상토에 기비로 혼합된 질소 시비수준 차이가 ‘녹광’ 고추의 플러그 묘 생장에 미치는 영향을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 코이어더스트, 피트모스 그리고 펄라이트를 용적기준 35, 35 및 30%로 혼합한 상토를 조제할 때 질소를 0, 100, 250, 500, 750, 1,000 및 1,500mg·L-1로 농도를 조절하여 첨가하였고, 질소를 제외한 필수원소는 모든 처리에서 동일한 농도로 조절하였다. 비료를 포함한 상토를 50-cell 트레이에 충진한 후 종자 를 파종하였다. 파종 후 매주 pH와 EC 측정, 파종 0, 3 및 7 주 후 상토의 다량원소 농도 분석, 그리고 파종 7 주 후에 지상부 생장 조사와 식물체 무기원소 함량을 분석하였다. 파종 전 상토의 pH는 질소수준별 차이가 크지 않았지만 육묘기간이 길어질수록 처리간 차이가 커지는 경향이었다. 상토의 EC는 파종 전 질소 시비수준 별 뚜렷한 차이를 보였지만, 파종 4주 이후부터 처리간 차이가 적어졌고, 7주 후에는 모든 처리에서 유사한 수 준으로 측정되었다. 상토 추출용액의 NH4-N 및 NO3-N 농도는 EC와 유사한 경향을 보이며 낮아졌고, 다량원소 농도 역시 파종 3주 이후에 감소폭이 더 커졌다. 파종 후 7주 후 조사한 고추 유묘의 지상부 생장은 500 및 750mg·L-1 처리구에서 우수하였으며, 1,000mg·L-1 이상의 처리구에서는 질소 무시비구와 비슷한 수준으로 생장이 저조하였다. 파종 7주 후 분석한 식물체내 N 함량은 질소 시비수준이 높아질수록 직선적으로 증가하였으며, 지상부 생장이 우수하였던 500 및 750mg·L-1 시비구가 각 각 5.13 및 5.31%로 분석되었다. 이상의 결과를 고려하 였을 때 고추의 유묘 생장을 위해서는 기비로서의 질소 시비수준을 500 또는 750mg·L-1으로 조절하는 것이 바람직하며, 건물중에 기초한 N 함량이 5.1~5.3% 수준으 로 시비농도를 조절하는 것이 바람직하다고 판단하였다.

배초향은 항동맥경화나 항박테리아의 특성을 가지는 한약재에 널리 사용되는 영년생 약용식물이다. 연구의 목적은 수경재배에서 배양액의 종류와 PPFD값에 따른 배초향의 생장 및 항산화 물질의 변화를 조사하는 것이다. 배초향은 주야간 16:8 시간의 일장조건에서 150과 200 μmol·m-2·s-1 PPFD 조건과 일본원시(HES), 서울시립대(UOS), 유럽채소연구소(EVR), 오오츠카 배양액(OTS)을 이용하여 6주간 재배하였다. OTS 배양액조 건에서 자란 배초향의 지상부 및 지하부 건물중은 다른 배양액 처리구와 비교하여 유의적으로 높았다. 배초향의 틸리아닌 함량은 OTS 처리에서 가장 높았으며 다음으로 EVR, HES, UOS 순서로 낮아졌다. 총 아카세틴의 함량은 EVR처리에서 가장 높았으나 OTS처리와는 유의적 차이를 보이지 않았다. 또한 200 μmol·m-2·s-1 PPFD 조건에서 자란 배초향은 PPFD 150처리구와 비교하여 유의적으로 생체중과 건물중이 증가하였으며 기능성 물질은 틸리아닌과 아카세틴의 함량도 높았다. 본 연구는 수경재배 방식을 이용하여 식물공장에서 배초향을 재배할 경우 200 μmol·m-2·s-1 PPFD 조건과 OTS 배양액 조건에서 경제적인 광원조건으로 최적 바이오매스 생산량과 틸라아닌과 아카세틴의 함량을 증가시킬 수 있을 것으로 제안한다.

쌈채소 수경재배 시 문제가 되는 체내 질산염 함량을 효과적으로 저감시키기 위해 폐쇄형 생산시스템에서 1) 저광도(100μmol·m-2·s-1내외) 조건에서의 수확 7일 전 양액조성 방법과 2) 질산염 저감을 위한 적정 광도 및 수확 전 적정 양액결제시기를 구명하기 위해 수행하였다. 청치마상추에서 수확 7일 전 양액조성 방법 중 양액결제(양액공급 중단) 처리와 양액내 질소 공급원으로 탄산 암모늄[(NH4)2CO3]을 사용한 처리는 처리기간 동안 체내 질산염 함량을 감소시켰으나, 생체중, 엽면적 등의 생육량도 감소되었다. 하지만 100μmol·m-2·s-1조건에서 수확 7일전 양액내 NO3-N 비료를 결제하여 조성하거나 배양액 농도를 1/2배액으로 낮추어 공급함으로써 외적 품질 및 생육량의 저하없이 질산염 함량은 감소되었다. 또한 수확 전 양액결제시기 및 적정 광도를 구명하기 위해 실험을 수행한 결과, 100, 200, 및 300μmol·m-2·s-1 의 3수준의 광조건 모두 수확 7일 전 양액결제시에 체내 질산염이 가장 낮게 나타났으며, 특히 300μmol·m-2·s- 1의 광도와 수확 7일 전 양액결제 처리시 식물체내 질산염의 빠른 저감효과를 볼 수 있었으나 생육량의 감소를 가져왔다. 수확 3일 전 양액결제 처리에 의해 300μmol·m- 2·s-1 광도에서 체내 질산염 함량은 2,021ppm에서 480ppm로, 200μmol·m-2·s-1 광도에서 3,018ppm에서 1,035ppm로 감소되었으며, 외적 품질의 저하 없이 생육량이 높으면서 동시에 짧은 시간 동안 식물체내 질산염의 저감 효과를 볼 수 있었다. 수확 7일 전 양액결제 처리는 체내 질산염의 저감효과가 컸던 반면 엽중, 엽면적 등의 생육 감소를 가져왔는데, 200과 300μmol·m-2·s-1의 광조건에서 수확7일 전 양액결제시 수확 3일 전 양액결제보다 엽중은 20~35%, 엽면적은 16~31% 낮은 값을 나타내었다. 광도 및 양액결제시기에 따른 비타민 C 함량을 분석한 결과 100, 200보다 300μmol·m-2·s-1 에서 수확 3일과 5일전 양액결제 처리시 비타민 C 함량이 가장 높게 나타났다.

수경재배 시스템에 있어서 배액의 재활용은 생산비 절감 및 환경오염 방지를 위하여 중요하다. 방울토마토를 반촉성 수경재배 하면서 생육 단계별 공급액, 배액 및 잎의 무기성분 분석을 통하여 순환식 수경재배 시스템 개발을 위한 기초자료를 확보하고자 본 연구를 수행하였다. 연구목적을 달성하기 위해 주기적으로 공급액, 배액 및 식물체 잎을 채취한 후 무기물 함량을 분석하였다. 생육 초기에는 배액의 EC가 공급액과 비슷한 약 2.0dS·m-1였지만, 생육 후기로 갈수록 높아져 9화방 착과기에는 4.5dS·m-1였다. 영양생장이 왕성한 생육 초기의 pH는 6.4~6.7 범위였으나 생식생장이 강해진 생육 후기에는 5.9~6.1로 낮아지는 경향이었다. 생육 초기에는 공 급액과 배액의 NO3-N, P, K, Ca 및 Mg 농도가 비슷하였지만 생육 후기로 갈수록 공급액보다 배액의 농도가 높아지는 경향이었다. 생육 초기에 잎의 T-N 함량이 높았지만 후기로 갈수록 낮아지는 경향이었다. K와 Ca 함량은 생육 초기에는 낮았으나 후기로 갈수록 높았으며, P와 Mg 함량은 생육초기부터 후기까지 유사한 수준으로 분석되었다. 이상의 결과는 토마토 수경재배를 배액재 활용에 있어 무기원소 농도 변화를 교정하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

당근 잎에는 뿌리와 마찬가지로 다양한 영양성분이 함유되어 있어 앞으로 당근 잎의 필요성이 더욱 증대될 것이다. 본 연구는 수경재배로 온실에서의 당근 잎의 연중 재배 가능성과 생육에 적합한 배양액의 조성 및 농도를 구명하고자 고온기와 저온기로 나누어 수행되었다. 배양액은 식물체내 다량원소의 적정 함량기준으로 개발한 당근 전용배양액(NO3-N:16.0, NH4-N:1.0, P:1.0, K:11.0, Ca:2.0, Mg:1.0, SO4-S:1.0 mM·L-1)을 사용하였다. 배양액은 고온기(2015년 7월 29일부터 9월 8일)에는 개발된 당근 전용 배양액 농도 1.0, 2.0, 3.0, 그리고4.0 dS·m-1로 처리하였으며, 대조구로 일본원예시험장 배양액 농도 2.0 dS·m-1로 처리하여 생육을 비교하였다. 저온기 (2015년 12월 31일부터 2016년 2월 29일)에는 개발 배양액 1.0, 2.0, 그리고 3.0 dS·m-1로 처리하여 생육을 비교하였다. 생육조사 항목은 지하부의 생체중과 건물중, 지상부의 생체중과 건물중 및 엽수, 엽면적을 조사하였다. 고온기 재배 기간 동안, 엽면적과 지상부 생체중과 건물중은 배양액 농도 1.0과 2.0 dS·m-1에서 좋았다. 지하부의 당도는 배양액 농도 2.0 dS·m-1에서 가장 높았으며, 엽록소 함량은 배양액 농도 4.0 dS·m-1에서 가장 높았다. 저온기 재배 기간 동안, 지상부 생체중과 건물중은 배양액 농도 1.0과 2.0 dS·m-1에서 가장 높게 나타났다. 지상부에서 당도와 엽록소 함량은 배양액 농도에 따 른 유의적인 차이는 없었다. 결과적으로 생육과 품질적인 면에서 볼 때 고온기와 저온기 재배에서는 배양액 농도 1.0과 2.0 dS·m-1에서 좋으나, 비료 투입적인 경영 측면에서 배양액 농도 1.0 dS·m-1에서 재배하는 것이 좋은 방법이라 판단되었다.

본 연구는 딸기 ‘매향’의 양수분 흡수율을 고려하여 개발한 배양액을 검증하고자 이온 조성이 다른 5종 배양액으로 8개월 동안 수경재배하면서 생육과 수량에 미치는 영향을 조사하였다. 2015년 9월 22일 코이어 고설베드에 딸기 묘를 정식하고 1개월 후 다섯 종류의 배양액 농촌진흥청 딸기 배양액(RDA), 야마자키 딸기 배양액(Yamazaki), PBG 딸기 배양액(PBG), 서울시립대 딸기 배양액(UOS) 및 새로 개발된 서울시립대 딸기 배양액(NewUOS)을 사용하여 EC 1.0dS·m-1, pH 6.0으로 1 일 주당 150~300mL 공급하였다. 정식 60일 후 엽폭, 엽병장은 배양액 종류에 차이를 보였으며, 광합성은 RDA와 NewUOS 배양액 처리에서 높았고, PBG 배양액 처리에서 낮았다. 영양생장기 배액의 EC는 공급수준보다 낮은 EC 0.7~0.8dS·m-1, 이후는 EC 1.0~1.2dS·m-1로 안정되었다. 배액 pH는 Yamazaki 배양액 처리에서 6.2~6.8로 높은 반면, UOS 배양액은 5.1~5.2로 낮았다. 영양생장기 배액의 무기이온은 질산태 질소의 흡수가 가장 활발하였으며, 화방전개 이후 칼륨 흡수가 NewUOS, UOS 및 Yamazaki 배양액 처리에서 높았다. 정식 6개월 후 지상부와 지하부 생체중과 건물중은 UOS와 NewUOS 배양액에서 높았으며, 지상부 건물율은 Yamazaki 배양액에서 43.5%로 낮았으며, 지하부 건물율은 NewUOS배양액에서 30.6%로 낮았다. 12월부터 2월까지 수확된 딸기의 과장, 과폭, 과중, 당도는 배양액 차이에 의한 유의성은 없으나, NewUOS 배양액에서는 주당 과수와 평균과 중이 높아 수량이 높았다. 3월부터 5월까지 Yamazaki 배양액에서 수확된 딸기는 주당 과수와 수량이 높았다. 따라서 이온 조성 차이에 따른 배양액 5종으로 수경재 배하였을 때 ‘매향’의 생육은 차이를 보이지 않았으나, 시기별 상품성 향상을 위해 정식 후 ~ 2월까지는 NewUOS 배양액을, 고온과 화방당 착과량이 많아지는 3 월 이후에는 Yamazaki 배양액으로 재배하는 것이 적합하리라 본다.

본 연구는 인공광 이용형 식물공장에서 common ice plant를 재배하였을 때 생육에 대한 적합한 배양액 조성, 배양액 산도, 급액 간격, 광도 및 재식거리를 알아보고자 수행되었다. 식물공장 유형은 완전제어형 식물공장형태로 인공광원은 삼파장 형광등을 사용하였으며, 광주기는 12시간 일장주기였다. 수경재배시스템은 3단으로 구성된 박막수경시스템이었다. 식물공장내 온도, 상대습도와 이산화탄소 농도는 ON/OFF 제어하였다. 배양액은 일본원예시험장액과 식물체 분석으로 개발 배양액을 가지고 비교 실험 하였다. 배양액의 산도와 급액 간격 실험은 pH 6.0과 7.0 그리고, 5분 간격과 10분 간격으로 순환할 경우 생육 차이를 알아보았다. 광도는 90과 180μmol·m-2·s-1 2처리 하였다. 재식거리는 열간 간격을 15cm로 고정한 후, 열내 간격 10cm, 15cm, 20cm와 25cm 4처리로 처리하였다. 적당한 배양액의 조성은 N 7.65, P 0.65, K 4.0, Ca 1.6과 Mg 1.0mM·L-1이었다. 지상부 생체중과 건물중은 pH 6과 7 그리고 5분 간격과 10분 간격 처리간의 유의적인 차이는 없었다. 지상부 생체중과 건물중은 광도 180μmol·m-2·s-1에서 높았다. 재식 거리가 증가할수록, 단위면적당 생체중과 건물중은 감소 하는 경향을 보였다. 식물 생산 시스템에서 common ice plant 생육에 적합한 배양액 관리(조성, pH와 급액간격) 와 재배관리(광도와 재식밀도)를 알아본 결과, 생육에 적합한 배양액 조성으로 pH 6.0-7.0로, 급액 10분 간격 으로 공급해 주는 것이 좋으며, 광도 180μmol·m-2·s-1와 재식밀도 15×15cm로 재배하는 것이 좋을 것으로 판단 된다.

식물공장에서 양액 종류가 다채, 로메인, 비트, 적무 어린잎채소의 생육 및 품질에 미치는 영향을 알아보기 위해서 본 연구를 수행하였다. 우레탄스펀지에 파종한 후 14일간 광원을 형광등으로 하는 폐쇄형 재배 시스템에서 재배하였다. 재배 시스템 내 광도는 110μmol·m-2·s-1, 명 암주기는 16/8h, 명/암기 기온은 25/20oC로 유지하였다. 파종 후 7일은 수돗물을, 이후 7일은 수돗물, 한국 원시, 일본 엔시, 상추용 야마자키 양액을 각각 관수하였다. 파종 14일 후 다채의 생체중은 야마자키 양액을 공급한 처리구에서 가장 높았으나, 비트와 적무의 생체중은 양액 종류 간 유의차가 없었다. 소비자들의 구매 결정 주요 요인 중 하나인 엽색을 비교하기 위하여 양액 종류에 따른 4작물의 Hunter’s L과 a값을 측정하였다. 어린 잎채소의 녹색과 적색을 Hunter’s a값으로 비교하였을 때, 한국 원시와 일본 엔시 양액을 공급한 처리구에서는 녹색을, 야마자키 양액을 공급한 처리구에서는 적색을 더 띄었다. 다채, 비트, 적무의 총페놀함량은 양액 종류 에 따른 차이가 없었으나, 로메인은 한국 원시 양액을 공급한 처리구에서 총페놀함량이 가장 높았다. 이상의 결과에서 어린잎채소의 생육과 품질을 고려해 볼 때, 식 물공장 재배 시 로메인은 한국 원시 양액이, 비트와 적무는 야마자키 양액이 적합한 것으로 판단된다.

본 시험은 ‘아드리아’와 ‘로지타’ 절화수국(Hydrangeamacrophylla L.)을 생장시키는데 있어서 양분용탈과 환경오염을 감소시키기 위한 적정 화분크기와 양액 공급 횟수를 구명하고자 2012년에 온실에서 수행하였다. 화분크기(5, 10, 20L)와 양액공급 횟수(4, 8, 12회)를 처리주효과로 하여 교호작용을 관찰하였다. 화분크기에 관계없이양액공급 횟수를 늘릴수록 공급량과 용탈량이 증가하였다. 10L화분-12회양액 공급으로 처리 하였을 때 ‘아드리아’의 초장, 경경, 절간 수, 엽수와 엽폭, 화장과 화폭이상대적으로 증가하였다. 화분크기와 양액공급 횟수가 적었을 때 ‘아드리아’ 생장은 감소하는 경향을 보였다. 10L-8회 또는 10L-12회 처리 시 ‘로지타’의 초장, 경경, 엽장, 그리고 화장과 화폭이 연장되었고, 화분크기와 양액공급 횟수가 가장 적었을 때 초장과 경경 그리고 화장이 감소되었다. ‘아드리아’의 생체중은 10L-12회, 20L-8회, 20L-12회 처리에서 증가하였고, 화분크기와 양액공급횟수가 적었을 때 생체중의 감소가 나타났다. ‘로지타’는5L-4회 처리 시 빈약한 생체중을 보였다. 양분이용효율은 4회 공급 시 두 품종 모두에서 0.56-0.92g•L−1으로높은 수준을 보였으며, 12회 공급 시 0.24-0.31g•L−1으로 낮은 수준을 보였다. ‘아드리아’ 엽내 대량무기성분 함량은 10L-12회 처리 시 비교적 높게 나타났고 ‘로지타’는 20L-12회 처리에서 인산과 칼륨 그리고 칼슘함량이높게 나타났다.

본 실험은 단기간 ABA처리가 토마토 묘의 생장과 증산율, 기공 저항성 및 건조 내성에 미치는 영향 을 검토하기 위하여 수행되었다. 실험은 25일간 플러그 트레이에서 육묘한 토마토 묘를 간이 수경재배 키트에 이식하여 양액 육묘하면서 ABA처리 효과와 건조 내성을 검토하였다. 배양액에 ABA를 0.5, 1, 2, 및 3mg·L−1 의 농도로 첨가한 4개의 처리구와 무처리구를 설계하여 5일과 10일간 양액육묘한 뒤 묘소질, 엽온, 증산율, 기공확산 저항성을 측정하였다. 건조 내성을 검토하기 위한 수분 스트레스 처리는 PEG 8,000을 이용하여 -5bar로 조정한 고삼투압 용액에 ABA처리 직후의 묘를 이식한 뒤, 묘의 위조 정도를 조사하였다. 저농도(0.5와 1mg·L−1) 의 ABA처리구에서 묘소질은 경경을 제외하고 대부분의 생육에서 통계적 유의차는 나타나지 않았으나, 2와 3mg·L−1의 농도에서는 지상부의 생장이 억제되었다. 근권부의 생장은 1mg·L−1의 농도처리에서만 뿌리의 건물 중과 생체중, 전표면적, 근장, 근경, root tip수 모두가 유의적으로 증가하였으며, 그 외의 처리농도에서는 일부의 생육지표를 제외하고는 유의적 차이가 나타나지 않았다. ABA처리 농도가 증가함에 따라 기공확산 저항성은 증가하고 증산율은 감소하는 경향을 보였다. 또, ABA처리는 묘의 건조 내성을 증가시켜 ABA가 첨가된 배양액에서 5일 또는 10일간 육묘한 묘를 -5bar 용액에 치상하였을 경우 대조구는 치상후 10시간 후부터 묘의 위조가 시작되어 20시간 후에는 모든 개체가 위조하였으나, ABA처리구는 치상 30시간 후부터 위조가 시작되어 50시간이 경과해서야 모든 개체가 위조되었다. 또, 수분 스트레스처리로 위조된 묘를 재관수하였을 경우 ABA 0.5와 1mg·L−1처리구는 100%, 그 이상 농도 처리구에서도 50%이상 회복되었으나, 무처리구의 경우는 전개체가 고사하였다. 이상의 결과 토마토 육묘과정에서 저농도의 ABA처리를 통한 근권부의 생장 촉진과 건조 내성 증진 가능성이 시사되었으나, 상업적 활용을 위해서는 추가적인 검토가 필요할 것으로 판단된다.

감자 가공용 신품종‘새봉’의 무병주 대량생산을 위하여 microponic system에서 배양액의 농도변화가 감자 소식물체 생육에 미치는 영향을 구명하고자 수행 하였다. 조절한 감자 배양액의 농도는 EC 0.2, 0.6, 1.0, 1.4, 1.8, 14.0dS·m−1수준 이었으며 감자 조직배양묘는 생장점과 잎을 2개 포함한 1.5cm길이로 잘라 50mL 유리병(glass vial) 에 1개씩 치상하여 18일, 또는 21일간 2회에 걸쳐 하였다. 배양액량은 용기 당 2mL씩 넣고 10일 후 1 mL를 첨가 하였으며, 환경조건은 일장 16시간, 온도 23 ± 1oC, 40mmol−2·s−1의 백색 LED에서 실험 I의 배양액농도는 EC 0.2, 1.0, 14dS·m−1였으며, 실험 II의 배양액농도는 0.6, 1.0, 1.4, 1.8dS·m−1로 조정하였다. 치상 7일 후 소식물체의 생존율은 0.2dS·m−1에서 90%, 0.6dS·m−1에서 100%, 1.0dS·m−1에서 100%, 1.4dS·m−1에서 0%, 1.8dS·m−1에서 0%, 14.0dS·m−1에서 0% 이었다. 배양액의 전기전도도를 1.0dS·m−1으로 조절한 처리에서 이식 2일 후 뿌리가 발육 되어 소식물체 생육이 왕성하게 생장하여 18일 만에 7개 의 엽, 길이 5cm, 생중 0.5g이상의 식물체로 생육하였다. 배양액의 농도를 0.6dS·m−1으로 조절한 처리에서는 이식 4일 후부터 뿌리가 발육되어 21일 후 5개의 엽, 길이 4cm, 생중 0.2g을 가진 식물체로 생육하였다. 따라서 microponic system에서 무병 감자 묘 대량생산을 위해서는 감자배양액의 전기전도도를 0.6~1.0dS·m−1 조절하여 관리하는 것이 효과적임을 알 수 있었다.

깽깽이풀은 관상적인 가치가 뛰어난 다년생 초화류이다.깽깽이풀의 재배 기간 단축을 위해, 양액의 농도에 따른깽깽이풀의 생장 효과를 구명하였다. 첫 번째 실험은 양액의 유무가 식물생리적 반응에 미치는 영향을 비교하기 위해 수행하였다. 분화 전용 양액(Technigro 20N-9P-20K Plus fertilizer)을 사용하여 전기전도도 0(대조구)과1.0dS•m−1으로 저면관수 처리하였다. 엽수, 초장, 엽면적,건물중은 양액 처리구에서 유의적으로 증가하였다. 또한양액 처리구에서 Fv/Fm값과 SPAD값이 대조구에 비해 높은 수치를 보였다. 두 번째 실험은 1, 2년생 식물체를4가지 다른 수준의 Sonneveld 양액 농도(0, 0.5, 1.0, 2.0배액; EC는 각각 0.2, 1.2, 1.9, 3.7dS•m−1)에서 각각재배하였다. 건물중과 양액농도와의 관계를 2차식으로 표현하였다. 포물선 식에 따르면 최대 건물중을 획득하는 양액의 농도는 1년생에서는 0.76배액, 2년생에서는 1.06배액이었다. 이와 같이 깽깽이풀 재배에는 1년생의 경우에는 EC 1.29dS•m−1 정도로 하고 생장이 진전될수록 EC를 1.9dS•m−1까지 높여주는 것이 바람직할 것으로 판단되었다

본 연구에서는 식물공장에서 주로 재배하는 상추를 대상으로 LED 조사 시간과 양액조성이 생장에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 분석에 이용한 상추의 품종은 공시품종 청축면 상추이다. 상추는 분무경을 이용하여 5주간 재배하며, 정식 후 7, 14, 21, 28, 35일 경과 후 각각 생육조사 및 최적의 양액공급법에 대해 조사하였다. 조사 결과 청축면 상추에 가장 적절한 양액은 야마자키액이라고 판단하였으며, 광조건을 (12 hr(on)/12 hr(off))로 조절하거나 Wondergrow액으로 양액을 조성한 처리에서 생육이 가장 저조하였다.

최근 식물공장에 대한 연구가 활성화 되면서 식물공장내 인공광을 이용한 쌈채소 재배가 점점 늘어나고 있다. 특히 쌈채소를 좋아하는 우리나라에서는 그 소비량이 매년 증가하고 있으며, 토양재배보다는 수경재배로 생산한 엽채류를 좋아하기 때문에 식물공장 시설을 이용하여 수경재배로 쌈채소를 생산하면 그 효과가 크리라 생각된다. 따라서 본 실험은 식물공장내에서 쌈채소로 많이 이용되고 있는 적겨자와 청경채를 대상으로 양액농도별 수량과 비타민 함량의 차이를 분석하기 위하여 실시하였다. 그 결과, 적겨자와 청경채 모두 초장은 EC에 따른 유의성은 없었고, 엽수는 적겨자의 경우 EC 가 높아질수록 감소하는 경향을 보였으나 청경채의 경우는 유의성이 없었다. 청경채의 경우 EC가 높아질수록 엽면적이 현저하게 증가하였고, 생체중은 두 작물 모두 EC가 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 광합성 능력은 적겨자의 경우 뚜렷한 경향을 보이지 않았으나 청경채는 EC가 높을 때 높은 경향을 보였다. Ascorbic acid 함량은 적겨자의 경우에 EC가 낮을수록 높게 나왔고, 청경채의 경우에는 EC 2.0dS·m-1 처리구에서 가장 높았고, 1.5, 2.5dS·m-1 처리구 순이었다. 이상의 결과를 종합해 보면, 인공광 이용형 식물공장에서 적겨자와 청경채를 생산하고자 할 때에는 양액농도를 2.0~2.5dS·m-1로 관리하는 것이 생체중과 Ascorbic acid 함량을 고려해볼 때 가장 적절한 양액 농도 관리 방법이라고 생각된다.

유기물 코이어 배지를 이용한 절화장미 수경재배시 유묘기 급액농도가 장미의 생육에 미치는 영향을 구명하기 위하여 배양액을 0.6, 1.0, 1.4, 1.8dS·m-1로 다른 농도로 공급하였다. 배지 추출액의 EC와 무기이온은 정식 22일까지는 높은 농도로 양액을 공급하여도 처리간에 큰 차이가 없었다. 이후 급액농도가 높을수록 빠른 속도로 배지내 양분농도도 높아졌다. 신초의 발생량은 정식후 30일째에 해당하는 2차 신장기에는 1.8dS·m-1로 급액한 처리구에서 가장 많았고, 3차와 4차에는 0.6dS·m-1 처리구를 제외하고 처리간 차이가 없었으나, 급액농도가 높을수록 신초의 발생량이 많은 경향을 나타내었다. 따라서 장미 유묘기(수체형성기간 약 6개월 정도)의 급액농도는 기존의 무기배지를 이용한 수경재배에서는 3~4월에 정식한 이후 고온기로 갈수록 급액농도 점진적으로 낮추어 1.0dS·m-1 내외로 낮게 관리하는 것이 일반적이지만, 코이어 배지를 이용한 수경재배에서는 코이어 배지가 양분을 흡착하기 때문에 정식 후 약 3개월은 EC 1.8dS·m-1로, 이후에는 약 3개월은 1.4dS·m-1 정도로 관행적인 농도보다 높게 관리하는 것이 바람직 할 것으로 판단되었다.

최근 경상북도 농업기술원에서 새롭게 육성된 '싼타' 딸기의 수경재배에서 적절한 배양액 농도를 구명하고자 하였다. 2010년 9월 26일에 토양과 코코피트를 충진한 수경재배 벤치에 정식하고, 야마자키 조성 딸기배양액을 이용하여 처리별로 EC를 0.6, 0.8, 1.2 1.8dS·m-1로 급액하였다. 지상부 생육은 배양액 농도 차이에 따라 일부 차이를 나타내긴 하였지만 그 차이는 미미하여 큰 영향을 받지는 않는 것으로 생각되었다. 과장은 모든 화방에서 EC 0.8dS·m-1 처리에서 가장 길었다. 제 2화방에서는 EC 0.8과 1.2dS·m-1 처리가 0.6과 1.8dS·m-1 처리보다 과장이 길었다. 제 3화방은 EC 0.8과 1.2dS·m-1 처리가 길었으며 그 다음으로 0.6이었고, 1.8dS·m-1에서는 월등하게 낮았다. 제 4화방에서는 EC 0.6과 1.2dS·m-1 처리 간에는 차이가 없고, 0.8이 현저하게 높고 1.8dS·m-1가 현저하게 낮았다. 과경은 EC 0.8dS·m-1에서 가장 높은 수치를 나타내었고 제 2, 제 3화방에서는 0.8과 1.2dS·m-1 처리 간에 유의한 차이가 없었다. EC 0.6과 1.8dS·m-1에서는 전반적으로 낮은 수치를 나타내었다. 과실의 평균 과중은 화방 간에는 첫 번째 화방과 제 2화방이 무거웠으며 갈수록 과중이 감소하였는데, 각 화방별 과중은 정화방에서는 EC 0.8dS·m-1에서 가장 컸고 EC 1.2dS·m-1에서 낮았다. 제 2와 제 3화방에서는 EC 0.8과 1.2dS·m-1에서 약간 높았고 0.6과 1.8dS·m-1에서 약간 낮았다. 제 4화방에서는 EC 0.8에서 다른 처리구에 비해서 현저하게 높은 수치를 보였고, 1.8dS·m-1에서 가장 낮았다. 과실 내의 가용성 고형물은 각 화방에 따라서 처리 간에 약간의 변화는 있었지만 전반적으로 낮은 농도의 EC 0.6과 0.8dS·m-1 처리에서 높고, 높은 농도의 1.8dS·m-1 처리에서 가장 낮은 경향을 나타내었다. 과실의 수량은 정화방에서는 배양액 농도 EC 0.8dS·m-1 처리에서 주당 수량이 가장 많았는데, 1.2와 1.8의 높은 농도처리 보다 0.6과 0.8dS·m-1 처리에서 수량이 많은 경향이었다. 제 2화방에서는 EC 0.6에 비하여 0.8dS·m-1 처리가 월등하게 수량이 많았으나 다른 처리 간에는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 제 3화방에서는 EC 0.8과 1.2dS·m-1 처리에서 수량이 많고, 0.6과 1.8dS·m-1 처리에서 월등하게 낮은 수량을 보였다. 제 4화방에서는 EC 0.8dS·m-1에서 수량이 가장 많았으나 다른 처리 간에는 유의한 차이가 없었다. 본 실험의 결과에서 딸기 '싼타'의 수경재배에서 배양액의 EC는 0.8과 1.2dS·m-1가 적합할 것으로 생각되었다.

관비재배 및 수경재배시 비료를 녹일 때 소요되는 시간과 노동력을 절감하고, 작업의 안전성 확보와 자동화를 가능하게 할 수 있는 장치의 개발을 위해 본 실험을 실시하였다. 실험은 세 종류로 수행되었다. 먼저, 효과적인 비료용해 방법을 구명하기 위해 수중펌프를 양액 통 속에 두고 양액 통의 입구에 삼베포를 깐 거름망을 설치하여 물을 스프레이하여 비료를 녹이는 방법(Spray), 수중프로펠러를 이용하는 방법(Propeller), 수중펌프를 양액 통 속에 넣어 물의 흐름을 만들어 주는 방법(Submerged), 에어컴프레서를 이용하여 양액 통 속에 공기흐름을 만들어 비료를 용해하는 방법(Airflow) 등 4개의 처리를 두고 실험하였다. Spray 처리에서 가장 시간이 짧게 소요되는 것으로 조사되었으나 농가가 실제로 적용하는데 어려움이 있어서, Spray 처리 다음으로 비료를 녹이는 시간이 짧고, 노동력을 절감할 수 있으며 양액제조 과정을 자동화 하는 것이 용이할 것으로 사료되는 Airflow 처리를 선택하였다. 두 번째 실험에서는 Airflow 처리에서 사용한 재질과 분지관수를 개선한 6지관 및 8지관 장치를 제작하여 비교 실험했는데, 6지관 장치가 비료용해시간이 짧고, 양액탱크의 입구 크기에 관계없이 사용이 가능하며, 제작이 용이하여 가장 효과적인 장치로 판단되었다. 세 번째 실험에서는 개발된 6지관 장치를 이용하여 비료를 용해하는데 소요되는 시간을 조사하여 경제성을 분석하였는데, 농가에서 수중펌프를 이용하여 비료를 용해하는 방법보다 시간은 1/8배 절약할 수 있으며 경제성이 큰 것으로 나타났다. 아울러 KNO3, Ca(NO3)2·4H2O, Fe-EDTA 등의 용해특성을 조사했다.

거베라 ‘Sunny Lemon'의 양액재배시 양액함량 조절이 생육 및 절화특성을 알아보고자 미치는 영향을 알아보고자 입상암면과 피트모스와 펄라이트 혼합배지(2:1, v/v)에 거베라 'Sunny Lemon' 유묘를 정식한 후 약 1달 동안 온실에서 순화시킨 후 배지내 양액의 함량이 각각 80-85%, 70-75%, 60-65%로 유지되도록 TDR센서(UT-TM, Ultra-Tech., Korea)를 부착하여 지속적으로 공급되도록 하였다. 양액은 거베라 sonneveld 양액을 1/2농도로 조성하여 초장이 평균 20±1 cm인 6월 24일 개시하였다. 영양생장에서 생식생장 전환 시점인 2개월 후 거베라의 생육을 조사한 결과, 배지종류에 따라서는 입상암면이 혼합배지보다 초장, 엽폭 및 엽수가 약 10% 더 증가되었지만 통계적으로 유의성은 없었다. 급액함량에 따라서는 2가지 배지 모두 배지내 양액 공급함량이 80-85% 때 가장 생육이 좋았으며, 생육초기보다 엽수는 약 60%이상, 엽폭과 초장은 약 40%정도 증가되었다. 첫 개화시점, 절화 품질 및 수량은 배지내 양액 함량이 높을수록 양호하였으며, 개화시점도 배지내 양액함량이 60-65%일때 보다 약 7-10일 빠른 것으로 조사되었다. 총 급액량은 입상암면보다 혼합배지내의 양액함량을 80-85%로 유지시킬 때 더 많이 소모되었으나, 배지의 EC, pH 변화는 입상암면에서 큰 것으로 보아 1회 정식 후 3년이상 재배되는 거베라 'Sunny Lemon'의 생육, 절화 품질 및 수량은 혼합배지에서 급액함량을 80-85%로 유지하여 재배할 때 가장 우수한 것을 알 수 있었다.

Ebb and flow 시스템을 사용한 분화 칼랑코에 재배에서 광도와 양액 농도가 생육, 양분 흡수율 및 배지 내 무기 이온의 집적에 미치는 영향을 구명하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 연구 목적을 달성하기 위하여 광도 3수준(PPF 4.26, 5.51, 9.75mol·m-2·d-1)과 양액 농도 3수준(EC 1.2, 1.8, 2.4dS·m-1)을 조합하여 요인실험으로 수행하였다. 분화 재배한 칼랑코에의 생육은 광도와 양액 농도에 뚜렷하게 영향을 받았으며, 광도가 높아질수록 생육이 양호하였다. 각 광도 내에서는 양액의 EC를 1.8~2.4dS·m-1의 범위로 조절할 경우 칼랑코에 지상부 생육이 비교적 양호하였지만, EC를 2.4dS·m-1로 조절한 처리의 생체중, 건물중 및 엽면적이 가장 크게 나타났다. 광도와 양액 농도는 ebb and flow 시스템의 양액 탱크로부터 양분 및 수분 흡수량과 배지 내 무기 이온의 집적에 유의하게 영향을 미쳤지만, 식물체의 무기물 함량에는 뚜렷한 영향을 미치지 않았다. 광도는 양액의 EC에 비해 이온의 흡수율에 미치는 영향이 상대적으로 적었으며, 양액 EC가 높을 수록 NO3-, P, K, Mg 이온의 흡수율은 높았다. 이상의 연구결과를 고려할 때 ebb and flow 저면 관수 시스템에서 배지 내 무기 이온 집적에 영향을 주는 주 요인은 양액 농도임을 확인하였으며, 광도와 양액의 EC를 이용하여 배지 내 무기 이온의 집적량을 예측하기 위한 회귀식을 제시하였다.

본 연구는 팔레놉시스의 생육에 적합한 배양액내 NO3-와 NH4+의 비율을 찾고 그리고 그 비율이 화경의 품질에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 수행되었다. 실험에 사용된 배양액내 NO3-와 NH4+의 비율은 100%: 0%, 90%: 10%, 80%: 20%, 70%: 30%였다. 배양액내 팔레놉시스의 생육은NO3-만을 공급할 때보다 NO3-와 NH4+를 함께 공급할 때 생육이 증가하였다. 특히 NH4+의 비율이 10%일 때 생체중과 건물중이 가장 높았다. 그러나 배양액내 NH4+의 비율이 10%에서 30%로 증가함에 따라 지상부와 뿌리의 생육은 감소 되었다. 화경의 길이, 개체당 화경수와 소화수 모두 NH4+ 비율이 0%에서 10%로 증가함에 따라 높았으나 30%로 높아질수록 감소하였다. 즉, 팔레놉시스의 생육에 적합한 배양액내 NO3-와 NH4+의 비율은 90%:10%이었다.