본 연구는 식물공장용 체인컨베이어식 조간조절장치를 개발하기 위해 수행하였다. 개발 시스템을 재배작물에 실제로 적용하기 위해 평가 시험하였다. 실험결과, 식물공장에서 수경재배되는 채소의 주간을 조절하는 기술을 제공하였다 작물조간조절단계는 매주 수확하는 것으로 하여 4단으로 설정하였고, 단계별 이송속도는 각각 6.4, 9.6, 12.3, 15.8cm·s-1이었고, 조간조절량은 각각 101.6, 152.4, 203.2, 254.0mm로 나타났다. 1단계에서 4단계로 작물이 이송되는 동안 작물과 재배 홈통의 무게가 17N에서 935N으로 증가함에 따라 구동축토오크도 11.7~33.3N·m범위에서 증가하여 이론토크 값보다 5.9~9.8N·m 더 소요되었으며, 이때의 진행 저하율은 1.6~2.1%이었다. 재배홈통의 이동소요 시간의 설계 값이 2.26초이고 실측값이 2.24초로 잘 일치한 것으로 나타났다. 조간조절장치는 조간조절량이 설계된 값의 5%이내 범주에서 잘 조절되고, 시스템으로도 안정적으로 나타나 식물공장용 조간조절장치로 체인컨베이어식 조간조절장치가 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.

장미 식물공장식 양액재배는 고품질의 절화를 대량으로 계획 생산할 수 있는 시스템으로 장미 수출증가에 따라 기존의 재배 방식에서 식물공장 형태로의 전환이 필수적이다. 또한 식물공장에서의 경제적이고, 효율적인 생산을 위한 지하부 환경의 최적 관리 기술 개발이 절실한 실정이다. 따라서 장미 식물공장에 적합한 single-stemmed rose 수경재배시 배양액의 온도과 같은 지하부 환경요인이 장미의 생육과 품질에 미치는 영향을 알아보고자 실험하였다. 배양액의 온도에 따른 'Red Velvet'의 광합성률, 증산량, 생육 및 수량이 15~20℃에서 높게 나타나 적정 배양액 온도임을 알 수 있었다. 반면에 'Vital'은 10~15℃에서 생육이 가장 왕성하고 30℃의 고온에서는 거의 생육이 이루어지지 않아 'Red Velvet'과는 달리 고온의 배양액에 대한 적응력이 낮은 것으로 나타났다.

식물공장에 있어서 생산성 극대화를 위한 최적환경을 구명하기 위하여, 식물공장 시스템 하에서 광도와 배양액 농도가 잎상추의 생육과 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 실험결과 광이 높아짐에 따라 증산량과 광합성량이 높았으며, 광도 200μmol m-2 s-1과 300μmol m-2 s-1 에서 생체중과 건물중이 가장 높게 나타났다. 따라서 식물공장내 잎상추의 최적 광도는 200 μmol m-2 s-1 이상으로 나타났다. 지상부 환경요인들과의 지하부 환경 요인과의 관계를 밝히기 위해서 광도와 배양액 농도간의 관계가 잎상추 생육과 품질에 미치는 영향을 조사한 결과 통계적 유의성은 없었으나 저광도에서는 배양액농도가 높은 편인 2.4 mS cm-1에서 고광도에서는 1.8 mS cm-1 수준에서 생육량이 많게 나타났다.

완전제어형 식물공장하에서 인공광원에 따른 결구상추의 생육, 잎끝마름증과 배양액속의 무기이온 변화를 검토하고자 본 실험을 수행하였다. 인공광원에 따른 지상부 생체중과 건물중간의 유의적인 차이는 없었으나 전반적인 생육은 형광등에서 가장 낮게 나타났다. 인공광원중 생육과 램프의 경제성을 고려해 볼때, 고압나트륨등을 사용하는 것이 좋을 것으로 생각된다. 인공광원에 따른 잎끝마름증 발생시기는 정식 후 14일에 처음 발생하였으며, 발생부위는 자엽으로 부터 9∼10번째 잎이었다. 발생원인으로는 빠른 생장율과 상추의 칼륨흡수로 추정되었다. 그리고 인공광원에 따라 배양액속의 무기 성분 변화를 보면, 세처리구 모두 칼슘. 마그네슘, 구리와 아연 함량 등은 축적되는 경향을 보였으며, 전질소, 인, 철과 망간 함량등은 안정적이었다.

1. 레이저변위계 및 x-y로봇을 이용하여 계측한 3차원 데이터를 컴퓨터실의 PC/AT에 데이터를 전송하고, Visual Basic(Microsoft)을 이용하여 프로그램화한 화상처리시스템에 의해 머스크멜론 네트의 추출과 그 특징을 확인할 수 있었다. 2. 시용 배양액농도 및 배양액 시용시기를 다르게 함으로써 네트의 높이 및 폭의 차이를 확인하는 것이 가능했다. 3. 머스크멜론 네트의 특징인 높이 및 폭은 시용 배양액농도에 따라서 각각 다르다는 것을 알 수 있었다. 배양액의 농도가 낮을수록 네트의 점유율은 낮아지고, 폭은 넓어지는 경향이 보였다.

최근 작물의 공장적 재배는 『식물공장』이라는 단어로 대표되는, 새로운 재배방식의 하나로서 세계적으로 주목받고 있다. 식물공장(plant factory or factory- style plant production system)이라는 단어의 의미와 같이 『시설내의 작물을 공장제품의 생산과 동일하게 재배하는 시스템』이다. 즉 자연환경에 의존하지 않고 인공환경하에서 식물을 공장적으로 재배하는 방식을 의미한다. 이를 위해서는 지하부의 양액, 지상부의 온습도, 탄산가스, 광 등에 대한 고도의 환경제어 및 작업의 자동화가 필요하다.(중략)

본 논문은 재난재해와 방사선 오염으로부터 안전한 농작물 관리를 위한 플랫폼, 그리고 식물 생장 모니터링 시스템 을 제안하였다. 또한, 식물생장을 모니터링하여 식물공장 내에서 생장하는 식물의 크기를 효율적으로 측정할 수 있는 시스템을 개발하였다. 본 연구에 따른 기대효과는 첫째, 자연재해와 방사능오염 감시를 통해 신속하고 정확한 대처 기능으로 농산물 품질 과 생산성 향상을 가져올 수 있다. 둘째, 식물의 크기 측정 데이터를 유지 관리하는데 소요되는 시간을 절약하여 경비 를 절감할 수 있다. 마지막으로 식물 공장 관리자의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

우리 나라에서 한양재료로 사용되고 있는 약초의 어린잎과 전초(全草)를 산채류로 이용하기 위한 기초자료를 얻기 위하여 식용이 가능한 7종의 약초 어린잎 및 전초(全草)의 일반성분, 무기성분 및 아미노산등을 분석하였다. 독활을 포함해서 7종의 약초 어린잎 및 전초(全草)의 수분함량은 79.74~85.97%의 범위로 다른 야채류에 비해 낮게 나타났으며, 조단백질의 함량은 당귀(1.12%)와 방풍(1.27%)을 제외하고는 대부분 2%정도로 야채류와 비슷한 경향을 보였다. 그리고 조지방은 0.69~1.36%, 조섬유는 1.8~3.9%, 조회분은 1.58~2.79%의 범위로로 각각 나타나 종류 별로는 다소의 차이를 보이고 있으나 일반 야채류와 대체적으로 비슷하였다. 무기성분에서는 모든 시료에서 K함량이 202~504mg%로 가장 높았고 Ca, Mg 및 Natns으로 나타났다. 총 아미노산의 함량은 두릅 965mg%, 황금 930mg%, 독활 879mg%, 일당귀 851mg%, 배초향가 747mg% 및 방풍 615mg%의 함량을 보였다. 아미노산의 조성을 보면 약초의 종류에 따라 아미노산의 종류별 함량 차이가 있으나 전반적으로 aspartic acid와 glutamic acid가 공통적으로 많았으며, methionine과 cystine은 모든 시료에서 가장 적게 나타났다.

주요(主要) 한약재(韓藥材)로 이용(利用)되고 있는 약용식물(藥用植物)인 황금(黃芩), 독활(獨活), 곽향(藿香)을 채소화(菜蔬化)하기 위하여 파종기(播種期) 및 재식밀도시험(栽植密度試驗)과 양액재배(養液栽培)를 실시(實施)하여 대량생산(大量生産) 가능성(可能性)을 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1 채소화(菜蔬化) 가능(可能) 약용식물중(藥用植物中) 황금(黃芩)과 곽향(藿香)은 도장(圖場)의 출현율(出現率)이 높아 초밀식재배(超密植栽培)가 가능(可能)하여 대량(大量) 생산(生産) 할 수 있을 것으로 본다. 2. 채소용(菜蔬用) (가공용(加工用)) 유식물체(幼植物體)의 생산(生産)을 위한 밀식재배시(密植栽培時) 황금(黃芩)과 곽향(藿香)은 4월(月) 초순(初旬) 파종(播種)이 가장 유리(有利)하였으며, 재식밀도(栽植密度)는 초밀식재배(超密植栽培) 10×5cm(200주(株)/m2)가 유식물체(幼植物體) 생산(生産)이 증수(增收)되는 경향(傾向)이었다. 3. 식물공장(植物工場)시스템을 이용(利用)하기 위한 양액재배시(養液栽培時) 곽향(藿香)은 여액수경(濾液水耕) 방식(方式)에서 일본야채(日本野菜) 표준액(標準液)에서 재배(栽培)가 가능(可能)하였다.

In order to establish utilijzation of medicinal herb as vegetable by Hydroponics, the present studies were conducted to investigate the effect of temperature and light on the seed germination ofmedicinal herb. The results obtained are summaried as follows. The lower and upper temperaturelimit for herb germination was 10'c and 30'c within which the optimum was 20'C. Germinationof medicinal herb was similar in light and dark condition.