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- 저자 : 곽수지 ( Su Ji Kwak ) (검색결과 7 건)
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곽수지 ( Su-ji Kwak ),곽은지 ( Eun-ji Kwak ),이현희 ( Hyun-hee Lee ),이승기 ( Seung-ki Lee ),한재웅 ( Jae-woong Han ),김웅 ( Woong Kim ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2
식물공장은 계절 및 가뭄, 폭우, 폭염 등의 자연재해에 영향을 받지 않고 식물을 계속적, 연속적으로 연중 생산할 수 있는 장점이 있음에도 불구하고 초기투자비용이 많이 든다는 단점으로 인해서 많이 보급되지는 못하고 있는 실정이다. 식물공장에서는 주로 엽채류를 재배 및 생산하고 있으나, 엽채류보다는 고부가가치 작물을 재배하여 생산하는 것이 투자비 회수 및 수익 창출에 도움이 될 것이다. 특히 식물공장내에서 작물을 재배할 경우 광 환경이 작물의 생육에 많은 영향을 미치게 되고, 작물에 맞는 적정한 광 환경 제공은 작물의 생육과 밀접한 관련이 있게 된다. 이에 고부가가치 작물인 아이스플랜트의 최적의 광환경 제공을 위한 광원에 따른 생육특성을 분석하고자 하였다. 광환경은 Red (660 nm), Blue (450 nm), Green (525 nm), White (6500 k), UV (395 nm) LED를 사용하여 Red:Blue (Blue, 8:2), Red:Blue:Green (Green, 8:1:1), Red:Blue:White (White, 8:1:1), Red:Blue:UV (UV, 8:1:1) 비율의 광원을 180 μmol · m<sup>2</sup> · s<sup>-1</sup> 조사하여 주었으며, 온도 20~23°C, 습도 60~70%, CO<sub>2</sub>농도 1,000 ppm으로 조성하여 주었다. 아이스플랜트 종자 파종 후 14일 째 되는 날 정식하였고, 정식 후 28일 째 되는 날 생육측정을 실시하였으며, 엽수, SPAD, 지상부·지하부의 생체중 및 건물중, 엽무게, 엽폭, 엽장, 엽면적의 항목을 측정하였다. 엽수 측정 결과 UV에서 35.33장, White와 Green은 32.67장, Blue는 22.67장으로 잎의 발현을 촉진시키기 위해서는 UV가 포함된 혼합광을 사용하는 것이 좋을 것으로 판단되었다. SPAD는 UV에서 가장 높은 값을 나타냈으며, Blue, Green, White순으로 높은 값을 나타내었으나, 혼합광원별 SPAD 값의 차이는 크지 않았다. 지상부 생체중과 건물중 및 지하부 생체중과 건물중의 측정 결과는 Green에서 35.59 g, 2.18 g으로 가장 큰 값을 나타내었고 White, UV, Blue 순으로 큰 값으로 나타났다. 엽 무게, 엽장, 엽면적, 엽폭의 측정 결과 모두 Green이 포함된 광원에서 가장 높게 나타났고, UV, White, Blue 순으로 높게 나타났다. 생육측정 결과 엽수와 SPAD 항목을 제외하고 모든 생육측정 항목에서 Green이 포함된 광원에서의 측정값이 높게 나타났으며, 이에 광원에 따른 아이스플랜트의 생육은 Red:Blue:Green 혼합광원에서 가장 좋은것으로 판단할 수 있었다.
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녹색광이 포함된 인공광원에 따른 아이스플랜트의 생육특성
곽수지 ( Su-ji Kwak ),곽은지 ( Eun-ji Kwak ),이승기 ( Seung-ki Lee ),한재웅 ( Jae-woong Han ),김웅 ( Woong Kim ) 한국농업기계학회 2018 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.23 No.2
식물공장 내에서 작물 재배는 환경적 변수 요인이 적어 계속적으로 생산하고자 하는 적정량의 일관된 생산이 가능하나 이를 운영하기 위해서는 많은 초기 투자비용이 들기 때문에 많은 장점에도 불구하고 식물공장의 보급은 미비한 실정이다. 현재 식물공장에서는 주로 엽채류를 생산하고 있기 때문에 투자비 회수와 수익 창출을 위해서 고부가가치 작물의 재배 및 생산으로 운영되어야 할 것이다. 작물 생육은 제공되는 인공광원의 광원 및 광질에 영향을 받기 때문에 작물에 맞는 적정한 광 환경의 제공은 작물의 생육과 밀접한 관련이 있으며, 적정한 광량의 제공으로 생육속도의 촉진 및 생육량 증대가 이루어진다면 초기 투자비용 회수에 많은 도움이 될 것으로 판단하였다. 이에 고부가가치 작물인 아이스플랜트의 생육촉진 및 생육량 증대를 위하여 이전 실험 결과로 가장 좋은 광환경 조건으로 나타난 Red, Blue, Green의 혼합광원을 사용한 최적의 광량을 구명하고자 하였다. 광환경은 Red (660 nm), Blue (450 nm), Green (525 nm) LED를 8:1:1 비율로 광량 120, 160, 180 μmol · m<sup>2</sup> · s-<sup>1</sup>로 조사하여 주었으며, 온도 20~23°C, 습도 50~60%, CO2농도 1,000 ppm으로 조성하여 주었다. 아이스플랜트 종자 파종 후 14일째 되는 날 정식하였고, 정식 후 28일 째 되는 날 생육 측정을 실시하였으며, 엽수, SPAD, 지상부· 지하부의 생체중 및 건물중, 엽무게, 엽폭, 엽장, 엽면적의 항목을 3반복 측정하였다. 엽수 측정 결과 광량이 증가할수록 14.67장에서 32.67장으로 증가하였으며, 광량의 증가는 잎의 발현촉진에 영향을 미치는 것으로 판단하였다. 광량이 증가할수록 지상부 생체중은 16.13 g에서 35.59 g, 지하부 생체중은 3.59 g에서 13.40 g, 지상부 건물중은 0.85 g에서 2.18 g, 지하부 건물중은 0.17 g에서 0.67g으로 모든 항목에서 광량이 120 μmol · m<sup>2</sup> · s-<sup>1</sup>에서 180 μmol · m<sup>2</sup> · s-<sup>1</sup>로 증가하면 결과 값도 증가하는 것으로 나타났다. 이 결과는 광량에 따른 엽의 특성을 알아보기 위하여 진행된 엽무게, 엽장, 엽폭, 엽면적 측정결과도 동일하게 모든 항목에서 광량의 증가에 따라 증가하는 것으로 나타났고, SPAD 측정 결과에서만 광량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으나 이는 유의적인 차이는 없는 것으로 나타났다. 이에 Red, Blue, Green의 혼합광원에서 아이스플랜트의 생육을 촉진시키기 위한 광량은 180 μmol · m<sup>2</sup> · s-<sup>1</sup>에서 가장 좋은 것으로 판단할 수 있었다.
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UV광원을 포함한 인공광원의 펄스폭 변조에 따른 적치마 상추의 생육특성
곽수지 ( Su-ji Kwak ),곽은지 ( Eun-ji Kwak ),이현희 ( Hyun-hee Lee ),이승기 ( Seung-ki Lee ),한재웅 ( Jae-woong Han ),전명진 ( Myung-jin Jeon ),김웅 ( Woong Kim ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.1
식물공장 내 작물의 생육은 제공되는 인공광원의 광원 및 광질에 영향을 받으며, 광흡수 파장에 따라 다르다. 또한 광합성에 효과적인 형태의 빛의 계속적인 빛의 조사보다는 광 펄스를 조절하여 공급하여 준다면 더욱더 효과적인 생육 환경을 제공해 줄 수 있다. 식물의 최적 생장을 위해 특정 파장대의 빛을 선택적으로 조사할 수 있는 LED특성을 사용하여 UV광원을 포함한 인공광원의 펄스폭 변조에 따른 적치마 상추의 생육특성을 알아보고자 하였다. 광환경은 Red(660 nm), Blue(450 nm), UV(395 nm) LED를 8:1:1 비율로 광량 160 μmol · ㎡ · s-<sup>1</sup>, 주파수1.25, 2.5, 3.75, 5.0 kHz로 조사하여 주었으며, 온도 20~23℃, 습도 50~60%, CO<sub>2</sub>농도 1,000 ppm으로 조성하여 주었다. 아시아종묘 적치마상추를 파종 후 18일 째 되는날 정식, 정식 후 14일 · 28일 째 되는날SPAD, 지상부 · 지하부의 생체중 및 건물중, 엽폭, 엽장을 측정하였으며, 측정한 엽폭과 엽장을 이용하여 엽형지수 산출, 지상부 · 지하부 생체중 값을 이용하여 S/R율을 산출하였다. SPAD 측정결과 생육시기가 증가할수록 SPAD함량은 감소하였으며, 1.25와 2.5 kHz에서 생육 시기 증가에 대한 SPAD함량 감소가 컸고, 3.75와 5.0 kHz의 경우 SPAD함량의 감소량은 작았다. 지상부 생체중은 3.75 kHz에서 121.51 g으로 가장 높은 값을 나타냈으며, 2.5, 1.75, 5.0 kHz 순으로 높은 값을 나타났다. 지하부 생체중의 경우 3.75 kHz에서 31.31 g으로 가장 높은 값을 나타냈으며 2.5, 5.0, 1.25 kHz 순으로 높게 나타났다. 엽형지수는 생육 시기가 증가에 따라 감소하는 것으로 나타났으며, 1.75, 2.5, 5.0, 3.75 kHz순으로 크게 나타났다. 지상부 건물중 측정결과는 지상부 생체중 결과와, 지하부 건물중의 측정결과는 지하부 생체중 결과와 동일하였다. S/R율은 1.75 kHz를 제외하고 생육시기가 증가할수록 S/R율은 감소하는 것으로 나타났으며, 주파수가 높아질수록 S/R율은 감소하는 것으로 나타났다. 엽형지수는 엽폭/엽장으로 엽형지수를 산출한 결과로 값이 작을수록 엽폭이 넓은 형태를 의미하며, 생체중값이 가장 크게 나타났던 3.75 kHz에서 엽형지수의 값이 가장 낮게 나타났으며 3.75 kHz를 제외하고 주파수가 높을수록 엽형지수의 값이 낮게 나타났다. 이에 주파수에 따른 적상추의 생육은 3.75 kHz에서 가장 좋은 것으로 판단할 수 있었다.
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고추 기계화 재배를 위한 재식밀도에 따른 생산량 비교분석
곽수지 ( Su-ji Kwak ),곽은지 ( Eun-ji Kwak ),이현희 ( Hyun-hee Lee ),한규철 ( Kyu-cheol Han ),이승기 ( Seung-ki Lee ),한재웅 ( Jae-woong Han ),전명진 ( Myung-jin Jeon ),김웅 ( Woong Kim ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2
김치의 필수양념인 고추는 전체 채소 재배면적의 19.6%를 차지하고, 전체 채소 생산액의 27%를 점유하고 있는 주요 작물이다. 고추재배 기계화를 위해서는 작업공간이 확보되어야 하는데 이를 위해서 필요한 조간간격 및 재식거리 증대는 재식밀도 감소로 인한 생산량 감소 등의 우려로 인해 꺼려지고 있다. 하지만 농촌의 노동력 부족 현상으로 인한 기계화가 필요한 실정이며, 생산량감소에 영향을 주지 않는 기계화를 위한 최소한의 작업 공간 마련을 위한 재식밀도에 따른 생산량을 비교 분석하고자 하였다. 시험재료는 “PR 산울림” 품종을 사용하여 2016년 5월 23일 조간간격 및 재식거리는 보통 농가의 수준인 A그룹(90×30 cm), B그룹(120×45 cm), C그룹(150×60 cm)으로 정식하여 재배한 후2016년 9월 1일 일시 수확하여 생산량 비교를 위한 주당 청과수 및 숙과수를 측정하였고 홍고추각각의 몸통부의 길이 및 지름, 생체중, 건물중을 측정하였다. 홍고추의 몸통부의 길이와 지름과, 생체중 및 건물중 모두 C그룹에서 가장 큰 값을 나타냈다. 주당 청과수는 A그룹 12.6개, B그룹 33.4개, C그룹 52.4개, 주당 숙과수는 A그룹 26.8개, B그룹41.8개, C그룹 44.8개로 조간간격 및 재식거리가 넓을수록 청과수와 숙과수가 많게 나타났다. 5㎡에 재배한다고 가정했을 시 A그룹은 48주 정식이 가능하고 총 수확량 1891개, 19,912 g을 수확할수 있으며, B그룹은 정식가능 주수 32주, 총 수확량 2481개, 39,705 g의 수확이 가능하고, C그룹은24주 정식이 가능하고 총 수확량 2,332개, 46,656 g을 수확 할 수 있을 것으로 예상되었다. 총 수확량은 C그룹, B그룹, A그룹 순으로 재식밀도가 작을수록 총 수확량이 많아지는 것으로 나타났다. 기존 농가 재식거리인 A그룹은 재식 가능한 주수가 많기 때문에 그만큼 더 많은 노동력을 초래하게 되고, 좁은 작업공간으로 인한 농기계 사용이 제한되기 때문에 작업강도가 더 높아지게 된다. 그러나 본 실험 결과로 재식밀도를 감소시켜 줌으로써 생산성이 높아졌을 뿐만 아니라 작업환경 개선으로 작업 강도 및 노동시간을 감소시킬 수 있을 것으로 확인하였으며 이를 위해서는 재배 농가에서의 의식 전환 등이 필요할 것으로 판단되었다.
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곽은지 ( Eun-ji Kwak ),곽수지 ( Su-ji Kwak ),이현희 ( Hyun-hee Lee ),이승기 ( Seung-ki Lee ),한재웅 ( Jae-woong Han ),김웅 ( Woong Kim ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2
미래식량으로 주목받고 있는 곤충산업은 2013년 유엔식량농업기구(FAQ)에서 유망한 미래식량으로 곤충을 지정한 이후에 식용곤충에 대한 관심이 높아지면서, 곤충을 생산하는 사육장의 규모도 증가되고 있는 추세이다. 그러나 온도와 습도에 영향을 받는 곤충을 기후조건이 다른 사계절이 뚜렷한 국내에서 연중생산하기 위해서는 적지 않은 유지비용이 들기 때문에 적은 유지비용으로 곤충을 생육시키기 위한 최적의 환경을 제공하는 시스템 개발이 필요하다. ICT기술을 접목한 사육 시스템은 온도와 습도를 자동으로 제어하기 위한 장치로 사육장 톱밥 내 온도측정을 위한 온도센서(DS18B20)와 습도 측정을 위한 토양 습도센서(IM121017001), 측정된 온도와 습도가 표시되는 LCD, 온습도 조절을 위하여 탄소피막의 난방필름, 워터펌프 및 미니 스프링쿨러, 이를 조절하기 위한 컨트롤러로 구성하였다. 사육시스템의 장치 내 습도조절은 장수풍뎅이가 사육하기 적합한 습도 조건인 50~70%를 유지하기 위해서 케이지 뚜껑에 부착된 스프링클러와 워터펌프를 이용하여 토양 내 습도를 조절하였다. 사육장치내 온도조절은 장수풍뎅이가 사육하기 적합한 온도 조건인 26~28°C를 유지하기 위해서 난방필름과 열전도판을 이용하여 톱밥 내 온도를 조절하였다. 시스템의 성능을 검증하기 위하여 세팅된 값으로 측정한 결과 온도는 최소 25°C, 최대 28°C, 평균 27°C로 유지되는 것으로 나타났고, 습도는 최소 50%, 최대 80%, 평균 66%로 유지되는 것으로 나타났다. 향후 이 시스템을 이용하여 실제로 장수풍뎅이를 사육하고 장수풍뎅이 사육의 적합여부를 검증하는 것이 필요할 것으로 판단하였다.
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