본 연구는 단색광, 혼합광, 광조사 주기에 대해 총 14가지 실험구를 설치하여 적치마 상추의 생육특성 안토시아닌 및 비타민 C 함량에 대해 조사하였다. 그 결과, 단색광 처리에서 적색광은 초장, 엽수, 지상부 생체중, 청 색광은 근장과 엽폭을 증대 시키는 것으로 나타났다. 따라서 적색광은 상추의 지상부, 생육에 청색광은 지하부 생육에 많은 영향을 미치는 것으로 판단된다. 혼합광의 경우 적색광과 백색광 혼합광에서 초장, 엽수, 엽폭, 지상부와 지하부의 생체중 및 건물중이 가장 높게 나타났다. 이는 백색광이 LED광원에 비해 광파장 대역이 다양하기 때문에 생육이 좋은 것으로 판단된다. 근장과 엽록소 함량에 대해서는 적색광과 청색광의 비율이 7 : 3에서 가장 양호한 결과를 보였다. 광조사 시간에 따른 생육특 성은 광주기가 15/09h에서 가장 효과적인 반응을 보였다. 안토시아닌 함량의 경우, 단색광에서는 463nm의 청색 광 처리에서 가장 높았고, 혼합광에서는 적색광과 청색광의 비율이 7 : 3일 때 가장 높게 나타났다. 또한 광조 사 주기에 따른 실험에서는 광주기 18/06h의 처리구에서 안토시아니 함량이 가장 높았다. 비타민 C 함량은 적색 광과 청색광의 비율이 8 : 2일 때 1.77mg · L−1로 가장 높게 나타났으며, 백색광에서 1.26mg · L−1로 가장 적은 함량을 보였다.

본 연구에서는 온실 설계의 기초자료로 이용할 목적으로 온실에서 재배되고 있는 작물 중에 작물하중이 상대적으로 큰 토마토와 파프리카를 대상으로 작물하중을 측정하였다. 재배기간 중 동절기의 기온은 평년대비 최저 및 평균기온의 최대 차이는 각각 −5.6oC 및 −4.9oC로 나타났고, 하절기의 최대 온도 차이는 각각 3.0oC 및 1.5oC를 나타났다. 푸쉬풀 게이지의 측도 설정한 결과, 결정계수가 0.99 정도로서 상관관계가 아주 높은 것으로 나타났다. 파프리카의 재식밀도는 각각 3.43 및 3.56plant · m−2이었고, 토마토는 2.13plant · m−2이었다. 그리고 생산량은 각각 4.1, 4.3kg · plant−1 및 16.2kg · plant−1 정도로 서 단위면적당 생산량으로 보면, 14.1, 15.2kg · m−2 및 34.5kg · m−2 정도인 것으로 파악되었다. 파프리카 및 토마토의 경우, 최대하중은 약 1.3, 1.5kg · plant−1 및 3.3kg · plant−1 정도이었다. 파프리카 재배에서 작물을 중방에 매달 경우, 중방에 작용하는 총 작물하중은 15.3~15.9kg · m−2 정도로 예측되고, 재배베드를 지지하는 거터의 무게를 고려하면 총 무게는 26.0~26.9kg · m−2 정도이었다.

본 연구는 온실 운영에 필요한 전력량을 확보함으로서 온실경영비 절감을 목적으로 태양광발전시스템을 온실에 인접한 건물의 옥상에 설치하여 일사량에 따른 발전량을 실험적으로 검토하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 실험기간 동안 수평면 일사량의 최대, 평균 및 최소 값은 각각 26.1MJ · m−2, 14.0MJ · m−2 및 0.6MJ · m−2 정도였고, 일일 전력량은 각각 약 6.1kWh, 3.7kWh 및 0.01kWh 이었다. 그리고 누계 일사량과 전력량은 각각 약 4,378.2MJ · m−2 및 1,163.2kWh 정도이었다. 그리고 부하에 의해 소비된 적산전력량의 최대, 평균 및 최소값은 각각 4.5kWh, 2.4kWh 및 0.0kWh 정도이었고, 누계 전력량은 739.2kWh 정도로서 발생 전력량의 약 63.5% 에 해당하였다. 본 실험에 사용된 시스템의 평균 소비전 력량을 기준으로 보면, 온풍기의 용량 및 작동시간이 작은 경우는 충분하지만 큰 경우는 부족한 것으로 나타났다. 어레이 표면온도가 상대적으로 높아지면 일사량에 비례해서 발생 전력이 증가하지 않은 것으로 나타났지만, 두 인자 간에 상관계수는 0.851 정도로서 상관관계가 높은 것으로 나타났다.

본 연구는 태양에너지를 효율적으로 이용하기 위하여 태양열 집열기와 팬코일유니트(F CU)에 의한 집열량을 실험적으로 검토하였다. 실험기간 동안 진주지역의 최저외기온은 -13.0~25.2℃ 범위에 있었고, 일사량은 0.0~26.6 MJ․m-2 정도의 범위에 있었다. 그리고 평균 일사량 및 최저외기온의 평균은 각각 13.6 MJ․m-2 및 8.1℃ 정도인 것으로 나타났다. 진공관형 태양열 집열기에 설치한 순환펌프를 ON/OFF시켰을 경우, 회수된 열량은 각각 22,473.8 kcal 및 19,438.9 kcal 정도로서 순환펌프의 작동에 의해 약 15.6 %정도 효율이 개선되는 것으로 판단되었다. 평판 및 진공관형 집열기로부터 회수된 총 열량은 각각 2,865,092.1 kcal 및 2,366,119.2 kcal 정도였다. FCU에 의한 실험결과를 보면, FRP를 이용한 경우에 전체 축열량과 공급열량은 각각 1,289,839.3 kcal 및 1,143,807.4 kcal정도였다. WB의 경우는 각각 970,277.0 kcal 및 885,386.0 kcal정도인 것으로 나타났으며, 온실내부의 온도는 최저외 기온보다 약 3.0℃이상 높게 유지되어는 것으로 나타났다.

경상대학교 농장 벤로형 유리온실(280m2)에 적외선등 난방 시스템을 설치하였다. 분식물 호접난, 홍콩야자나무, 무늬고무나무, 장미에 대한 적외선등 난방 시스템의 가 열효과를 알아보고자 열화상 카메라를 이용하여 온도 변화를 측정하였다. 그리고 난방의 효과를 적외선등 난방 시스템 ‘On’과 ‘Off’로 달리하여 실험을 수행하였고 적외 선등 난방 시스템의 경제성을 분석하였다. 온실 내부 설 정온도가 18oC일 때 식물체의 엽온도는 22.8~27oC, 화분 에 담겨 있는 배지의 온도는 21.3~24.3oC이었다. 관엽식 물과 같이 키가 큰 작물은 상부의 온도가 홍콩야자나무와 무늬고무나무 각각 24.0oC와 26.9oC로 가장 높았고, 아래 로 내려오면서 점점 온도가 내려가는 경향을 보였다. 열 화상 카메라를 이용한 온도 변화 관찰을 통하여 적외선등 난방 시스템을 이용한 온실내 작물의 가열 효과는 충분함 을 알 수 있었다. 장미의 경우 적외선등 난방 시스템을 이용한 난방의 경우 밤과 새벽 사이 외부 기온이 많이 떨어지는 시점에도 설정온도(18oC)에 가깝게 유지되고 있었다. 특히 ‘On’ 상태에서 근권부 평균온도는 21.8oC 이었고, 엽의 평균온도는 17.8oC이었다. ‘Off’ 상태의 경우 근권부 평균온도가 20.4oC이었고, 엽의 평균온도는 15.5oC 로 뚜렷한 차이를 보였다. 난방부하량은 약 24,850~ 35,830 kcal·h−1 정도로서 이 때 난방비를 경유로 환산 하면 약 27,000~40,000원 정도였다. 소비전력량과 전력요 금은 각각 330~560 kWh 및 8,600~14,800원 정도였다. 즉 전체적으로 단순비교해 볼 때, 적외선등 난방 시스템을 사용할 경우 경유 온수보일러에 비해 난방비용이 약 35% 정도 밖에 소요되지 않는 것을 알 수 있다. 적외선등 난방 시스템을 이용한 난방의 경우 야간 시간대에 공기온도가 설정온도 보다는 다소 낮게 유지되고 있음을 알 수 있다. 즉, 유리온실의 경우 밀폐성이 좋지 않아서 공기온도를 설정한 온도수준으로 유지되지 못하는 것으로 판단되어 향후 유리온실에서 적외선등 난방 시스템을 이용하는 경우 설치간격, 센서 부착위치 및 공기대류 등에 대한 연구가 더 필요하다고 생각된다.