수소는 기후변화 위기에 대응하기 위한 에너지원 중 하나로 주목받고 있다. 그러나, 수소는 밀폐된 공간에 누출되면 천장으로 상승하여 축적되고, 점화원과 만나면 화재나 폭발의 위험이 있다. 특히, 수소를 운송하거나 연료로 사용하는 선박은 여러 밀폐된 공간으 로 구성되어 있기 때문에 수소를 안전하게 사용하기 위해서는 공간 내에서의 확산 특성을 파악해야 한다. 본 연구는 선박 내 밀폐된 공간 에서 수소와 유사한 특성을 가진 헬륨의 누출방향에 따른 확산 특성을 실험적으로 파악하고, CFD 시뮬레이션을 통해 환기횟수가 25, 30, 35, 40, 45ACH로 증가함에 따라 누출방향에 따른 산소농도 변화를 파악하는 것이 목적이다. 연구 결과, 산소농도감소율은 -z 방향의 누출 이 2%, +x와 +z 방향의 누출이 1%였으며, 환기소요시간은 -z 방향 누출이 15분 30초, +x 방향 누출이 7분, +z 방향 누출이 9분으로 누출방 향에 따라 산소농도와 환기소요시간에 차이가 있음을 보여준다. 또한, 실험공간에서 환기횟수 35ACH 이상부터는 모든 누출 방향에서의 산소농도감소율과 환기소요시간에 유의미한 차이가 없었다. 따라서, 환기횟수를 증가하여도 산소농도와 환기소요시간이 개선되지 않았기 때문에 본 실험환경에서의 적정 환기횟수는 35ACH임을 알 수 있었다.

This study was conducted to investigate the growth characteristics of cucumber (Cucumis sativus L. ‘Joeunbaekdadagi’) and tomato (Solanum lycopersicum L. ‘Dotaerang Dia’) seedlings by light intensities and CO2 concentrations in a closed-type plant production system (CPPS). Cucumber and tomato seeds were sown in 50-cell trays and germinated in CPPS at air temperature 25 ± 1°C and relative humidity 50 ± 10% for 4 days. After germination, the CO2 concentrations and light intensity treatment were treated at 500 (ambient), 1,000, and 1,500 μmol·mol-1 and 100, 200, and 300 μmol·m-2·s-1 photosynthetic photon flux density (PPFD), respectively. The leaf area of cucumber showed the highest value in CO2 1,500 μmol·mol-1. However, the leaf area of the tomato had no significant difference in CO2 concentrations and light intensities treatments. In cucumber and tomato both seedlings, the growth and quality such as compactness and leaf area rate were increased with the increase of light intensity, and there were highest in 300 μmol·m-2·s-1. The root surface and number of root tips of cucumber and tomato seedlings were significantly increased with the increase in light intensity. In conclusion, the regulation of the CO2 concentrations and light intensity can control the growth and quality of cucumber and tomato seedlings in CPPS, especially, increasing the light intensity can improve more significantly the growth and quality of seedlings.

본 연구는 DFT 재배 시스템을 이용한 밀폐형 식물생산시스 템에 MB처리 유무에 따른 상추(Lactuca sativa L.)와 배초향 (Agastache rugosa Kuntze)의 생육과 양액 특성을 조사하기 위해 수행되었다. 상추와 배초향은 밀폐형 식물생산시스템에 서 23일간 재배되었다. MB는 매일 9시, 13시, 17시에 5분씩 16일간 처리하였다. 상추와 배초향의 엽장, 엽폭, 엽면적, 생 체중 및 건물중은 MB처리구에서 대조구에 비해 유의하게 낮 았다. 상추와 배초향의 총 뿌리길이, 뿌리 표면적, 근단 수도 MB처리구에서 유의적으로 낮게 나타났다. 평균 뿌리 직경의 경우, 상추는 처리 간에 차이가 없었으나, 배초향은 MB처리 구에서 유의적으로 굵어 종 간에 차이가 있음을 확인하였다. 본 연구 결과, DFT 방식으로 상추와 배초향을 재배할 때 MB 처리는 비생물적 스트레스를 유발하여 생육을 억제하는 것으 로 나타났다.

수소는 다양한 신재생에너지 중 환경친화적인 에너지로 각광받고 있지만 농업에 적용된 사례는 드물다. 본 연구는 수소 연료전지 삼중 열병합 시스템을 온실에 적용하여 에너지를 절 약하고 온실가스를 줄이고자 한다. 이 시스템은 배출된 열을 회수하면서 수소로부터 난방, 냉각 및 전기를 생산할 수 있다. 수소 연료 전지 삼중 열 병합 시스템을 온실에 적용하기 위해 서는 온실의 냉난방 부하 분석이 필요하다. 이를 위해서는 온 실의 형태, 냉난방 시스템, 작물 등을 고려해야 한다. 따라서 본 연구에서는 건물 에너지 시뮬레이션(BES)을 활용하여 냉 난방 부하를 추정하고자 한다. 전주지역의 토마토를 재배하 는 반밀폐형 온실을 대상으로 2012년부터 2021년까지의 기 상데이터를 수집하여 분석했다. 온실 설계도를 참고하여 피 복재와 골조를 모델화하여 작물 에너지와 토양 에너지 교환을 실시했다. 건물 에너지 시뮬레이션의 유효성을 검증하기 위 해 작물의 유무에 의한 분석, 정적 에너지 및 동적 에너지 분석 을 실시했다. 또한 월별 최대 냉난방 부하 분석에 의해 평균 최 대 난방 용량 449,578kJ·h-1, 냉방 용량 431,187kJ·h-1이 산정 되었다.

장미의 단일 마디 삽목의 경우 온도, 상대 습도 및 광과 같은 환경 관리가 생산성에 영향을 미친다. 기온과 상대습도가 삽 목 성공률과 묘 소질에 미치는 영향을 조사하기 위해 장미 (Rosa hybrida) ‘Maisie’ 품종과 투명한 플라스틱 박스를 이 용하였으며 인공조명(white LED, PPFD 104.0μmol·m-2·s-1) 을 이용하여 전 기간 밀폐 조건에서 삽목 시 가장 효과적인 소 엽수와 광주기 조건을 구명하고자 하였다. 첫 번째 실험은 밀 폐 기간을 달리하여 총 6주 동안 진행되었다. 밀폐 기간이 길 어질수록 뿌리수와 가장 긴 뿌리의 길이가 감소하였다. 그러 나 밀폐 기간에 따른 생존율, 신초발생률, 발근율에 유의한 차 이가 없었다. 두 번째 실험에서는 삽수 생존율과 신초발생률 이 광주기(0/24, 2/22, 4/20, 8/16, 16/8h)와 삽수 소엽의 개수 (0, 2, 4)에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 생존율은 명기 16시간, 소엽 4개 처리구에서 가장 높았다. 생존율과 신초발 생률을 에너지 효율과 함께 고려한 결과, 소엽을 2개 또는 4개 붙인 삽수를 이용하여 하루 8시간 광을 조사하는 것이 가장 효 과적인 것으로 판단되었다.

In this experiment, the error according to the measurement method was analyzed for the length, angle, radius of curvature, and diameter of the measurement system analysis using a profile projector device used in the field. One-way analysis was performed on each data tested 30 times using a statistical technique. Through the experiment, it was found that an error occurred in each data when measuring the angle according to the measurement method, and the null hypothesis that no error occurred when measuring the length, inside dia and radius was established.

The purpose of this study is to compare and analyze the conventional constant-speed compressor driven by an induction motor and the BLDC-applied capacity variable compressor in order to improve the energy efficiency of the refrigeration system. Through this study, it was found that, when a reciprocating hermetic compressor is operated, more power is consumed than a BLDC compressor due to the consumption of current through the instantaneous starting capacitor when operating at a constant voltage than a BLDC compressor.

본 연구는 냉방이 가능한 반밀폐형온실과 일반 플라스틱온 실에서의 정식 후 고온 스트레스가 파프리카에 미치는 영향 구명을 위해 수행하였다. 지열과 팬앤패드를 활용하여 냉방이 가능한 반밀폐형온실의 파프리카는 냉방이 되지 않는 3중 플라스틱 하우스의 파프리카보다 유의적으로 높은 광합성 속도를 보여 주었다. 플라스틱 하우스의 파프리카가 고온 스트레스에 의해 광합성 속도가 느려지는 것을 제시하고 있다. 초장은 반밀폐형온실이 13cm 더 높게 증가하였으며, 엽면적은 이식 후 2주차까지 생장 속도가 비슷하였으나 3주차 경과 시 반밀폐형온실이 플라스틱온실보다 47% 높은 차이를 보였다. 착과 수는 반밀폐형 온실 10.6개/주, 플라스틱온실 4.6개/주가 착과하여 플라스틱 온실 대비 반밀폐형온실이 130% 높게 착과하였다. 과중 또한 반밀폐형온실과 플라스틱온실이 각각 566.7g/plant와 387g/plant으로 46% 차이를 나타냈다. 이상의 결과로 냉방이 가능한 반밀폐형온실에서 파프리카를 재배할 경우 일반 플라스틱온실보다 광합성과 생육이 양호하였음을 확인할 수 있었다. 따라서, 반밀폐형온실의 냉방 효율을 위한 요소기술을 일반 플리스틱온실에 적용하여 여름철 고온기를 극복한다면 수확량 및 품질 향상을 통한 농가소득 증대가 가능해질 것으로 기대된다.

본 연구는 반밀폐형 토마토 재배 온실에서 광합성율 극대화를 위한 적정 탄산가스 시비 농도를 구명하고자 광합성 모델을 이용하여 잎의 최대 카복실화율(Vcmax), 최대 전자전달속도(Jmax), 열파괴, 잎 호흡 등을 계산하고 실제 측정값과 비교하였다. 다양한 광도(PAR 200μmol·m -2 ·s -1 to 1500μmol·m -2 ·s -1 )와 온도(20°C to 35°C) 조건에서 CO2 농도에 대한 A-Ci curve는 광합성 측정 기기를 사용하여 측정하였고, 모델링 방정식으로 아레니우스 함수값 (Arrhenius function), 순광합성율(net CO2 assimilation, An), 열파괴(thermal breakdown), Rd(주간의 잎호흡)를 계산 하였다. 엽온이 30°C 이상으로 상승하였을 때 Jmax, An 및 thermal breakdown 예측치가 모두 감소하였고, 예측 Jmax의 가장 최고점은 엽온 30°C였으며 그 이상의 온도에서는 감소하였다. 생장점 아래 5번째 잎의 광합성율은 PAR 200－ 400μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 600ppm, PAR 600－800μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 800ppm, PAR 1000μmol·m -2 ·s -1 수 준에서는 CO2 1000ppm, PAR 1200－1500μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 1500ppm을 공급했을 때 포화점에 도달하였다. 앞으로 광합성 모델식을 활용하여 과채류 온실 재배 시 광합성을 높일 수 있는 탄산시비 농도를 추정할 수 있을 것으로 판단된다.

Wind tunnel tests were conducted to analyze the wind fluctuating pressures on a circular closed and open dome roof with a low span rise. Two dome models with various geometric parameters (height/span ratios and open ratios) were used for fixed span rise ratio dome and wind pressure spectrum were analyzed. The applicability was examined in comparison with the spectral model proposed in the previous studies. The analysis results show that the wind pressure spectrum of open dome roof tends to increase power in the high frequency range and the second peak is found in the area different from the closed dome roof. In addition, according to the comparison analysis with the previous proposed spectral model, it was found that it is not applicable to the closed and open dome roofs with low rise ratio due to the different peak frequencies.

In this paper, the mean and fluctuating pressure coefficients derived from the results of wind tunnel tests on closed and open dome roofs were analyzed. The distribution characteristics of the fluctuating pressure according to the opening ratio and the height change were discussed. The analysis results showed that when the roof is open, the overall wind pressure decreases due to the open space, but more fluctuation occurred than the closed dome roof.

본 연구는 밀폐형 식물생산시스템에서 인공광원과 배지 종류에 따른 상추의 생육 특성을 조사하기 위해 수행되었다. 상추 종자는 5종류의 배지인 urethane sponge(US), rockwool(RW), Q plug(QP), TP-S2(TP)와 PU-7B(PU)가 충진된 128구 플러그 트레이에 파종하였다. 상추 종자의 발아율은 파종 후 12일까지 조사하였다. 상추 묘는 파종 후 13일째에 재순환 담액식 수경재배 시스템을 이용하여 EC 2.0dS·m-1, pH 6.5와 온도 25±1oC인 밀폐형 식물생산시스템에 정식하였다. 광원은 형광등과 RB LEDs(red:blue=7:3)를 이용하여 광주기 14/10(명기/암기), 광도 150±10μmol·m-2·s-1 PPFD로 설정했다. 상추의 초기 발아율은 TP에서 가장 높았다. 최종 발아율과 평균 발아 수는 RW, QP 및 TP 배지에서 유의적으로 높았다. 초장, 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부의 생체중, 건물중 모두 RB LED의 QP에서 유의성 있게 높은 값을 나타냈다. 엽수, 지하부의 생체중과 건물과 SPAD는 RB LED의 QP와 TP에서 가장 좋았고, 근장은 RB LED의 TP에서 가장 길었다. 따라서 밀폐형 식물생산시스템에서 RB LED가 상추의 생육이 우수하였으며, QP와 TP가 상추의 발아율과 생육에 효과적인 것으로 나타났다. 뿐만 아니라, 밀폐형 식물생산시스템에서 상추 생산 시 신개발 배지인 TP 배지의 적용가능성을 확인하였다.

국제해양사고조사포럼(MAIIF)의 조사에 따르면 1998~2009까지 밀폐공간진입 시 발생한 101건의 사고에서 93명의 사망자와 96명의 부상자가 발생하였다. 이에 국제해사기구(IMO)는 밀폐공간진입을 위한 지침과 SOLAS 1974 협약 제3장 규칙 19를 개정하여 주기적으로 선박에서 밀폐공간진입 훈련을 시행하도록 강제화 하였다. 밀폐공간진입 훈련은 실제적이고 진입 시의 위험성을 인식할 수 있도록 실시되어야 하며, 훈련 중 훈련참가자나 교육생들의 안전도 고려되어야 한다. 최근에는 교육 및 훈련효과의 향상을 위해 가상현실(VR) 교육 컨텐츠들이 다양한 분야에서 이용되고 있으며, 이러한 방법은 장소의 제한 없이 실제적이고 반복적인 학습에 장점을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 VR을 이용한 밀폐공간진입 훈련이 강의형 교육훈련과 비교하여 어떤 효과와 특징 및 차별성이 있는지 훈련참가자들에 대한 정량적 평가와 설문을 통해 확인하였다. 평가 및 설문분석을 통해 VR을 이용한 밀폐공간진입 훈련 참가자들의 학습요소에 대한 숙지도가 강의형 교육훈련 참가자들보다 우수하였고, 교육방식에 대한 참가자들의 주관적 선호도도 VR을 이용한 훈련이 높게 나타났다. 연구 결과 VR을 이용한 훈련의 학습효과를 확인할 수 있었으며, VR을 이용한 선상훈련은 동영상 및 시뮬레이터와 같이 효과적인 교육방식으로 이용될 수 있을 것이다.

본 연구는 밀폐형 식물생산 시스템에서 다양한 형광등 종류에 따른 시금치 ‘수시로’의 생육과 기능성물질 함량에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행되었다. 종자는 128구 플러그 트레이에 암면을 이용하여 파종되었다. 시금치 묘는 재순환 담액식 수경재배 시스템을 이용하여 EC 1.5dS·m-1, pH 6.5의 밀폐형 식물생산 시스템에 정식되었다. 묘는 3가지 종류의 형광등 #S(NBFHF 32S8EX-D, CH LIGHTING Co. Ltd., China), #O( FHF32SSEX-D, Osram Co. Ltd., Germany), #P(FLR32SS EX-D, Philips Co. Ltd., The Netherlands)에 광도 150μmol·m-2·s-1 PPFD와 광주기 14/10 (명기/암기)으로 설정했다. 정식 후 재배환경은 온도 25±1oC와 상대습도 60±10% 였다. 정식 후 6주간 각 처리마다 30개체를 재배하였고, 생육 및 기능성 물질 함량을 3주째와 6주째 측정했다. 정식 후 3주째, #O 형광등에서 다른 처리구에 비해 초장과 엽폭이 유의적으로 컸다. 그러나 지하부의 생체중과 건물중은 #P 형광등에서 가장 높았다. 또한 총페놀 함량은 #P 형광등에서 유의적으로 가장 높았다. 정식 후 6주째, #O 형광등에서 초장, 지상부의 생체중 및 건물중에서 시금치의 생육이 향상되는 효과를 보였다. 총페놀 함량도 #O 형광 등에서 다른 처리구에 비해 유의적으로 증가하였다. 그러나 항산화 활성은 모든 처리구에서 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 따라서 이러한 결과는 밀폐형 식물생산 시스템에서 #O 형광등 처리가 시금치의 생육과 기능성물질 함량 축적에 효과적인 것으로 나타났다.

국제 교역 규모의 증가 및 기후변화는 과거와 달리 다양한 해외 병해충의 국내 침입 및 토착화 가능성을 증가시킬수 있다. 해외에서 유입되는 식물병해충은 국내의 자연생태계와 농업환경 전반에 걸쳐 피해를 줄 수 있기에 국가차원에서 선진화된 검역기법을 통한 병해충의 조기차단과 침입한 병해충에 대한 신속하고 효과적인 방제가 이루어져야 한다. 따라서 국내로 유입가능성이 높은 고위험군의 해외병해충에 대한 선제적 연구를 위해 해충전용 밀폐연구시설의 국내 조성 필요성 및 인식에 관한 내용을 곤충학자를 대상으로 설문조사를 진행하였다. 그 결과 전체 설문응답자중 중견연구자와 신진연구자의 경우 각각 85%와 60% 이상 밀폐연구시설의 국내 조성이 필요하며, 이러한 시설은국가주도로 이루어져야한다고 전체 피설문자의 75% 이상이 응답하였다. 또한, 전체 설문 응답자의 95% 이상은밀폐연구시설이 국내 식물검역기술개발과 검역관련 정책에 기여 할 수 있을 것으로 이 답변하였다.

본 연구는 식물공장에서 미나리 재배시 명/암주기와 암기시간 동안의 상대습도 조절이 미나리의 생육과 품질에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 정식 후 30일째에 수확하여 생육 및 품질을 비교하였을 때 상대습도 60/ 90%(명/암기) 처리가 60/60% 처리보다 지상부 생체중이 뚜렷이 증가하였다. 상대습도60/60% 처리에서 명기가 연장될수록 지상부 생체중이 증가하였지만 60/90% 처리에서는 16/8h 처리에서 지상부 생체중이 가장 높았으며, 20/ 4h, 22/2h 순이었다. 팁번의 발생은 상대습도 60/90%에서 는 명/암주기 16/8h로 처리했을 때 1.4%로 매우 낮았으나, 명기 시간이 연장된20/4h, 22/2h 처리에서 각각 15.5% 30.3%로 급격히 증가하였다. 상대습도 60/60%에서는 명/ 암주기 16/8h에서도 팁번의 발생이 15.5%로 높았으며 20/ 4h, 22/2h 처리에서는 25% 이상 높게 나왔다. 줄기의 경도는 상대습도 60/90%, 명/암주기 16/8h 처리에서 가장 낮았다. 잎의 무기성분은 명기시간이 연장될수록 감소하였지만Ca의 함량은 상대습도 60/60%, 명/암주기 22/2h 처리를 제외하고는 유의한 차이가 없었다.

국내에 없는 해외문제 해충과 비록 국내에 존재하더라고 외부와 격리되어야 할 해충을 연구하기 위해서는 전용 밀폐시설이 필요하다. 현재 국내에서 이러한 해충을 연구할 수 있는 밀폐시설에 대한 경험과 지혜가 부족한 상황이다. 우선 스페인 국제생물연구센터에 소재한 격리사육시설을 관람했던 경험을 바탕으로 우리환경에 맞는 해충전용 밀폐시설에 필요한 구조와 조건들을 정리해 보았다. 해충전용 밀폐시설은 가장 큰 난관은 시설을 만드는 것보다 운용하는 과정에서 나타날 것이 자명하다. 따라서 우리나라 연구 환경 변화에 대처할 수 있는 전략과 전략적 운용에 필요한 기능적 요소를 정리해 보았다.