본 연구는 온실에서의 제습장치 이용에 관한 기초자료를 제공할 목적으로 지하수를 냉매로 하는 열교환기 방식의 제습장치를 제작하여 제습성능을 시험하고, 포그냉방시스템을 설치한 온실에 적용하여 제습이 증발냉각효율의 향상에 미치는 영향을 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 제습기 성능실험 결과 지하수를 냉매로 이용할 경우 포그냉방시스템을 적용한 온실의 제습은 충분히 가능한 것으로 확인되었다. 냉방 온실의 기온을 32℃로 설정할 때 냉매인 지하수의 온도가 15℃에서 18, 21, 24℃로 높아지면 제습량은 각각 17.7%, 35.4%, 52.8% 감소하는 것으로 나타났다. 또한 지하수 유량을 75%, 50%로 줄이면 제습량은 각각 12.1%, 30.5% 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 미루어 볼 때 지하수를 이용한 제습기의 설계에 있어서 이용 가능한 유량과 온도가 중요한 인자임을 알 수 있다. 포그냉방 온실에 제습기를 설치함으로서 뚜렷한 냉방효율 개선을 확인할 수 있었다. 환기율 0.7 회·min-1정도의 자연환기 상태에서 포.1냉방 온실의 환기에 의한 제습율은 53.9~74.4%였으며, 제습기를 가동할 경우 75.4~95.9%까지 높아졌다. 제습기 설계유량과 /18℃의 지하수를 사용할 경우 0.36회 ·min-1 정도의 환기율에서도 포그시스템 작동으로 인하여 발생하는 분무량을 완전히 제거할 수 있는 것으로 분석되었다. 따라서 제습기를 이용하여 자연환기 온실에서의 포그 냉방 효율을 충분히 높힐 수 있을 것으로 판단되었다.

본 연구는 몇가지 보온피복 재료 및 방법이 플라스틱하우스의 보온력과 토마토의 생육과 수량에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 다겹보온덮개(카시미론 8온스 1겹+폴리폼(1 mm) 4겹 +부직포 2겹+폴리프로필렌 1겹+흑색네트차광망 1겹)를 이중하우스 구조의 외면에 피복한 것이 이중하우스 구조의 내부에 피복한 것에 비해 하우스내 야간의 기온과 지온은 약 낮았으나 광투과율이 높아서 토마토 상품수량이 약 2% 증가하였다. 그리고 다곁보온덮개를 피복하지 않고 이중하우스 구조의 내부에 EVA커튼을 설치한 것에 비해서는 하우스내 야간기온이 3℃ 높게 유지되어 수확기가 약 1일 빨라지고 토마토 과실도 19% 증수하였다. 한편 이중하우스 외면에 다겹보온덮개를 피복하고 내부에 보온커튼(알미늄+직물)을 설치한 것은 다겹보온 덮개를 피복하고 보온커튼을 설치하지 않은 것과 이중하우스에 다겹보온덮개를 피복하지 않고 EVA커튼만 설치한 것에 비해 하우스내 기온이 각각 2.2℃와 4.5℃ 높게 유지되었으며 이러한 보온효과에 의해 토마토 과실수량도 각각 18%와 37% 가되었다. 따라서 본 연구결과는 남부지역에서 저온기에 다겹보온덮개를 이중 플라스틱하우스 구조의 외면에 피복하고 내부에 보온성이 높은 커튼자재를 사용하면 가온을 하지 않거나 최소한의 난방비로 토마토를 재배할 수 있음을 시사해 주었다.

동절기 시설내 온도분포를 균일하게 하기 위하여 온풍난방기용 이중덕트를 개발하고자 본 연구를 수행한 결과 관행 온풍덕트의 각 지점간 토출구 송풍온도 차이가 13 ～ 14℃인데 비하여 개선형 덕트인 이중덕트의 토출구 송풍온도 차이가 3 ～ 4℃로 나타나 각 지점간의 온도 불균형이 크게 개선되었으며 이중덕트의 각지점간의 생육정도도 관행덕트에 비해 크게 향상 된 것으로 나타났다. 수량에 있어서도 관행덕트를 사용한 재배시설에서 10a당 3,924kg에 비하여 이중덕트를 사용한 재배가 4,616kg으로 약 17%가 증수되었다. 그리고 반촉성 재배기간 동안 난방에 소요된 연료소모량은 관행덕트가 3,724ι/10a인데 비하여 이중덕트가 3,233ι 13%의 연료절감효과가 있다.

본 연구에서는 주행경로의 설정 및 제어가 용이한 고정 경로 방식을 이용한 주행 시스템을 개발하여 온실의 형태, 고랑의 위치 등에 무관하게 자동관수 및 송풍장치에 따른 생육상태를 실험할 수 있는 다목적 자동작업시스템을 개발하였다. 이 시스템의 성능들을 알아보기 써해 초화류에 대하여 실험한 결과 다음과 같은 결과론 얻었다. 인력두상관수 처리구에서는 전반적으로 생육의 부진을 나타냈으며, 자동관수 처리 중 송풍을 하지 않은 무풍처리구치 경우, 초장 및 엽면적이 높은 것으로 나타났다. 초장의 억제는 저속과 고속송풍처리구에 있어 초장억제 효과가 유의성이 있게 나타났으며, 풍속이 빠를수록 초장억제효과가 높게 나타났다. 줄기의 지름은 송풍을 하지 않고, 자동관수 3회를 한 경우 줄기의 지름이 작은 것으로 나타났다. 엽수는 인력관수나 자동관수 2회 처리에 비하여 3회 처리가 더 많은 것으로 나타났다. 생육은 관수회수가 많을수록 생장량이 높게 나타났다.

시설원예 작업의 생력화을 위해 화훼온실, 육묘장, 잔디온실 및 분화재배온실에서 사용할 수 있는 다목적 자동작업장치를 개발하였다. 본 시스템의 구성은 주행부, 높이조절부, 살수부, 송풍부 및 흡입부로 되어 있다. 다목적 자동작업장치를 이용하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 다이얼 변화에 따른 속도는 0.047～0.027 m/s로 나타났고, 에어커튼의 풍속은 고속, 중속, 저속에서 3.9 m/s, 3.6m/s, 3.4m/s로 나타났으나, 중앙 50cm의 위치에서는 0.2 m/s정도로 차이가 없었다. 관수압력이 높을수록 관수량이 많아졌으나 10kg/ cm2와 15kg/ cm2에서의 차이는 약 60ml, 15kg/ cm2와 20g/ cm2의 사이에는 약 20m1의 차이를 보였다. 흡입은 해충과 유사한 3～4 mm정도의 스티로폼 가루 및 풀 씨앗을 이용하여 측정한 결과 평균 유속은 3.64 m/s이고, 흡입유량은 0.044 ㎥/s이었다.

착색단고추에 발생하여 피해를 주고 있는 작은뿌리파리의 포장 발생 실태를 간단하고 손쉽게 간이예찰 할 수 있는 방법에 대하여 시험을 수행하였다. 작은뿌리파리의 유충은 감자, 고구마, 당근, 마늘, 무, 양파 절편중에서 감자 절편에 많은 수가 유인되었으며, 유인수는 각각 9.7마리, 6.0마리, 4.3마리, 0.7마리, 3.8마리, 1.0마리였다. 유충 유인수는 101010mm에서 2.1마리, 202010mm에서 3.4마리, 303010mm에서 3.9마리로 절편의 표면적이 클수록 유인수가 많았다. 성충은 노란색 끈끈이트랩에 50.0마리가 유인되어 흰색에서 18.0마리, 파란색에서 3.7마리보다 유인수가 많았다. 끈끈이트랩 설치 높이별 성충 유인수는 암면배지로부터 50cm이하에서 50.0마리,50-100cm에서 4.3마리, 100cm이상에서 2.0마리가 유인되어 50cm이하에 설치하는 것이 효과적이었다.

계면활성제(SF316+FB0800)가 처리된 폴리에틸렌 필름 시설에서 직경 9cm 원안의 필름 표면에 부착된 수적량은 무처리구에서 1.21 mL, 1% 처리구에서 0.15mL, 2% 처리구에서 0.07 mL가 측정되었다. 그러나 육안으로는 1%와 2% 처리구 사이에 차이를 관찰하기가 어려웠다. 수적량은 하루 중 오전 10시에 가장 많았고, 기온의 상승된 오후 2시에 적었다. 무처리구에 비하여 계면활성제 1%와 2% 처리구 사이에 차이를 관찰하기가 어려웠다. 수적량은 하루 중 오전 10시에 가장 많았고, 기온이 상승된 오후 2시에 적었다. 무처리구에 비하여 계면활성제 1%와 2% 처리구에서 투광율은 각각 9.3%, 12.9% 높았다. 기온과 습도는 계면활성제가 처리된 비닐하우스와 머처리 비닐하우스 사이에 뚜렸한 차이를 나타내지 않았다. 오전의 기온은 계면활성제 처리 비닐하우스에서 1~2℃ 정도 높았으며, 지온의 경우는 계면활성제 처리시설에서 3~4℃ 정도 높은 경향을 나타냈다. 겨울철 상추의 생육은 계면활성제가 처리된 필름으로 피복된 비닐하우스에서 빨랐다. 그러나 계면활성제농도 1%와 2% 처리구 사이에는 뚜렸한 차이를 보이지 않았다.

본 연구의 목적은 차광스크린 및 인공광을 이용하여 온실에 적절한 일일적산 광합성유효광량자속을 공급하는 기술을 개발하는 것이다. 차광율이 55%와 85%인 두 가지 종류의 차광스크린을 이용하여 목표광량을 얻는데 필요한 차광시간대를 분석한 결과, 조절하고자 하는 목표광량의 크기에 따라 적절한 차광율을 가진 차광재를 선택할 필요가 있는 것으로 판단되었다. 기상조건에 따라 광량변화가 많은 7월과 8월에 대하여 55%의 차광재를 이용하여 광조절 실험을 실시한 결과 무차광시의 실측값과 계산값의 차이가 최대 5 mol. m-2 .d-1 정도로 나타났다. 이러한 차이는 기상조건에 따라 일일적산 광량이 큰 차이가 있음을 감안하면 대체로 만족할 만한 결과로 판단된다. 광분포 시뮬레이션을 이용하여 적절한 광배치를 찾을 수 있었기 때문에 실제 인공광을 배치하는데 소요되는 시간을 많이 단축할 수 있었지만, 정확하게 목표한 광강도를 고르게 분포하도록 할 수 있는 광배치를 찾기가 쉽지 않았으며, 이에 대한 보다 더 많은 분석이 요구되었다. 목표한 일일적산 광합성유효광량자속을 얻는데 필요한 보광강도별 보광시간을 기상조건 및 월별로 계산하여 분석한 결과 보광강도는 필요보광량의 크기에 따라 적절한 값을 선택하여야 할 것으로 판단되었다. 55%차광재 및 300μmol. m-2 . s-1의 보광강도를 이용하여 5월말에서 6월초까지 광량 제어실험을 실시한 결과 최대 3mol. m-2 .d-l 정도의 오차를 보여주었다. 이러한 차이는 동일한 달에 같은 기상조건에서도 일일적산 광량의 차이가 있고 하루 중 기상상태도 많은 변화가 있기 때문인 것으로 판단된다. 그러나 기상조건에 따른 일별 최대차이가 30 mol. m-2 .d-l 정도임을 감안하면 조절효과는 만족할 만한 결과로 판단된다. 본 연구의 결과는 비록 상추재배를 위한 광량조절기술이지만 다른 작물에 대해서도 본 연구에서 제시한 자료 및 조절방법을 동일하게 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

본 실험은 정식 후 단일처리전 장일처리 기간에 따른 온실재배 스프레이 절화국 Reagan Improved품종의 건물생산과 절화품질에 미치는 영향을 구명하기 위하여 네덜란드 Wageningen 대학의 유리온실 실험포에서 수행하였다. 정식 13-14일전에 피트블록에 삽목한 묘를 단위면적당 64줄기로 2000년 9월 6, 13, 20일에 각각 정식하였고, 2000년 9월 27일 모든 처리구에 단일처리를 실시하였다. 정식에서 최종조사일까지 장일처리 기간 3주 처리구에서는 84일이었고, 2주 처리구에서는 77일, 1주 처리구에서는 70일, 단일처리 후에 최종수확일까지는 63일이 소요되었다. 개화시기는 모든 처리구에서 동일하였다. 3주 장일처리구에서의 주당 꽃송이수는 1주 장일처리구에 비해 2개 더 많았고, 꽃의 생체중 및 건물중은 각각 식물 개체당 4g과 0.4g더 무거웠지만, 각 처리구별 꽃의 품질에는 큰 차이가 없었다. 최종건물생산량 (g.m-2 )은 3주 장일처리구에서 높고, 1주 장일처리구에서 가장 낮게 나타났다. 본 실험에서 단일처리 전 장일기간은 단일처리 후 개화시기에 영향을 주지 않았으며 꽃의 품질면에서도 큰 차이가 없었다. 반면 초장과 생체중은 장일 조건이 길수록 높았게 나타났으며, 누적 건물중도 3주 장일처리구에서 가장 높은 결과를 나타냈다. 장일처리 기간은 꽃 자체의 품질에 영향은 적었지만, 개체 생체중 및 초장에 매우 큰 영향을 미쳤으므로 단일처리전 장일처리 기간은 개체품질 및 연중재배 생산 시스템에서 균일한 품질을 생산하기 위해 장일처리 기간의 조절은 고품질의 국화생산에 중요한 요인으로 생각되었다.

본 실험은 정식 후 단일처리전 장일처리 기간에 따른 온실재배 스프레이 절화국 (cv. Reagan Improved)의 생육 및 건물생산에 미치는 영향을 구명하기 위하여 네덜란드 Wageningen 대학의 유리온실 실험포에서 수행하였다. 정식에서 개화기까지 3주 장일처리구에서는 84일이었고, 2주 처리구에서는 77일, 1주 처리구에서는 70일,단일처리 후에 최종수확일까지는 63일이 소요되었다. 정식 후 초장 생장량은 3주 장일처리구에서 가장 높았고, 1주 장일처리구에서 가장 낮았다. 또한 정식 후 최종 엽수, 엽면적 확보량 및 엽생체중과 총식물생체중은 3주 장일처리구에서 높고, 1주 장일처리구에서 낮은 결과를 나타내었다. 반면.단일처리 후 절대생장율에 있어서 엽전개속도와 초장생장속도는 모든 처리구에서 동일한 반응을 보였다. 최종건물생산량 (g.m-2 )은 3주 장일처리구에서 높고, 1주 장일처리구에서 가장 낮게 나타났다. 초장과 생체중은 장일 조건이 길수록 높게 나타났으며,누적 건물중도 3주 장일처리구에서 가장 높은 결과를 나타냈다.

이 연구는 6차 고등학교 공통과학 교과서의 내용 중 온실효과 개념에 대한 본문진술과 제시된 그림 및 도표들을 분석하고 오개념 유발과 관련하여 문제점을 지적하고 그 개선방안을 모색하였다. 과학교과서의 개념진술이 정확하지 않아 학습자들에게 오개념을 유발하거나 재강화 할 가능성이 있는 여러 진술문을 발견하였고 학생의 과학적 개념형성에 부족한 그림이나 도표들도 발견되었다. 이들은 온실효과의 주 역할 기체와 변화, 지구온난화, 에너지원, 실험, 물리적 과정, 온실기체와 관련된 것들이다. 이들 개념진술이나 그림, 도표를 대체할 개선방안들을 제시하였다.

본 연구에서는 포그냉방시스템을 수치적으로 시뮬레이션하기 위한 CFD 모델을 개발하였으며, 포그냉방온실에서 측정된 데이터에 의해 개발된 모델의 유효성을 검증하였다. 또한 분무수온, 분무수량, 분무정지시간과 분무입자의 증발률이 포그냉방시스템의 성능에 미치는 영향을 알아보기 위해 개발된 모델을 적용하였다. 시뮬레이션 결과에 의하면, 각 측점에서 실측치와 예측치의 온도차가 무차광조건에서는 0.1~1.4℃, 차광조건에서는 0.2~2.3℃였으며, 상대습도차는 무차광조건에서는 0.3~6.0%, 차광조건에서는 0.7~10.6%였다. 예측치가 실측치와 비교적 잘 일치하는 것으로 나타나 개발된 모델이 포그냉방시스템의 냉방효과를 예측할수 있는 것으로 판단된다. 포그냉방시스템 성능은 분무수량, 분무정지시간과 분무입자의 증발률의 영향을 많이 받지만 분무수온의 영향은 받지 않는 것으로 나타났다.

온실의 경우 구조재가 광투과율에 많은 영향을 주기 때문에 기상조건에 따라 달라지는 산란광과 직달광의 비율에 따라 투과율이 달라질 수 있다 따라서 기상조건에 따른 온실내부의 광투과율을 구명할 필요가있다. 전천일사량은 기상청에서 제공하는 기상자료에서 쉽게 얻을 수가 있는 반면에 광합성유효광량자속의 자료는 직접 측정하지 않고는 구하기가 어렵다. 그러나 전천일사량과 광합성유효광량자속의 상관관계가 얻어지면 전천일사량으로부터 광합성유효광량자속을 쉽게 구할 수가 있을 것이다. 따라서 우리나라 온실에 대하여 기상조건에 따라 광합성유효광양자속을 산정할 수 있는 상관식의 개발이 필요하다. 본 연구는 실험을 통하여 온실의 수관부에서의 기상조건에 따른 광합성유효광량자속의 투과율을 산정하고 전천일사와 광합성 유효광량자속과의 상관관계를 구명하기 위하여 수행되었다. 산란광이 많은 흐린 날과 직달광이 많은 맑은날의 투과율 변화는 상당한 차이가 있음을 확인할 수 있었으며, 온실의 투과율은 기상조건에 따라 다르게 적용되어야 할 것으로 판단되었다. 온실의 전천일사량 투과율을 광합성유효광량자속의 투과량을 산정하는데 그대로 이용할 수 있을 것으로 분석되었다. 비록 맑은 날에 비하여 흐린 날의 상관도는 낮지만 상관식의 기울기는 큰 것으로 나타나 운량의 증가와 더불어 전천일사량 중에서 광합성유효광량자속의 비율이 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 시간당 광합성유효광량자속과 전천일사량의 상관식을 유도하였으며, 이러한 상관식을 이용한다면 시간당 전천일사량을 이용하여 시간당 광합성유효광량자속을 추정하는데 적절히 이용할 수 있을 것으로 판단된다.