본 연구에서는 모델 기반의 온실 환경 제어에 활용될 수 있는 미기상 환경 예측 모형을 개발하고자 하였다. 전산유체역학 시뮬레이션을 활용하여 다양한 기상 조건과 온실의 환기 구조에 따른 온실 내부의 미기상 변화와 환기창에서의 환기량 변화를 모의하고, 다중회귀분석을 통해 수치 모형을 제시하였다. 비정상상태의 환기 작용을 모의한 결과, 환기창 개방 후 환기 효과가 완전히 나타나기까지는 3분 ~ 20분 정도의 시간이 소요될 수 있는 것으로 나타났다. 기존의 센서 실측에 기반을 둔 대부분의 환경 조절 제어 시스템의 경우에는 측정값에 따른 피드백에 의해 환경 제어가 동작하므로 온실 내부의 기온이 상승한 이후에 환경 제어를 시작하게 되지만, 모델 기반의 환경 조절 제어 시스템을 도입하면 이러한 3분~20분 정도의 시간을 사전에 고려하여 적정 환경을 제어할 수 있도록 미리 환기창의 조작이 이루어지게 된다. 작은 규모의 온실에서 는 이러한 영향이 미비할 수 있지만, 근래에 증가하고 있는 대규모 온실들에 대해서는 온실 내부 작물 재배 환경의 균일성과 적정성, 안정성을 확보하고 환경 조절의 경제성을 추구할 수 있는 모델 기반의 환경 조절 시스템이 필수적이다. 본 연구에서 제시된 수치 모형들은 외부의 기온과 풍속, 지면 온도, 일사량 등의 기상 환경과 온실의 천창 개폐율에 따라 유도되는 자연 환기의 성능을 온실 내 미기상 변화와 환기창을 통한 환기량 값으로 제시하고 있으며, 전산유체역학 시뮬레이션 결과와 비교하여 각각 58% ~ 92%, 76% ~ 93%의 예측력을 보였다. 미기상의 변화는 온실을 9개의 세부 영역으로 구분하여 각 영역 에서의 기온 하락 정도로 나타내며, 환기량은 지붕에 형성된 6개의 천창에서의 공기 유출입량을 각각 제시하여 준다. 환기 작용에 의한 미기상의 변화는 반드시 환기창에서의 환기량에 의해 예측되지는 않으므로 환기량과 환기의 효과를 구분하여 적용하는 것이 중요할 것이다. 이러한 수치 모형들은 모델 기반 환경 제어 시스템에서 가상의 환기창 동작에 따른 환기 성능을 예측하는데 활용될 수 있으며, 전산유체역학 시뮬레이션과 같은 매우 복잡한 예측 모델이 비해 상당히 간단한 형태로 이루어져 있어 빠른 계산 시간을 보장한다. 이는 실시간 제어의 관점에서는 복잡한 예측 모델들에 비해 실시간 예측 과 제어가 가능하다는 큰 장점을 가져다준다. 본 연구를 통해 개발되고 시도된 결과들은 모델 기반의 온실 복합 환경 제어 시스템을 위한 알고리즘을 개발하는데 활용될 것이다. 또한 이러한 활용은 농업에 IT 기술을 접목하여 농가의 노동력 부족을 극복하고 생산성 향상과 경쟁력 확보를 도모하는 농업 선진화에 기여할 것으로 기대된다.

기상청에서 제공하는 전체 기상자료와 평년값 자료 및 태양에너지학회에서 제공하는 표준기상데이터를 이용하여 위험률별 난방설계용 외기온과 상대습도, 냉방설계용 건구온도, 습구온도 및 일사량 자료를 분석하였다. 표준 기상데이터는 평균에 가장 가까운 대표성을 갖는 1개년의 데이터로 가공 처리한 매시간별 기상자료이고, 평년 값 자료는 30년(1981~2010년) 평균 일별 기상자료이며, 전체 기상자료는 평년값과 동일기간의 매시간별 기상자료이다. 일부 분석방법은 평년값 자료를 이용하는 경우도 있지만 대부분 매시간별 기상자료가 필요하고 대표성을 갖기 위해서는 표준기상데이터를 이용하는 것이 가장 적합하다. 그러나 현재 표준기상데이터는 서울과 6대 광역시 등 7개 지역만 제공되고 있기 때문에 전국을 커버 할 수 있는 지역별 온실 환경설계용 기상자료의 구축에는 전체 기상자료를 이용할 수밖에 없다. 따라서 본 연구에서는 표준기상데이터가 제공되고 있는 7개 지역을 대상으로 전체 기상자료 및 평년값 자료를 이용한 방법으로 분석하여 표준기상데이터로 구한 값과 비교 검토하였다. 위험률별 설계 기상자료는 전체 기상자료를 이용하여 구한 평균값이 표준기상데이터로 구한 결과와 잘 일치하였다. 따라서 표준기상데이터가 없는 지역의 위험률별 설계용 기상자료는 전체 기상자료를 이용하여 구하고, 전체자료 기간의 평균값을 온실의 환경설계 기준으로 사용하며, 최대값과 최소값을 제공함으로써 참고자료로 활용할 수 있도록 하는 것이 합리적인 방법으로 판단된다. 최근의 기후변화 문제로 냉난방 설계기온의 지 속적인 변화가 예상되므로 이에 대응하기 위해서는 전문 가들로 구성된 온실설계위원회와 같은 기구의 설치가 절실히 요청된다. 위원회에서는 자료기간 및 분석방법에 대한 기준을 설정하고, 최소한 10년 간격의 정기적인 검토를 통하여 기상자료를 분석하고 온실설계기준 및 가이드라인을 제공할 필요가 있다.

국내에서 절화장미의 생산에 있어서, 겨울철 부족한 광량과 저온은 생산량을 감소시키고 품질을 저하시킨다. 이에 일몰 후 고압나트륨등을 보광하여 생산량을 증가하고품질을 향상하기 위해 시험을 수행하였다. 절화장미 ‘챠밍블랙’, ‘핑키걸’ 품종을 사용하였으며 400W의 고압나트룸등을 이용해 35µmol•m−2•s−1의 광을 일몰 후 18시부터 4시간, 8시간, 12시간을 보광하였다. 고압나트륨등을 보광 하였을 때 온실내의 온도는 2~4oC가 상승하였고, 습도는 15~20%가 하락하였다. 고압나트륨 보광에 의한 온도의 상승과 습도의 하락은 절화장미 재배에서 노균병 발생을 억제하는 효과가 있었다. 보광시간이 길어질수록 절화장미의 노균병 발생율이 감소하였다. ‘챠밍블랙’은 8시간 이상의 보광처리구에서, ‘핑키걸’은 12시간보광 시 노균병이 100% 억제되었다. 절화장미에서 일몰후 보광시간이 길어질수록 블라인드의 발생률은 감소하였으나 생산량은 8시간 보광을 실시한 처리구에서 가장많았다. 절화장미의 절화장은 보광을 실시하였을 때 길어졌으며, 보광시간별 유의한 차이는 없었다.

아스파라거스(Asparagus officinalis)에서 발생하는 해충의 종류 및 피해를 구명하기 위하여 2007년부터 2010년까지 제주도에서 조사를 수행한 결과, 다음과 같이 총 5개목 16종의 해충이 관찰되었다: 파총채벌레(Thrips tabaci), 하와이총채벌레(Thrips hawaiiensis), 차애모무늬잎말이나방(Adoxophyes honmai), 담배거세미나방(Spodoptera litura), 파밤나방(Spodoptera exigua), 왕담배나방(Helicoverpa armigera), 도둑나방(Mamestra brassicae), 네눈쑥가지나방(Ascotis selenaria), 줄고운가지나방(Ectropis excellens), 선녀벌레(Geisha distinctissima), 목화진딧물(Aphis gossypii), 복숭아혹진딧물(Myzus persicae), 청동풍뎅이(Anomala albopilosa), 아스파라거스잎벌레(Crioceris quatuordecimpunctata), 달팽이(Acusta despecta sieboldiana), 작은뾰족민달팽이(Deroceras reticulatum). 그 중에서 파총채벌레는 아스파라거스 전 기간에 걸쳐 발생하여 피해를 주는 해충이었다. 아스파라거스잎벌레와 달팽이류는 봄 수확기에 아스파라거스 순을 가해하여 큰 피해를 주었다. 아스파라거스 입경기부터 생육기에는 진딧물과 나방류 해충이 발생하여 피해를 주었다. 나방류 해충 중에서 파밤나방, 담배거세미나방, 왕담배나방 등 밤나방과 해충의 피해가 많았다. 본 결과를 바탕으로 아스파라거스 재배에서 해충방제 전략에 대하여 고찰하였다.

본 연구는 온실기초 및 구조의 유지관리 기준마련을 위한 기초자료로 이용하고자 국내에 보급되어 있는 온실에 대해 전국지역을 대상으로 온실형태, 설치연도, 기초의 형태, 매립깊이 및 기초주변 지반의 관리여부 등에 관한 실태를 조사하고 분석하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 단동 및 연동온실의 경우, 가장 많이 시공되는 것은 각각 아치형 및 1-2W형 온실인 것으로 조사되었다. 온실시공 연도를 보면, 2000년 이전 온실의 경우에는 단동보다 연동 온실의 비율이 상대적으로 높았고, 2000년 이후의 온실은 연동보다 단동이 상대적으로 높게 나타났다. 단동온실의 경우, 일반적으로 알고 있듯이 전체 72농가 중에서 파이프 매립형이 42농가(58.3%)로서 가장 많은 것으로 나타났다. 연동온실의 경우, 콘크리트원형 기초(THP 포함)가 42농가(55.3%)로서 가장 많이 시공되어 있는 것으로 나타났다. 단동 및 연동 온실의 경우, 매립깊이가 상대적으로 가장 높게 조사된 것은 각각 50∼59 cm 및 60 cm 이상인 것으로 나타났다. 또한 단동 및 연동에 관계없이 전체적으로 가장 많은 것은 50∼59 cm이었다. 그리고 온실기초주변의 지반관리는 특별한 경우를 제외하곤 실시하지 않은 것으로 나타났다.

참외 재배환경은 토양 위의 수평바닥에서 재배된 것을 수확하여야 하며, 참외가 잎으로 덮여져 있어 인식이 어렵고, 덩굴성 줄기로 인해 참외를 그립하기에도 매우 불리하다. 이러한 재배환경에 적합하도록 엔드이펙트, 머니퓰레이터, 인식장치 등의 참외 수확 로봇을 개발하였고 이를 시험하였다. 엔드이펙터는 수확물을 잡기 위한 그 립퍼와 줄기를 절단하는 커터로 구분되며, 그립퍼는 4개의 핑거가 동시에 구동하고, 커터는 2개로 전후진 동작이 되도록 설계하여 파지력과 절단력을 제어할 수 있도록 하였다. 머니퓰레이터는 중심축을 기준으로 회전을 하는 L-R형 모델에 직교 좌표형과 셔틀형 머니퓰레이터를 조합한 4축 매니플레이트 구조로 설계하였다. 인식장치는 1차 인식장치인 GVC와 2차 인식장치인 LVC를 이용하여 참외를 식별하고 그 중에서 당도나 숙도를 예측하여 선별하였다. 이 장치를 이용하여 로봇의 성능시험을 한 결과 수확시간은 평균 18.2sec/ea, 픽업율은 평균 91.4%, 손상율은 평균 8.2%, 선별율은 평균 72.6%로 나타났다.

본 연구에서는 모형실험을 통하여 다짐도 및 매입깊이에 따른 나선철항의 인발저항력을 검토하였다. 그 결과 다짐도 및 매입깊이가 증가할수록 인발저항력은 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 다짐률 85%의 지반조건에서 인발저항력은 매입깊이 25cm, 30cm, 35cm 및 40cm 별로 각각 48.9kgf, 57.9kgf, 86.2kgf 및 116.6kgf로 다른 지반조건일 때 보다 현저하게 높은 인발저항력이 나타났다. 그리고 다짐률에 따른 인발저항력은 각 매입깊이 조건별(30cm, 35cm 및 40cm)로 다짐률 75% 및 85%에서 급격하게 증가하는 유사한 경향이 나타났다. 나선철항의 인발저항력은 지반의 다짐률에 따라 상당한 차이를 보였으며 극한인발저항력의 최대값은 다짐률 85%의 지반조건 및 매입깊이 40cm에서 116.6kgf로 나타났다. 이는 나선철항의 제원을 고려해볼 때 매우 높은 것으로 판단된다. 따라서 평소 나선철항 주변 지반의 유지관리를 철저히 한다면 바람에 대한 피해를 효과적으로 경감시켜 줄 수 있을 것으로 판단된다. 그리고 나선 철항은 플라스틱 필름을 고정하는 용도뿐만 아니라 온실 형태별로 개수 및 간격 등 적절한 설치방법이 제시된다면 온실의 구조적 안정성에도 기여를 할 수 있을 것으 로 예상된다. 또한 본 연구의 결과를 검토해 볼 때 온실에 나선설항의 설치시 유용한 효과를 기대하기 위해서는 매입깊이 35cm 이상 그리고 다짐률은 85%이상을 적용해야 할 것 으로 판단되며, 본 실험에서 다짐률 85%에 해당하는 모형지반의 상대밀도는 67%정도 였다.

본 연구는 성주지역에 적합한 참외재배용 내재해형온 실을 개발하기 위하여 참외 재배온실의 구조현황 조사, 최근 기상자료가 반영된 설계하중 산정, 온실모델 설정 및 구조안전성 분석을 수행하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다. 성주지역 참외온실의 구조적 특성을 파악하기 위하여 현장 조사한 결과, 온실의 지붕형상은 아치형이 가장 많았으며, 최근에 시공한 온실일수록 복숭아형이 많았으며 폭이 넓어지고 동고도 높아지는 추세였다. 그리고 성주지역에 가장 인접한 구미기상대의 기상자료를 이용하여 재현기간에 따른 설계풍속 및 설계적설심을 산정할 수 있는 계산식을 유도하였으며, 내재해형 온실 규격을 만족하는 재현기간 30년의 적설심은 23.7cm, 풍 속은 33.8m·s−1로 계산되었다. 이러한 성주지역의 내재해형 설계기준을 만족하는 참외재배용 단동온실 4종, 2연 동온실 및 연결온실을 각각 1종씩 총 6종의 모델을 개발하였다.

This paper studies on the effects of new biological control system, particularly on banker plants of Orius laevigatus to control Frankliniella occidentalis on rose. Orius banker plants for Frankliniella occidentalis were investigated under the conditions of photoperiod 16L:8D, 70 ± 5% RH and 22 ± 2oC. Three types of plants(Sedum sarmentosum, ortulaca grandiflora, Mentha rotundifolia) were used to effectiveness verification of egg taking. And P. grandiflora has been selected as the banker plants for O. laevigatus. Result from this banker plants clearly demonstrated that the population of F. occidentalis was kept under the economic threshold level (1.9 per flower).

Studies have reported differential attractiveness of yellow, white or blue sticky cards to greenhouse pests, especially to Frankliniella occidentalis (Pergande) (Thysanoptera: Thripidae) and Trialeurodes vaporariorum Westwood (Homoptera: Alyerodidae). The main aim of this study was to determine whether yellow or blue sticky card offers a better option in monitoring or mass trapping these sympatric greenhouse pests. Laboratory study that included a multiple choice and no-choice tests to observe the attractiveness of blue, yellow, white or green sticky card to F. occidentalis and T. vaporariorum was conducted. Also, a glasshouse study was conducted to determine better composite attractiveness of yellow or blue sticky card. F. occidentalis showed higher preference to blue and yellow sticky cards in laboratory study and blue captured the highest number of F. occidentalis in glasshouse followed by the yellow. However, while the blue sticky card captured few T. vaporariorum, the yellow sticky card captured the highest number of T. vaporariorum in both laboratory and glasshouse tests. Since yellow sticky card received composite affinity of both F. occidentalis and T. vaporariorum, placement of yellow sticky card for the greenhouse pests, rather than blue or yellow targeted to individual species, is recommended for economical and optimal monitoring and/or mass trapping success of the tested greenhouse pests.

본 연구는 시설하우스에서 비점오염원으로 인해 배출되는 오염된 농업배수를 인공습지에서 효과적으로 처리하기 위한 기초자료를 확보하기 위해 인공습지에서 여재종류, 조합방법 및 부하량에 따른 오염물질 정화효율을 평가하였다. 인공습지의 조합방법은 수직-수평흐름조, 수평-수직흐름조, 수평-수직-수평흐름조 및 수직-수평-수평흐름조로 구분하여 설계 및 시공하였으며, 여재는 왕사, 쇄석, 방해석 및 혼합여재로 구분하여 각 조에 충진하였다. 또한 농업배수 부하량을 150, 300, 600 L m-2 day-1으로 달리하여 오염물질의 처리효율을 조사하였다. 조합방법별 수처리효율은 HF-VF-HF 조합방법이 다른 조합방법에 비해 높은 처리효율을 보였으며, 최적여재는 COD 처리효율은 왕사가 가장 높았고, T-N은 쇄석, T-P는 방해석이 가장 높았다. 하지만 모든 처리효율과 경제성 부분을 고려하였을 때 최적여재는 혼합여재가 가장 효과적일 것으로 판단된다. 농업배수의 부하량에 따른 처리효율 결과 COD는 농업배수 부하량 600 L m-2 day-1까지 안정적인 처리효율을 보였으나, T-N 및 T-P는 150 L m-2 day-1≒300 L m-2 day-1¤600 L m-2 day-1의 순으로 농업배수의 부하량이 증가함에 따라 약간 감소하는 경향이었다. 따라서 시설하우스 농업배수 처리를 위한 인공습지 농업배수처리장의 최적조건은 HF-VH-HF 조합형 인공습지에 왕사, 쇄석 및 방해석이 혼합된 혼합여재로 충진하고 부하량 300 L m-2 day-1 이하의 농업배수를 주입하는 것이 최적일 것으로 판단된다.

주변 환경이 작물의 엽온에 미치는 영향을 규명하고, 포그분사 및 공기유동에 의한 엽온조절의 효과를 검토하기 위하여 이류체 포그시스템 및 공기유동 장치를 설치한 토마토 재배온실에서 다양한 실험조건하에 작물의 엽온과 실내외 온습도, 일사량, 풍속 등의 환경을 계측하여 분석하였다. 처리조건별 엽온 및 실내외 기온의 변화를 분석한 결과, 무처리와 차광조건에서는 실내기온과 엽온 모두 외기온보다 상당히 높았으나, 포그분사 조건 에서는 실내온도가 외기온보다 낮거나 약간 높은 정도를 유지하는 것으로 나타났고, 포그분사와 공기유동 조건에서는 엽온을 실내온도와 비슷하거나 더 낮게 유지할 수 있는 것으로 나타났다. 일사량, 풍속 및 포차에 따른 엽 기온차의 변화를 분석하였으며, 주변 환경요인과 엽온과의 관계를 도출하기 위하여 다중회귀분석을 실시하였다. 엽기온차에 대한 최적의 회귀방정식은 일사량, 풍속, 포차를 모두 고려한 것으로써 RMS 오차는 0.8oC였다. 본 회귀방적식을 이용하여 온실의 온습도, 일사량, 풍속을 측정하면 엽온을 추정할 수 있으며, 토마토 재배온실의 고온기 작물 스트레스 경감을 위한 환경조절에 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 처리조건별 광합성 속도는 포그분사와 공기유동의 병행 처리에서 가장 컸고, 포그분 사, 공기유동, 무처리 순으로 나타났다. 포그분사에 공기 유동까지 병행하면 체온조절 효과가 증대하여 작물의 고온 스트레스를 경감할 수 있으며 결국 광합성을 증대시킬 수 있는 것으로 판단된다. 이상을 종합해보면 엽온과 기온의 차이는 주변 환경에 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며, 주변 환경을 계측함으로써 엽온을 추정할 수 있고, 그것을 고온 스트레스 경감을 위한 환경조절에 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 포그분사 및 공기 유동을 통해 엽기온차를 줄이고 광합성 속도를 증가시켜 작물생장에 유리한 환경을 조성할 수 있으며, 고온 스트레스를 경감시키는데 효과적일 것으로 판단된다.

This study analyzed load transferred from upper structure due to wind and snow loads and applied to foundation on greenhouse structure in order to provide basic data for economic and reasonable design of greenhouse. The results indicate that the upper structures of greenhouses in Korea take wind load of 18.2-121.5 kgff/m2 and snow load of 3.1-104.6 kgff/m2. The maximum compressive load from axial direction applied on the foundation of greenhouse subjected to facility and crop loads was 437 kgff. The maximum pull-out load applied on the foundation of greenhouse subjected to wind load was 1557 kgff. The maximum compressive load applied on the foundation of greenhouse subjected to snow load was 6094 kgff.

Biochar amendment to agricultural soil is regarded as a promising option to mitigateclimate change and enhance soil quality. It could sequester more carbon within the soil systemand increase plant yield by changing soil physicochemical characteristics. However, sustainableuse of biochar requires comprehensive environmental assessment. In this sense, it is important tomeasure additional greenhouse gas emission from soils after biochar addition. We investigatedemissions of CO2, N2O, and CH4from incubated soils collected from rice paddy and cultivatedgrassland after amendment of 3% biochar(wt.) produced from rice chaff. During incubation,soils were exposed to three wet-dry cycles ranging from 5~~85% soil gravimetric water content(WC) to investigate the changes in effect of biochar when influenced by different water levels. TheCO2emission was reduced in biochar treatment compared to the control at WC of 30~~70% bothin rice paddy and grassland soils. This indicates that biochar could function as a stabilizer for soilorganic carbon and it can be effective in carbon sequestration. The N2O emission was alsoreduced from the grassland soil treated with biochar when WC was greater than 30% because thebiochar treated soils had lower denitrification due to better aeration. In the rice paddy soil,biochar addition resulted in decrease in N2O emission when WC was greater than 70%, while anincrease was noted when WC was between 30~~70%. This increase might be related to the factthat available nutrients on biochar surface stimulated existing nitrifying bacterial community,resulting in higher N2O emission. Overall results imply that biochar amendment to agriculturalsoil can stabilize soil carbon from fast decomposition although attention should be paid toadditional N2O emission when biochar addition is combined with the application of nitrogenfertilizer.

본 연구에서는 온실 내부의 태양 잉여열과 외부의 공기열을 선택적으로 열원으로 이용함으로써 히트펌프의 성능을 향상시키고, 온실의 환기 지연을 통해 이산화탄소 시용비용을 절감할 수 있는 온실 공조시스템을 개발 하고자 하였다. 본 시스템의 축열 과정은 태양 잉여열을 이용하는 내부순환모드와 외기열을 이용하는 외부순환모드가 온실 내부온도에 따라 자동으로 절환되도록 구성하였으며, 히트펌프가동, 축열모드 절환, 난방 가동을 위한 6개의 온도값을 입력함으로써 축열과 난방이 자동으로 수행되도록 설계하였다. 단동온실을 대상으로 무환기 조건에서 기초시험을 수행한 결과, 태양 잉여열을 이용한 축열은 약 11시부터 시작되어 평균 3시간 30분 정도 유지되었으며, 주간의 온실 내부온도는 환기를 수행하지 않음에도 대부분 약 20~28oC 범위를 유지하였다. 주간 내부순환모드에서 시스템의 난방성능계수는 약 3.35로 야간 외부순환모드의 2.46 및 주간 외부순환모드의 2.67 에 비해 각각 36% 및 25% 향상됨을 확인하였다. 본 시스템의 개선사항으로 태양 잉여열의 효율적 이용을 위해 축열조 관리온도를 상승시킬 수 있는 고효율 히트펌프의 적용이 필요하며, 온실의 무환기 운용에 따른 과습환경의 조성을 방지하고 태양 잉여열 수준이 높은 시기에 온실의 온도상승을 방지하기 위해 강제환기를 운전모드에 추가할 필요가 있는 것으로 판단되었다.

국내에 설치되어 있는 원예시설 중 가장 많은 면적을 차지 하고 있는 단동비닐하우스의 기상재해로 인한 피해를 경 감시킬 수 있는 모델 개발에 필요한 기초자료를 제공하고 자 재배작물별로 대표적인 온실규격를 선정하여 안전풍 속과 적설심을 구한 후 재현기간 8년에 해당하는 지역의 설계풍속 및 적설심과 비교하여 온실의 구조 안전성을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 재배작물별 대표온실에 단위풍하중을 적용한 결과, 최 대 단면력은 과채류, 근채류, 엽채류 온실 순으로 크게 나타났으며 재배작물별 서까래 간격을 고려한 안전풍 속은 엽채류 온실이 17.7 m/s, 과채류 온실이 20.2 m/s, 근채류 온실이 22.3 m/s로 나타나 지역별 8년 빈도의 설계풍하중과 비교하였을 때 홍천, 이천, 성주지역을 제외하고는 대부분의 지역에 있어서 불안전한 것으로 나타났다. 2. 재배작물별 대표온실에 단위 적설하중을 적용한 결과, 근채류 온실의 최대 단면력이 가장 크게 나타났으나 재배작물별 서까래 간격을 고려한 안전적설심은 엽채 류 온실이 8.8 cm, 과채류 온실이 9.4 cm, 근채류 온실이 11.8 cm인 것으로 나타났다. 이러한 결과를 지역별 8년 빈도의 적설하중과 비교하였을 때 경남지역 일부를 제 외하고는 대부분의 지역에 있어서 불안전한 것으로 분 석되었다. 3. 재배작물별 대표 온실의 안전풍속과 적설심에 대하여 구조물에 발생하는 최대 인발력은 12.7~15.1 kgf/개소, 최대 연직하중은 20.6~21.7 kgf/개소로 나타나 기초는 안전한 것으로 분석되었으나 안전풍속과 안전적설심이 매우 작기 때문에 폭설이나 강풍에 대비한 보강이 필요 한 것으로 나타났다.

간척지에서 대단위 유리온실 단지 조성에 대비하여 현장에서 필요한 기술을 개발하고자 전북 부안군 계화면에 벤로형 고측고 유리온실을 설치하여 파프리카를 품종별로 재배하여 일반농가와 생육과 수량을 비교하였다. 재배방식은 행거식 벤치시스템을 사용하여 암면 수경재배를 실시하였으며, LPG를 연소한 액화탄산가스를 낮동안 평균 500~600mg․L-1이 되게 공급하였고, 수평식 지열히터펌프를 활용하여 주로 야간에 22~24℃ 이하가 되도록 온도를 관리하였다. 양액의 관리는 순환식 시스템을 이용하였으며, 누적일사량 500J 마다 공급하여 배액을 20~40% 정도 유지하게 하였다. 재배기간 동안 칠레이리응애 등 9종의 천적을 응애, 진딧물, 총채벌레, 가루이, 나방류가 발생이 확인될 때 투입하여 무농약으로 재배하였다. 농가에서 많이 재배되는‘쿠프라’,‘콜레티’,‘부기’의 3품종을 재배한 결과 10a당‘콜레티’의 수량이 가장 많은 21.18ton,‘쿠프라’가 18.54ton,‘부기’가 15.45ton 순이었다. 경남과 전북의 일반농가와 10a당 수량을 비교한 결과 함안농가는 14.52ton, 창원농가는 20.89ton, 김제농가는 16.21ton을 각각 수확하여 수량성은 큰 차이가 없었다. 월별 수량을 비교한 결과 1그룹이 수확되는 12월에 수량이 높았으나, 1월에 감소한 후에 일사량이 많아지는 7월까지 증가하였다. ‘쿠프라’품종에 대하여 생육상황을 일반농가와 비교한 결과 평균 분지길이(방아다리)는 경남 창원의 유리온실에서 가장 짧았고, 경남 함안의 비닐하우스에서 재배한 경우 계화도의 유리온실과 비슷하게 길었다. 초장과 마디수는 계화도 유리온실에서 가장 양호하였으나, 착과수는 전북 김제의 유리온실에서 가장 많은 19.6개/주 정도였다. 이상의 결과로 볼 때 전북 계화면 간척지에서 유리온실을 설치하여 파프리카를 재배할 경우 다른 농가와는 큰 차이 없이 수량을 확보할 수 있었고, 천적을 활용한 무농약 재배 및 순환식 수경재배가 가능하였다.

기존의 온실설계와 관련된 기준들은 1990년대 까지의 기상자료를 이용하여 산정된 설계풍속 및 적설심으로 최근 급변하는 우리나라 기상특성을 반영하기에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 온실 설계에 있어서 기존의 기준들에 대한 문제점을 개선하고 활용도가 높은 설계풍속 및 적설심 자료를 제공하기 위해 1961년부터 최근 2011년까지 각 지역별 총 72개 지점의 기상관측소에서 측정한 기상자료를 이용하여 우리나라 전국 170개의 시·군별 설계풍속 및 적설심을 산정하였다. 그 결과, 재현기간 100년을 기준으로 풍속의 경우, 22.5~65.0 m․s-1 범위로 홍천이 22.5 m․s-1 로 가장 낮았고, 흑산도가 65.0 m․ s-1 으로 가장 높게 나타났다. 이때 기상자료의 수가 20년 미만인 흑산도를 제외하면 고산이 63.0 m․s-1 으로 가장 높은 것으로 나타났다. 적설심의 경우, 5.4~259.7 cm 범위로 고산이 5.4 cm로 가장 낮았고, 울릉도가 259.7 cm 로 가장 높게 나타났다. 전형적으로 다설지역인 울릉도(259.7 cm)와 대관령 (225.4 cm)을 제외하면 동해가 123.3 cm 으로 가장 높았다. 그리고 각 지역별 설계풍속 및 적설심에 대하여 본 연구와 기존의 기준을 비교해 보면, 설계풍속 및 적설심의 차이가 크게 발생한 지역들은 기존의 기준이 본 연구보다 비교적 높게 산정된 경향을 보였다. 따라서 최신 기상자료를 이용한 본 연구의 결과를 이용한다면 원예시설의 설계 및 시공 시 온실의 안전성뿐만 아니라 경제성에도 상당히 유리 할 것으로 판단되었다.