특성을 조사한 결과에서 명료하게 나타났다. 이상의 결과 고온기 토마토 활착실내의 환경관리는 23도 전후의 온도에서 80(±5)%의 상대습도로 관리하는 것이 건묘생산에 적합할 것으로 판단되었다.
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11.
2013.06
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차광처리에 의한 광환경 변화가 섬시호의 생리적 반응에 미치는 영향을 조사하기 위해, 차광막을 이용하여 무차광처리구(0%), 50%, 70% 및 90% 차광처리구를 설치하고 광합성 관련 인자, 수분이용효율, 엽육세포내 CO2 농도, 엽록소 형광반응 등을 조사하였다. 차광수준이 높아짐에 따라 낮은 광도에서 광합성을 수행하기 위해 암호흡의 저하로 인한 광보상점이 감소가 나타났으며, 광합성의 효율을 높이기 위해 순양자 수율과 엽록소 함량의 증가가 나타났다. 무차광처리구에서는 강한 광에 의한 수분손실을 막기 위해 기공전도도와 기공증산속도가 감소되었고, 엽육내의 CO2를 효율적으로 광합성에 활용하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 최대 광합성속도가 감소하는 광저해현상이 나타났으며, 여기 에너지의 전자전달이 원활하지 못하여 광으로 인한 피해가 예상된다. 90% 차광처리구 역시 점진적으로 광합성속도가 감소하여 7월에 가장 낮은 최대광합성속도를 보였는데, 이는 광선요구도보다 매우 적은 광 환경에서 계속 생장함으로서 광합성 능력이 저하되는 것으로 생각할 수 있으며, 50% 차광처리구의 경우 광합성에 효율적인 광환경이 제공되어 기공전도도와 기공증산속도가 증가하였고, 광화학반응 효율이 증가하는 등 광합성 활성이 높아진 것을 알 수 있어 생육에 보다 유리한 광 조건임을 알 수 있었다.
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12.
2013.06
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토양검정 후 시비수준이 멜론의 생육과 품질에 미치는 영향을 분석한 결과, 추천 시비량을 줄이면 엽면적과 과실 무게는 크게 감소하는 경향을 보였다. 엽면적은 추천시비량의 100% 시비구에 비해 0%와 50% 시비구에서 각각 54.1%와 24.5% 감소하였다. 과실무게는 추천 시비량의 100% 시비구에서 2670g인데 비해 0과 50% 시비구에서 각각 1650g과 2140g으로 38.2%와 19.9% 감소 하였다. 그러나 가용성 고형물과 자당 함량은 100% 시비구에 비해 50% 시비구에서는 각각 1.8%와 23.3% 증가하였다. 따라서 멜론 재배시 토양검정 후 추천 시비량의 50%만 시비하여도 엽수, 초장 및 엽면적 등의 생육과 평균과중에 감소가 없어 당도가 높은 멜론을 생산할 수 있을 뿐만 아니라 시비량을 줄임으로써 염류집적도 방지할 수 있을 것으로 판단되었다.
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13.
2013.06
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본 연구는 레이저 가공 비천공 breathable 필름을 포장재로 이용하여 새싹채소의 저장성을 구명하기 위해 다채, 콜라비, 유채, 배추, 적무, 브로콜리 등 여섯 종류의 새싹채소를 개별 및 혼합하여 10℃에서 저장중 생체중의 변화와 산소, 이산화탄소, 에틸렌 가스 농도 변화를 측정하고 저장종료 후 패널테스트를 통해 외관상의 품질과 이취정도를 측정하였다. 20,000cc, 60,000cc, 그리고 100,000cc 비천공 필름을 사용하였을 때 필름의 가스 투과도에 의한 새싹채소들의 수분손실로 발생하는 생체중의 변화는 모든 처리구에서 0.5% 미만으로 매우 적었다. 가스의 변화는 20,000cc 필름에서 산소 농도는 감소하고 이산화탄소의 농도는 증가하는 경향을 보였는데 이것은 최적의 MA 조건에 가까운 것으로 저장성 향상에 도움을 주는 것으로 판단된다. 동일한 필름에서 관능검사를 통한 외관상 품질 과 이취 발생정도도 가장 우수한 결과를 보여주었다. 여섯가지 새싹채소를 동일한 무게 비율로 혼합하여 개별 포장 실험에 사용한 동일한 용기에 각각 유공필름과 20,000cc, 40,000cc, 60,000cc, 80,000cc, 그리고 100,000cc 비천공 breathable 필름을 포장재로 7일간 저장한 실험의 결과, 포장재의 가스 투과도는 생체중의 변화에 영향을 미치지 않았다. 그러나 호흡에 의한 변화율에 비해 필름의 이산화탄소와 산소의 투과성에 의한 교환비율이 적은 20,000cc 비천공 필름은 관능검사에서 외관은 우수하였으나 다량의 이취가 발생하여 새싹채소의 혼합포장재로는 적절하지 않은 것으로 나타났다. 따라서 40,000cc 또는 60,000cc 비천공 breathable 필름이 복합 새싹채소 저장에는 유리한 것으로 판단된다.
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14.
2013.06
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최근 신선 유통되는 퉁퉁마디는 식물 체내 수분 함량이 높고 조직이 단단하지 못해 저장성이 낮은 식물로 MA 저장을 통해 저장성을 향상시키고, 최근 새롭게 개발된 비천공 breathable(NPB) 필름을 적용하여 각기 5℃와 10℃로 저장하여 실제 유통 수준에서의 영향을 알아 보았다. 또한 신선 편이 제품으로의 유통 가능성을 알아보기 위하여 3cm, 5cm, 그리고 10cm로 각각 절단하여 저장성을 상호 비교하였다. 그 결과 10℃에 비하여 5℃ 저장 조건이 NPB 필름을 적용 하였을 경우 저장력이 우수한 결과를 보였는데 저장중 생체중의 감소율은 5℃에서 25일 저장 종료일까지 2% 이내의 결과를 보였고 10℃에서는 저장 15일 후에 100,000cc NPB 필름을 제외하고 2% 이내의 감소율을 나타내었다. 5℃와 동일 기간인 15일을 기준으로 비교하면 5℃가 1% 이내의 감소율을 나타내 상대적으로 우수한 결과를 보였다. 동일기간 동안 측정한 이산화탄소와 산소 농도의 변화에서는 5,000cc NPB 필름이 MA 저장시의 특징을 보였다. 저장중 포장내 에틸렌 농도는 진공 필름에서 NPB 필름처리들보다 10~100배까지 높았으나, 크기별 차이에 통계적 유의성은 없었다. 각기 5℃에서 25일간 그리고 10℃에서 15일간 저장한 이후 항산화 활성을 측정, 상호 비교한 결과 5℃가 10℃보다 두배 이상의 항산화 활성도를 나타내었고 100,000cc NPB 필름에서 높은 활성도를 보였고 크기별로는 10cm 크기가 활성도가 낮아지지 않는 것으로 나타났다. 저장 종료후 관능검사를 통한 외관품질과 이취를 평가한 결과 5℃ 처리와 5,000cc 필름을 적용한 구에서 상대적으로 높은 수준으로 나타났다. 본 실험을 통하여 5℃, 저장시 5,000cc NPB 필름을 MA 저장에 적용하는 것이 타당하다는 결과를 얻을 수 있었다. 다만 실제 유통 현장에서 사용되는 온도조건이 10℃임을 고려하면 10℃ 저장 시 10cm 크기에는 100,000cc NPB 필름이 단기유통이라는 측면에서 적용이 가능할 것 으로 판단되었다.
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15.
2013.06
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밀폐된 식물공장 환경에서 환경 조절 및 에너지 소비예측을 위해서는 환경요소들의 변화 요인을 파악해야 한다. 식물체는 광합성 과정에서 많은 양의 물을 증산을 통해 대기 중으로 방출하게 되는데, 일반적으로 식물공장의 특성상 비교적 높은 습도 유지가 필요하며, 증산은 실내 습도에 직접적인 영향을 주기 때문에 식물의 증산량에 대한 정량화가 필요하다. 본 연구에서는 식물공장 생육조건에서 4가지 품종의 상추를 재배하면서 생육기간에 따른 엽면적 변화와 증산속도를 측정하고 이를 바탕으로 Penman-Monteith 방정식을 식물공장 조건에 맞게 변형시켰다. 그리고 이러한 결과들을 토대로 식물공장에서 재배 기간 중 증산으로 인해 발생하는 수분의 양을 시뮬레이션을 통해 예측하였다. 그 결과 작물의 엽면적과 증산속도는 생육기간이 진전됨에 따라 점차 증가하는 것으로 나타났으며 엽면적과 증산량 사이는 비례관계를 나타냈다. 증산량 추정 모델식 변형은 일반적으로 다양한 환경 요인들에 의해 증산량이 결정되던 기존의 모델식들에 비해 엄밀한 환경 요소들에 대한 제어가 가능한 식물공장에서 증산량은 환경 요소들은 상수로 취급 가능하며, 작물의 엽면적지수의 변화에 대해서만 주로 결정되었다. 또한 설정된 환경 조건에서 생육기간에 따른 증산량 추정모델을 이용하여 전체 생육기간 중 작물 개체당 누적 증산량을 높은 결정계수(r2)로 예측할 수 있었다. 이렇게 예측된 증산량은 식물공장 환경 제어 기술 중 냉난방 부하 계산 및 관수 계획을 세우는데 활용 가능할 것이다.
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16.
2013.06
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본 연구는 도깨비바늘을 새로운 채소작물로 재배하기 위한 목적으로 종자 발아에 미치는 광, 온도 조건 및 priming 처리가 미치는 영향을 구명하기 위하여 실시하였다. 실험 결과, 발아율의 경우 명조건과 암조건 모두 25℃에서 발아율이 가장 높았다. 발아세 역시 명조건, 암조건 모두 25℃에서 가장 높았다. 광조건은 도깨비바늘의 발아에 영향을 미치지 않았다. 종자에 priming 처리 시 Ca(NO3)2 0.1M(68.3%) 처리구에서 무처리구에 비해 약 16% 증가하여 가장 높은 발아율을 보였다. 그 다음으로는 K3PO4 0.1M(63.3%) 및 KNO3 0.1M(53.3%) 순으로 나타났다. 따라서, 도깨비바늘의 발아를 위하여 명조건 25℃의 온도에 K3PO4 0.1M 또는 Ca(NO3)2 0.1M로 priming 처리를 하는 것이 효과적인 발아조건으로 판단된다.
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