온도와 상대습도는 작물 재배에 있어서 중요한 요소로써, 수량과 품질의 증대를 위해서는 적절히 제어 되어야 한다. 그리고 정확한 환경 제어를 위해서는 환경이 어떻게 변화할지 예측할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 현 시점의 환경 데이터를 이용한 다층 퍼셉트론(multilayer perceptrons, MLP)을 기반으로 미래 시점의 기온 및 상 대습도를 예측하는 것이다. MLP 학습에 필요한 데이터는 어윈 망고(Mangifera indica cv. Irwin)을 재배하는 8 연동 온실(1,032m2)에서 2016년 10월 1일부터 2018년 2 월 28일까지 10분 간격으로 수집되었다. MLP는 온실 내부 환경 데이터, 온실 외 기상 데이터, 온실 내 장치의 설정 및 작동 값을 사용하여 10~120분 후 기온 및 상대습도를 예측하기 위한 학습을 진행하였다. 사계절이 뚜렷한 우리나라의 계절에 따른 예측 정확도를 분석하기 위해서 테스트 데이터로 계절별로 3일간의 데이터를 사 용했다. MLP는 기온의 경우 은닉층이 4개, 노드 수가 128개일 때(R2 = 0.988), 상대습도는 은닉층 4개, 노드 수 64개에서 가장 높은 정확도를 보였다(R2 = 0.990). MLP 특성상 예측 시점이 멀어질수록 정확도는 감소하 였지만, 계절에 따른 환경 변화에 무관하게 기온과 상대 습도를 적절히 예측하였다. 그러나 온실 내 환경 제어 요소 중 분무 관수처럼 특이적인 데이터의 경우, 학습 데이터 수가 적기 때문에 예측 정확도가 낮았다. 본 연구에서는 MLP의 최적화를 통해서 기온 및 상대습도를 적절히 예측하였지만 실험에 사용된 온실에만 국한되었다. 따라서 보다 일반화를 위해서 다양한 장소의 온실 데이터 이용과 이에 따른 신경망 구조의 변형이 필요하다.

기후 변화에 따른 표고 재배사내 온도와 습도의 변화추이를 알아보기 위하여 5년 동안 봄, 여름, 가을 기간에 걸쳐 국내 49곳의 표고버섯 재배사에서 온도와 습도를 측정 분석하였다. 톱밥배지 재배사의 5년간 평균 온도와 습도는 24.7℃와 60.5%이었다. 원목 재배사의 5년간 평균 온도는 24.4℃, 평균 습도는 60.0%로 나타났다. 여름철 기간 중 온도 평균은 원목재배사의 경우는 2016년 29.8℃, 2017년 29.1℃, 2018년 33.3℃이었으며 톱밥배지 재배사의 경우는 2016년 26.8℃, 2017년 20.4℃, 2018년 24.2℃이었다. 조사 기간 중 30℃가 넘는 고온으로 측정된 재배사는 봄철에 1곳, 여름철에 5곳이었으며 원목 재배사가 5곳을 차지하였다. 원목재배에서 온도가 20℃를 넘지 않는 재배사는 4곳으로 모두 가을에 조사된 온도였다. 본 연구 조사는 기후변화에 대비해 표고 재배사의 경우 원목 재배사 관리에 우선적으로 대비해야 함을 시사하였다.

표고 시설재배에 있어 적정 상대습도를 구명하여 고품질 버섯생산 데이터를 제시하기 위해 상대습도를 달리 처리한 결과는 다음과 같다. 상대습도에 따른 생육특성을 조사한 결과, 갓의 명도값은 RH65%에서 높았고, 적색도는 RH95%에서 높았으며, 황색도는 상대습도 간 유의적 차이가 나타나지 않았다. 갓의 경도는 RH95%에서 높은 경향이었다. 갓직경은 RH95%에서 높게 측정되었고, 갓두께는 RH95%에서 높았다. 대길이의 경우 유의적 차이가 나타나지 않았지만 상대습도가 증가할수록 대길이가 증가하는 경향을 보였으며, 대직경은 RH95%에서 높게 측정되었다. 수량은 RH95%에서 유의적으로 높게 측정되었다. 화고발생률은 상대습도가 낮아질수록 높게 조사되었다. 위의 결과를 통해 RH95%에서 표고 자실체의 크기, 수량이 높게 조사되었지만 버섯의 갓색이 어둡고 화고 발생 비율이 낮은 결과를 나타내어 시설재배에서 고품질의 화고 버섯을 생산 할 수 있는 상대습도는 65%와 85%인 것으로 판단되었다.

Active clay, bentonite and zeolite were used as porous materials for humidity controlling ceramic boards. The specific area and the pore volume of active clay were higher than bentonite and zeolite. The flexible strength of the gypsum board decreased with an increasing amount of porous material, and the flexible strength was lowest when active clay with a higher specific surface area than others porous materials was added. The specific surface area and total pore volume of ceramic boards containing porous material were highest at 102.25 m2/g, 0.142 cm3/g, respectively, when the active clay was added. In addition, as the amount of added porous materials increased, the specific surface area and total pore volume of the ceramic board increased, but the average pore diameter decreased. The addition of s porous materials with a high specific area and a large pore volume improved the moisture absorptive and desorptive performance of the ceramic board. Therefore, in this experiment, the moisture absorptive and desorptive properties were the best when active clay was added. Furthermore, as the amount of added porous materials increased, the moisture absorptive and desorptive properties improved. When 70 mass% of active clay was added to α-type gypsum, the hygroscopicity was the highest, about 300 g/m2, in this experiment.

토마토 재배는 적당히 높은 온습도가 유리하기 때문에 주로 비닐하우스에서 재배되어왔다. 하지만 최근에는정보통신기술(ICT)의 발달로 인해 온도, 습도, 일조량, CO₂등을 원격으로 조절하여 힘과 시간을 덜 소모하고도작물의 생육환경을 편리하게 관리할 수 있는 스마트팜(Smart farm)이 늘어나고 있다. 본 연구에서는 토마토의 기존재배방식인 비닐하우스와 그와 다른 새로운 방식인 스마트팜에서의 위치 및 높이별 온습도와 토마토의 주요 해충인담배가루이와 작은뿌리파리의 발생량 및 시설 내에서의 발생분포에 대하여 조사하였다. 조사된 비닐하우스는 논산,평택, 세종에서 각각 한 동씩이었으며, 스마트팜은 논산의 한 동이 조사되었다. 조사결과 비닐하우스와 달리 스마트팜은 온습도가 더 일정하게 유지되었으며, 해충의 유입으로부터 조금 더 폐쇄적이기 때문에 상대적으로 주요 해충의발생량이 적었다. 또한 작은뿌리파리는 시설의 가장자리에서, 담배가루이는 중앙부에서 밀도가 높게 나타나는경향을 보였다.

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.

온도 및 습도에 민감한 화물에 대한 수요가 증가하고 있다. 이에 우리나라도 항만에서 온도 및 습도에 민감한 화물을 적극적으로 유치할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 온도 및 습도 민감화물 유치에 대한 해외사례를 분석하여 시사점을 도출하고 우리나라에 유치 가 능한 품목을 선정하는데 목적이 있다.

Adsorption technology can effectively handle the volatile organic compounds (VOCs) from waste gas. However the adsorption of VOCs at elevated temperature (>30oC) and high humidity conditions results in competitive adsorption between VOCs and the moisture. Furthermore, physical adsorption at an elevated temperature is the cause of degradation in the regeneration process performance. In this study, toluene as waste organic solvent in air at elevated temperature and high humidity was used to measure performance. The effects of the SiO2/Al2O3 ratio of zeolites, the adsorbent material coated on adsorption regenerative rotors, on the adsorption performance of toluene with respect to temperature (30~50oC) and relative humidity (50~90%RH) have been investigated. The adsorption of toluene decreased as relative humidity and adsorption temperature rose. The result shows that Htype ZSM5 (SiO2/Al2O3=100) zeolite exhibited the highest adsorption capacity for toluene at elevated temperature and humidity conditions. The physical and chemical adsorption of toluene on acid sites of zeolite were confirmed by this study.

본 연구는 수박 접목묘의 활착에 미치는 상대습도의 영향을 알아보고자 수행하였다. 2품종(‘스피드’, ‘삼복꿀’)의 수박(Citrullus vulgaris Schrad.)을 ‘RS-동장군’ 박 대목(Lagenaria siceraria Stanld.)에 접목하고, 접목묘는 주간 25oC/야간 18oC, 광주기는 1일 16시간 기준으로 몰리어다이어그램을 따라 3수준의 상대습도, 95-96%[1.1-0.8(주간) 또는 0.8-0.6(야간) g·m-3수분부족분(VPD)], 97-98%[0.7-0.4(주간) 또는 0.5-0.3(야간) g·m-3 VPD], 또는 99-100%[0.3-0.0(주간) 또는 0.2-0.0(야간) g·m-3 VPD]로 유지하였다. 상대습도 처리 중 97-98% 처리는 대목과 ‘스피드’ 접수의 생체중과 초장을 가장 크게 증가시키며 접목 2일 후에 접합부의 연결을 향상시켰다. 그러나 ‘삼복꿀’의 경우 상대습도 99-100% 처리에서 경경과 초장이 증가하였다. 또한 상대습도 95-96%와 97-98% 처리에서 재배한 2 품종 모두 과산화수소가 덜 발생하고 산화적 스트레스의 지표인 항산화 효소의 활성이 덜 나타났다. 따라서 이 연구의 결과는 수박묘의 접목활착에 가장 적절한 상대습도는 97-98%였다.

Hydrogen sulfide (H2S) emitted from various sources is a major odorous compound, and non-thermal plasma (NP) has emerged as a promising technique to eliminate H2S. This study was conducted to investigate lab-scale and pilot-scale NP reactors using corona discharge for the removal of H2S, and the effects of relative humidity, applied electrical power on reactor performance and ozone generation were determined. A gas stream containing H2S was injected to the lab-scale NP reactor, and the changes in H2S and ozone concentration were monitored. In the pilotscale NP experiment, the inlet concentration and flow rate were modified to determine the effect of relative humidity and applied power on the NP performance. In the lab-scale NP experiments, H2S removal was found to be the 1st-order reaction in the presence of ozone. On the other hand, when plasma reaction and ozone generation were initiated after H2S was introduced, the H2S oxidation followed the 0th-order kinetics. The ratio of indirect oxidation by ozone to the overall H2S removal was evaluated using two different experimental findings, indicating that approximately 70% of the overall H2S elimination was accounted for by the indirect oxidation. The pilotscale NP experiments showed that H2S introduced to the reactor was completely removed at low flow rates, and approximately 90% of H2S was eliminated at the gas flow rate of 15 m3/min. Furthermore, the elimination capacity of the pilot-scale NP was 3.4 g/m3·min for the removal of H2S at various inlet concentrations. Finally, the experimental results obtained from both the lab-scale and the pilot-scale reactor operations indicated that the H2S mass removal was proportional to the applied electrical power, and average H2S masses removed per unit electrical power were calculated to be 358 and 348 mg-H2S/kW in the lab-scale and the pilot-scale reactors, respectively. To optimize energy efficiency and prevent the generation of excessive ozone, an appropriate operating time of the NP reactor must be determined.

The study analyzed performance assessment factors of VOCs odor sensors from 3 different manufacturers, such as minimum detection limit, humidity stability and temperature stability. Through the minimum detection limit assessment, it was found that a VOCs sensor was able to detect TVOCs at the concentration of 5 ppb. The standard deviation ratio was over 10%, and it increased as humidity rose. The range of temperatures in which the VOCs odor sensor using photoionization could operate was between 25oC and 40oC, and the sensor output values were unstable at low temperatures. In terms of the temperature stability of the metal oxide semiconductor sensor for measuring complex odors, the sensor output values dropped considerably to 0~10oC, and were similar to the concentrations of odorous gases generated at 25oC. The results of the test of VOCs odor sensor outputs after temperature and humidity pre-treatment revealed that the respective stable output values at 50% humidity and 25oC were similar to the concentrations of manufactured odors. In terms of temperature and humidity stability of the VOCs odor sensors, all target VOCs substances had stable output values at 25oC to 40oC and at 50% to 65% relative humidities, and unstable values at low temperatures and high humidities. Therefore, the implementation of pre-treatment systems including temperature and humidity correction (25~40oC, 50~65% RH) is required for the stable use of VOCs odor sensors.

This study was an attempt to analyze the basic analytical characteristics of octanal and nonanal compounds by TD and GC/FID system. The basic analysis (linearity, precision, MDL: method detection limit) showed similar results for VOCs in terms of QA/QC results with the same analysis system. Also, the results are sufficiently satisfy the QA/QC of the Korean odor analysis standard method. When using a polyester aluminum bag, the amount of loss was found to be about -2% to 7%. Adjusting the relative humidity and loss trend with the passage of time, the loss amount is found to be only a trace amount. With the exception of the styrene compound, all volatile organic compounds have a tendency to decrease slightly. Similar results were shown from Octanal and Nonanal. As a result, Octanal and Nonanal compound’s adsorption amount by the polyester aluminum bag was a quite small. The relative humidity and other compounds appear to be significantly unaffected by Octanal and Nonanal.

당뇨병 환자의 혈당을 측정하기 위해 새로운 형태의 페녹시-메틸아미노 포스파젠 진단막을 제조하였다. 먼저 측 정 환경이 혈당 측정에 미치는 영향을 조사하였다. 활성화된 진단막을 가지고 5, 15, 25, 35, 45°C 그리고 상대습도 20%에서 80%까지 변화시키면서 시간에 따른 680 nm에서의 흡광도 변화량(K/S)를 측정하였다. 높은 측정온도와 습도에서도 K/S와 글 루코우즈 농도와의 기울기 값(Dose-Response Slope : DRS)은 크게 영향을 받지 않았다. 두 번째로, 제조된 진단막을 여러 환 경에서 보관한 후, 보관 환경이 글루코우즈의 농도 측정에 미치는 영향을 조사하였다. 새로운 포스파젠 진단막을 50°C에서 8 주 보관한 후 측정한 결과, 보관시간과 온도가 크게 영향을 주지 않았다. 또 상대습도 80%에서도 새로운 포스파젠 진단막의 안정성이 확인되었다.

The study analyzed performance assessment factors of odor sensors from 4 different manufacturers, including minimum detection limit, humidity stability and temperature stability. In the minimum detection limit assessment, only one electrochemical gas sensor was able to detect ammonia and hydrogen sulfide at the concentration of 5 ppb. The standard deviation ratio was over 10%, and it increased as humidity rose. The range of temperatures in which the electrochemical and photoionization gas sensors could function well was between 25oC and 40oC, and the sensor output values were unstable at low temperatures. Regarding the temperature stability of the metal oxide semiconductor sensor for measuring complex odors, the sensor output values dropped considerably to 0~10oC, and were similar to the concentrations of odor gases generated at 25oC. The results of the test of odor sensor outputs after temperature and humidity pre-treatment revealed that the respective stable output values at 50% humidity and 25oC were similar to the concentrations of manufactured odors. In terms of temperature and humidity stability of the NH3, H2S and Complex odor sensors, all target substances had stable output values at 25~40oC and 50~65% relative humidity, and unstable values at low temperatures and high humidity. Therefore, implementing pretreatment systems including temperature and humidity correction (25~40oC, 50~65% RH) is necessary for the stable use of odor sensors.

There is no doubt that global warming and climate change affect animal production and sustainability of livestock systems. High ambient temperature and humidity have detrimental effects on the performance of laying hens. The aim of this study was to evaluate the influence of cyclic temperatures on the performance and egg quality of laying hens during the summer in Korea. A total of 1028 Hy-Line Brown layers were reared in the open floor house and exposed to a 24 hr linear temperature cycle ranging from 21.7 to 33.0℃. Feed intake significantly decreased and cracked eggs increased under high ambient temperature or high THI (Temperature Humidity Index). Egg production was decreased gradually from 21 to 29℃ or from 21 to 26 THI. On the other hens, it was increased above 30℃ or 27 THI rather than decreased. High ambient temperature has no important impact on dirty eggs and mortality in this study. We believe that present data contribute to predict the effect of thermal conditions on the performance of laying hens by using ambient temperature or THI

본 연구는 냉각코일과 리튬브로마이드 수용액을 활용 하여 유리 chamber 내 냉각 및 제습 실험을 수행하였다. 냉각수 온도별 냉각 효과와 리튬브로마이드 수용액의 제습량을 확인하였으며, 이를 동시에 적용하여 실험을 수행하였다. 냉각수 온도별 냉각 실험은 279K, 286K, 293K에서 각각 19K, 13K, 10K 가량 감소되는 경향을 보였다. 냉각수 온도가 낮을수록 높은 냉각 성능을 보였으며, 여름철 상하수도 온도인 293K의 물로도 충분히 작물이 생육하기 좋은 온실 내부온도를 유지할 수 있다고 판단되었다. 또한 리튬브로마이드 수용액을 활용한 제습 실험에서는 약 80%의 외부 습도가 리튬브로마이드 수용액과 결합하여 약 50%로 감소되어 약 30%의 제습량을 보였으며, 이는 시설 내 제습 시스템의 적용에 적합한 물질로 판단된다. 냉각코일과 리튬브로마이드 수용액을 동시에 적용한 실험에서 약 9K의 온도 강하, 15%의 제습량을 나타냈으며, 리튬브로마이드 수용액이 수증기를 흡수하는 과정에서 반응열이 발생하는 것을 확인하였다. 또한, 시뮬레이션을 통해 냉각 실험 결과와 대비 비교 한 결과 약 299.7K의 내부 온도를 보여 일치하는 것을 확인하였다. 수분의 제습과정을 거치면서 농도가 낮아진 리튬브로 마이드 수용액(희용액)은 수집탱크로 모아 재생부로 이송되어 가열, 수분을 증발시켜 농용액으로 전환된 후 열 교환을 거쳐 냉각되어 다시 제습시스템으로 공급되는 시스템을 적용하면 일정량의 리튬브로마이드 수용액만으로 온실 제습을 할 수 있을 것으로 판단된다. 본 실험을 통해 냉각 및 제습이 동시에 가능하다는 것을 확인하였으며, 리튬브로마이드 수용액을 활용하여 실제 온실에 적용된다면 기존 온실에서 사용하고 있는 냉방 및 제습 방법에 비해 에너지 절감을 통한 경제적 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 향후, 제습 부분은 시뮬레이션을 통한 분석 및 실험결과와 대비 검증이 요구되고, Lab scale의 제습 시스템에 서 Farm scale의 온실 규모로 확장하여, 추가 변수에 대한 제습 및 냉각 연구가 수행되어야 할 것이다.

본 연구는 잣버섯 재배에서 자실체의 생장과 상대습도 와의 관계를 파악하기 위해 수행하였다. 상대습도가 증가 할수록 갓과 대의 수분함량은 높은 경향이었고, 초발이소 요일수와 생육일수는 상대습도 95%에서 가장 짧았다. 수 량 및 상품수량은 다른 처리구에 비해 상대습도 95%에서 가장 많았고, 갓의 균열정도는 상대습도 65%에서 가장 강하게 나타났다.