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.

Orius strigicollis Poppius를 이용한 총채벌레의 생물적 방제 방법을 구명하기 위하여 하우스 고추에서 천적제거구(CNT), 약제처리구(PAT)와 천적방사구(NRT)의 세처리를 하여 처리구별로 총채벌레와 O. strigicollis의 밀도변동 및 고추 열매의 피해도 조사를 실시하였다. NRT에서 O. strigicollis의 약충은 최초 방사일로부터 13일후에 고추의 하부 잎에서 조사되었으며, 총채벌레의 밀도는 정식 15일후부터 급격히 낮아진 후 CNT보다 매우 낮은 밀도로 유지되었다. 총채벌레와 O. strigicollis가 꽃에 더 많이 분포하기 때문에 포식자 탐색을 증진시키는 결과를 가져왔다. CNT, PAT와 NRT에서 고추 열매의 피해도 지수는 각각 0.31, 0.05와 0.08이었고, 피해과율은 각각 80.0, 17.1과 24.8%로 NRT의 피해도 지수와 피해과율은 PAT보다는 높았으나 CNT에 비해서는 매우 낮아 고추에서 O. strigicollis를 이용하여 총채벌레를 방제할 수 있을 것으로 조사되었다.

온실의 환기제어시 외기의 온도와 풍속변화에 보다 유연하게 대처하면서 온도제어성능을 향상시키기 위하여 퍼지제어 알고리즘을 수립하고 제어실험을 실시하였다. 환기창을 열어 환기 시 온실의 실내온도 변화는 실내외온도차 및 외기 풍속의 세기와 방향에 영향을 받으므로 실내온도 기울기를 퍼지변수의 하나로 취급하여 퍼지변수의 수를 줄였다. 설정온도가 일정할 때 제어오차의 증분은 실내온도 증분과 같으므로, 전건부 퍼지변수는 제어오차(실내온도-설정온도)와 그 증분으로 결정하고, 후건부 퍼지변수는 환기창열음량 증분으로 결정하여 실내온도 하나만의 계측으로 제어출력이 가능한 퍼지제어 알고리즘을 구성하였다. 퍼지변수의 범위는 기초환기실험을 통하여 결정한 후 제어주기 3분을 갖는 실제실험 시 최적 값으로 보정하였다. 전건부 퍼지변수인 제어오차와 제어오차 증분의 최적범위는 각각 목표 제어오차의 3배와 1.5배, 후건부 퍼지변수인 환기창열음량 증분의 최적범위는 최대 열림량의 30%로 나타났다. 최적화한 19개의 퍼지규칙을 적용한 퍼지제어 알고리즘을 개발하고 상대적 성능평가를 위하여 최적 게인을 부여한 PID제어와 비교하였다. 퍼지제어와 PID제어의 실내온도 제어오차는 각각 1.3℃, 2.2℃ 미만으로 나타났다. 퍼지제어와 비교하였다. 퍼지제어와 PID제어의 실내온도 제어오차는 각각 1.3℃, 2.2℃ 미만으로 나타났다. 퍼지제어는 PID제어에 비해 환기창 적산열음량, 조작회수 및 반전조작회수가 0.4배, 05배 및 0.3배로 적게 나타나 외기풍속과 실내외온도차의 변동에 유연하게 대처하며 환기창의 점진적 여닫음 조작이 가능하고, 조작에너지도 1/2로 줄일 수 있는 것으로 나타났다.

온실 장미 재배시 중요 해충인 꽃노랑총채벌레와 점박이응애를 대상으로 발생소장 조사와 방제체계개선을 위한 연구를 수행한 결과는 다음과 같다. 점박이응애는 자미 화색별 발생밀도의 차이가 없었으나 꽃노랑총채벌레는 황색계통인 'Star Light'에서는 적색, 핑크색 장미품종에 비하여 밀도가 높게 나타났다. 무인방제기 사용시 관행방제에 비하여 인건비와 사용약제는 각각 89%, 18.2%를 절감할 수 있었으며 해충방제 효과는 차이가 없었다. 점박이응애 방제시 전착제를 사용할 경우 응애약제 단용처리에 비하여 약제도포율은 25%, 해충방제기는 20.5% 증가하는 것으로 나타났다.

온수난방시스템 온실의 디지털 온도제어 수식모형을 수립하고, 이 수식모형을 이용하여 제어시뮬레이션을 실시하여 최적의 온도제어 방법을 구명하였다. 이용된 제어기법은 종래의 온수온도 일정 공급ON-OFF 제어, 비례제어, PI 제어, PID 제어기법이었으며, 시뮬레이션을 이용해 제어기법별 제어성능을 비교 분석하였다. 대상유리온실의 실내온도( Ti )에 관한 디지털 제어수식모형은 공급온수온도( Tw )와 외기온도( To )가 관련된 Ti(textsck＋1)＝ 0.851.Ti(textsck)＋0.055.Tw(textsck)＋0.094.To (textsck)로 나타났다. 온실의 실내온도제어 시뮬레이션을 실시한 결과 종래의 온수온도 일정공급 ON-OFF 제어, P 제어, PI 제어,PID 제어의 정정시간, 오버슛트, 정상오차는 각각 무한, 3.50℃, 3.50℃ / 30분, 2.37℃, 0.51℃ / 21분, 0.00℃, 0.23℃ / 18분, 0.00℃, 0.23℃로 나타났으며, 온수난방시스템 온실의 온도제어에 가장 적합한 제어기법은 PI와 PID제어인 것으로 나타났다 또한 미분이득은 온실의 난방계에 거의 영향을 미치지 않지만 적분이득은 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 나타났다.

Background : Root diseases caused by Cylindrocarpon destructans and Fusarium solani decrease the yield and quality of ginseng. Cylindrocarpon root rot is a major disease caused by replanting failure in ginseng garden. Methods and Results : Solarization was done in the infested soil of the greenhouse for summer season (from July 24 to Autumn 31, 2014) after putting green manure (Sudan grass) and calcium cyanamide (CC) into the soil. Mycelium and conidia of C. destructans died at 4 0℃ after 15 hours, and 45℃ after 5 h, but it did not die at 35℃ after 15 h. Those of C. destructans died after keeping it for 2 hours daily at 40℃ for 9 days, and 45℃ for 8 days, but did not die at 38℃ for 9 days. Maximum soil temperature was 55.4℃ in 5 cm depth, 48.7℃ in 10 cm, 44.7℃ in 15 cm, 42.5℃ in 20 cm, and 31.9℃ in 30 cm by putting green manure into the soil and solarization. Reduction of sudan grass increased electrical conductivity (EC), organic matter, P2O5, K, and Mg, while decreased pH, NO3-N, and Na. Addition of calcium cyanamide and urea gave a negative effect on the growth of ginseng because EC and NO3-N were increased excessively than the optimal range. Solarization using green manure mixed with CC was the most effective in decreasing soil-borne pathogens of 2-year-old ginseng. But the root disease that occurred between single treatment of sudan grass and the treatment mixed with calcium cyanamide showed not a significant different. Addition of calcium cyanamide showed the decrease of root weight because leaves were dead early by a excessive increase of EC and NO3-N. Conclusion: Soil disinfection using green manure and solarization in greenhouse was effective in inhibiting root rot, however, it did not completely kill the soil-borne pathogens.

Background: Root diseases caused by Cylindrocarpon destructans and Fusarium solani decrease the yield and quality of ginseng. Cylindrocarpon root rot is a major disease caused by replant failure in ginseng fields. Methods and Results: Solarization of infested greenhouse soil was carried out during the summer season after applying green manure (Sudan grass) and Calcium Cyanamide (CC) on the soil. Mycelium and conidia of C. destructans died at 40℃ after 15 h, but they did not die at 35℃ after 15 h. They also died after keeping the soil at 40℃ for 2 h daily for 9 days, and at 45℃ for 8 days, but they did not die at 38℃ for 9 days. Maximum soil temperature was 55.4℃ at 5 ㎝ depth, 48.7℃ at 10 ㎝, 44.7℃ at 15 ㎝, 42.5℃ at 20 ㎝, and 31.9℃ at 30 ㎝ by incorporating green manure into the soil and using solarization. Solarization using green manure mixed with CC was the most effective in decreasing soil-borne pathogens of 2-year-old ginseng. However, the addition of CC decreased the root weight due to the increase in EC and NO3-N. Conclusions: Soil disinfection using green manure and solarization in a greenhouse environment was effective in inhibiting root rot, however, it did not completely kill the soil-borne pathogens.

유채 종자에서 기름을 착유한 후 부산물인 유채박을 토양에 처리하여 토양 내 선충을 친환경적으로 방제하기 위하여 실험 한 결과를 보면, 유채박을 혼합한 토양이 OM, Av.P₂O₅, Ca, Mg, CEC 등의 수치가 증가하였으며, 유기물함량은 무처리 토양보 다 3배가량 높게 나타났다. 또한 유채박의 glucosinolate 함량 은 제주재래종 유채박이 199.97 μmol/g로 선망 유채박의 함량 보다 76.62 μmol/g 더 많았으며, 특히 progoitrin, gluconapin, glucobrassicanapin, 및 sinigrin 등의 함량이 높게 나타나기 때 문에 유채박의 선충밀도 감소에 효과가 있으며 ‘선망’ 유채박보 다 제주재래종 유채박이 선충밀도를 더 줄여주었지만 유의적인 차이는 아니었다.

본 연구는 온실 내 오이재배에서 크게 문제가 되는 흰가루병의 친환경적 방제를 위한 방법으로 올레산의 사용에 대한 효과와 올레산 처리 시 적정 농도를 구명하기 위해 수행되었다. 실험은 상명대학교 플라스틱 실험온실에서 ‘백봉다다기(농우바이오, 한국)’를 사용하여 수행하였다. 오이의 흰가루병에 대한 올레산의 처리효과와 적정농도 구명을 위한 실험은 무처리구를 대조구로 하고 올레산 2000 ppm, 4000 ppm, 6000 ppm, 8000 ppm을 각각 처리하고 병피해도, 병반면적율, 방제가, 약해피해도 및 약해면적율을 조사하였다. 방제가는 처리 3일 후에 조사했으며, 재발생 조사는 55일간 수행하였다. 시설 내 주야간 온도는 23/15℃로 조절하였고, 상대습도는 조절하지 않았다. 오이의 흰가루병 방제에 올레산은 매우 효과적인 것으로 나타나서 화학적 방제를 대체할 수 있는 좋은 친환경 유기농자재로 판단되었다. 올레산은 2000 ppm 농도로 분무하는 것이 방제가가 높으며, 약해가 발생하지 않는 것으로 조사되었다. 또한 흰가루병의 예방 및 재발생 방지를 위해 3주에 1회씩 올레산을 분무하는 것이 좋을 것으로 사료된다.

비닐하우스 내 강제환기가 시금치 노균병 발생에 미치는 영향을 구명하기 위해 비닐하우스에 수직환기팬 및 수평공기순환팬을 각각 설치한 후 밤 동안 환기를 시킨 하우스와 환기팬을 설치하지 않은 하우스에서 시금치를 재배하면서 온도 및 습도의 변화, 시금치 생장 정도 및 노균병 발생 정도를 조사하였다. 하우스 내의 온도변화는 각 하우스 별로 큰 차이가 없었으나, 밤 동안 상대습도는 수직강제환기팬을 설치한 하우스가 팬을 설치하지 않은 하우스보다 9.2% 낮게 유지되었다. 파종 60일 후에 조사한 시금치의 개체 당 생체중은 수직강제환기팬을 설치한 하우스에서는 17.8g으로 환기팬을 설치하지 않은 하우스의 10.1g과 비교하여 7.7g 높았다. 노균병은 환기팬을 설치하지 않은 하우스에서는 파종 후 20일부터 발생하기 시작하여 60일 후에는 34.7%의 이병엽률을 보였으나, 수직강제환기처리한 하우스에서는 파종 40일 후부터 발생하기 시작하였으며 60일 후 이병엽률은 4.0%로 매우 낮았다. 야간에 비닐하우스 내 공기를 수직강제환기팬을 이용하여 환기시킨 결과 환기팬을 설치하지 않은 하우스와 비교하여 시금치 수확량은 76.2% 증가되었으며, 노균병 발생은 20일 정도 늦었으며, 88.5% 노균병 발생 억제효과가 있었다.