수경재배에서는 제한된 근권에서 작물의 양수분 흡수 특성을 고려하여 양액을 공급하여 재배하고 있지만 작물의 무기이온 흡수는 기상조건이나 작물의 생장에 의해 이온간 흡수비율이 달라지므로 근권내 이온의 균형이 깨지기 쉽다. 그런데 최근에는 토마토 재배에는 무기배지인 암면을 대체하여 코이어 배지가 주로 이용되고 있는데 코이어 배지를 이용한 장기재배에서 양액의 공급이 근권과 생육에 미치는 영향에 관한 연구는 거의 없다. 따라서 본 시험에서는 코이어를 이용한 토마토 장기 수경재배에 급액의 EC농도가 근권의 무기이온과 생육에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 칩과 더스트가 5:5로 혼합된 코이어 배지를 이용하였으며, 급액의 EC를 1.0, 1.5, 2.0, 3.0 dS·m-1 로 달리 공급하였다. 급액 EC가 낮은 1.0dS·m-1, 1.5dS·m-1 처리구에서는 NO3-N, P, Ca, Mg 이온이 초기에 급액농도 보다 배액의 농도가 낮았다. 그러나 P를 제외한 모든 이온이 EC 2.0dS·m-1 농도 보다 농도로 급액한 것은 배지내 농도가 매우 높아졌다. 배액에 특히 높아지는 이온은 S와 Mg 였다. 평균 과중은 3화방까지는 EC 1.0dS·m-1, 1.5dS·m-1 간에 큰 차이가 없었으나 이후로는 급액의 EC가 높을수록 과중이 작았다. 6화방까지 수확 과수와 수량이 1.5dS·m-1가 가장 많았으나 재배기간이 경과할수록 고농도 급액구의 수량이 감소하였다. 배꼽썩음과는 생육초기에는 주로 EC 3.0dS·m-1 처리에서만 발생하였으나 일사량이 증가하면서 모든 처리에서 발생하였다. 발생율은 EC 3.0dS·m-1 처리구가 높고, 더 낮은 농도 처리에서는 발생율의 차이가 없었다.

파프리카 수경재배의 배액량을 감소시키기 위한 양액공급 방법이 파프리카 생육과 수량에 미치는 영향을 검토코자 Rockwool과 Cocopeat 배지를 사용하여 누적광량 당 주당 1회 양액공급량을 100-100(100J·cm-2-100mL irrigation per plant, 30% drainage), 50-45, 50-40, 50-35로 조절하여 공급하였다. 주당 일일 배액량과 배액율은 Rockwool 배지에서는 100-100 처리가 241.0mL 26.3%, 50-45 처리가 65.5mL 8.8%, 50-40 처리가 39.2mL 6.0%, 그리고 50-35 처리가 26.2mL 4.4%였고, Cocopeat 배지에서는 100-100 처리가 187.1mL 23.1%, 50-45 처리가 55.9mL 7.5%, 50-40 처리가 32.6mL 5.0%, 그리고 50-35 처리가 20.2mL 3.4%였다. 처리별 함수율은 100-100 처리와 50-45 처리가 Rockwool에서 55~65%, 그리고 Cocopeat는 60~70% 정도로 생육에 적당한 수준의 함수율을 유지하였지만, 50-40과 50-35 처리에서는 양액공급량이 줄어들수록 대부분 적정 수준 이하로 낮아졌고, Cocopeat보다는 Rockwool 배지에서 변화의 폭이 컸다. 슬래브 EC는 100-100 처리와 50-45 처리가 3.0~5.0dS·m-1의 파프리카 생육 적정 범위에서 비슷하게 유지되었다. 50-40 처리는 4.5~6.5dS·m-1, 50-35 처리는 6.5~9.5dS·m-1로 파프리카 적정 생육 EC 범위보다 높은 수준을 유지하였으며 배지간에는 Rockwool이 Cocopeat 배지보다 높았다. 초장과 분지수는 100-100 처리와 50-45 처리가 초장이 길고 분지수가 증가하였으며, 공급량이 감소할수록 초장이 짧고 분지수가 감소하였다. 잎 크기는 100-100 처리와 50-45 처리가 컸고, 양액공급량이 감소할수록 작았다. 과실크기와 평균과중은 100-100 처리와 50-45 처리가 가장 크고 무거웠으며, 양액공급량이 줄어들수록 감소하였다. 상품율과 상품과수는 100-100과 50-45 처리에서 높고 많았으며, 50-35처리가 가장 낮고 적었다. 비상품과수는 양액공급량이 적었던 50-35 처리에서 소과와 배꼽썩음과의 발생이 많았고, 100-100과 50-45 처리는 비슷한 수준이었다. 수량은 100-100, 50-45 처리에서 높았고, 양액공급량이 줄어들수록 감소하였다.

본 실험은 상추 수경재배시 지하부 환경요인이 상추의 생육에 미치는 영향을 바탕으로 식물공장에서 활용가능성이 큰 상추의 최적 근권환경을 알아보고자 수행하였다 근권부 환경조건으로는 배양액의 pH와 U를 각각 여러 가지 수준으로 실험하였다. pH 3.0을 제외한 pH 4.0~8.0에서 가시적인 생리장해 없이 양호한 생육을 나타냈으나 광합성, 증산량 및 무기이곤 흡수를 고려한 상추의 최적 배양액 pH는 pH 5.5~6.0였다. 배양액의 전기전도도는 0.8~3.6 mS.cm-1 /로 처리하였을 때, 고농도에서는 Ca결핍으로 인한 잎끝마름증이 나타나 품질이 저하되었고 생육과 광합성이 높은 EC 1.2~l.6mS.cm-1 /가 최적인 것으로 나타났다. 이런 결과는 상추 식물공장에서 상추의 주년생산, 공장적 대량생산 및 청정생산 등의 효율적인 재배를 하는데 기여 할 수 있을 것으로 보인다.