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김동억,이공인,김현환,우영회,이운용,강인철,Kim, D.E.,Lee, G.I.,Kim, H.H.,Woo, Y.H.,Lee, W.Y.,Kang, I.C. 국립한국농수산대학교 교육개발센터 2015 현장농업연구지 = Journal of practical agricultural resear Vol.17 No.1
This study was conducted to develop the fertigation system with a peristaltic hose pump and brushless DC motor. The fertigation system was consisted of sensor, main controller, motor control unit, peristaltic pump, water supply pump, control panel, and filter. The peristaltic pump discharges liquid by squeezing the tube with rollers. Rollers attached to the external circumference of the rotor compresses the flexible tube. The fluid is contained within a flexible tube fitted inside a circular pump casing. The developed fertigation system has no mixing tank but instead injects directly a concentrated nutrient solution into a water supply pipe. The revolution speed of the peristaltic pump is controlled by PWM (Pulse width modulation) method. When the revolution speed of the peristaltic pump was 300rpm, the flow rate of the 3.2, 4.8, 6.3mm diameter tube was 202, 530, 857mL/min, respectively. As increasing revolution speed, the flow rate of the peristaltic pump linearly increased. As the inner diameter of a tube larger, a slope of graph is more steep. Flow rate of three roller was more than that of four roller. Flow rate of a norprene tube with good restoring force was more than that of a pharmed tube. As EC sensor probe was installed in direct piping in comparison with bypass piping showed good performance. After starting the system, it took 16~17 seconds to stabilize EC. The maximum value of EC was 1.44~1.7dS/m at a setting value of 1.4dS/m. The developed fertigation system showed ±0.06dS/m deviation from the setting value of EC. In field test, Cucumber plants generally showed good growth. From these findings, this fertigation system can be appropriately suitable for fertigation culture for crops.
토양 수분함량이 토마토 묘의 생육 및 항산화 효소에 미치는 영향
김동억,강정균,신윤아,홍순중,이운용,우영회,Kim, D.E.,Kang, J.K.,Shin, Y.A.,Hong, S.J.,Lee, W.Y.,Woo, Y.H. 국립한국농수산대학교 교육개발센터 2019 현장농업연구지 = Journal of practical agricultural resear Vol.21 No.2
본 연구는 토마토 육묘 시 생육과 묘소질에 영향을 줄 수 있는 요인 중에서 수분함량이 모종의 생육과 항산화효소 형성에 미치는 영향, 엽온의 변화에 대한 관찰을 수행하였다. 실험 방법은 토마토 모종을 관수한 상태의 무게가 50g, 40g, 30g가 되도록 관수를 하였고 각 묘 및 트레이의 무게를 시간마다 측정하였으며, 열화상 카메라를 이용하여 엽온을 측정하였고, 실험 후 각 묘의 항산화효소를 측정하여 스트레스 여부를 확인하였다. 실험 결과, 상토 무게의 변화는 주간 감소량 보다 야간의 감소량이 더 적은 것으로 나타났으며 각 묘의 무게별 감소량은 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한 상토 무게에 따른 생육 변화도 차이가 없는 것으로 나타났다. 하지만 플라보노이드 및 항산화 효소는 상토 무게 50g에서 가장 높게 나타났다. 이는 근권부에 과습 상태가 장시간 지속되어 스트레스를 받은 것으로 판단되며, 추후 장시간 생육 변화, 실시간 환경 변화 조사 및 상토 종류에 따른 증발산량 조사가 필요할 것으로 사료된다.
토마토 육묘 시 변온이 생육과 저온 스트레스에 미치는 영향
김동억,이운용,배광수,신윤아,강정균,우영회,강동현,Kim, D.E.,Lee, W.Y.,Bae, K.S.,Shin, Y.A.,Kang, J.K.,Woo, Y.H.,Kang, D.H. 국립한국농수산대학교 교육개발센터 2018 현장농업연구지 = Journal of practical agricultural resear Vol.20 No.2
This study was carried out to investigate the applicability of alternating temperature control during night time in a nursery seedling production. Three groups of samples were exposed to three different environmental conditions for 6 days from 18:00 to 09:00; one was constantly 15 ℃, another was alternating between 15 ℃ for 2 hours and 11 ℃ for 2 hours, and the other was alternating between 15 ℃ for 2 hours and 11 ℃ for 4 hours. Leaf temperature and stem temperature was measured in real time. The influence of cold stress was analyzed by flavonoid content and growth of tomato seedling. The temperature of leaves and stem became equal to the ambient temperature over time, furthermore, there was no significant difference among the treatments. In conclusion, it is considered that heating costs can be saved considerably, as the alternating temperature has fewer effects on cold stress reaction by tomato seedling growth.
인공광을 이용한 수경재배에서 배양액 농도가 상추의 생장과 배양액 양분 농도에 미치는 영향
김동억,이운용,허정욱,이공인,강동현,우영회,Kim, D.E.,Lee, W.Y.,Heo, J.W.,Lee, G.I.,Kang, D.H.,Woo, Y.H. 국립한국농수산대학교 교육개발센터 2017 현장농업연구지 = Journal of practical agricultural resear Vol.19 No.1
This study was conducted to investigate the effects of nutrient solution strength on growth and nutrient element concentrations in leaf lettuce (Lactuca sativa L. cv. 'Dduksum') by hydroponic culture under fluorescent lamp and LED. Leaf lettuce were grown in closed hydroponic cultivation systems supplied with 1/2, 1 and 2 strength of nutrient solution recommended by horticultural experiment station in Japan. The growth of 'Dduksum' was highest in the 2 strength of standard nutrient solution. The amount of nutrient element in the recycled nutrient solution was higher at 2, 1 and 1/2 strength of nutrient solution. The concentration of NO<sub>3</sub>-N, Ca<sup>2+</sup>, Mg<sup>2+</sup> in the recycled nutrient solutions increased in 1 and 2 strength of nutrient solution but that of NH<sub>4</sub>-N decreased gradually in 1/2 and 1 strength of nutrient solution. The concentration of K, Ca, Mg in leaf lettuce was maintained in the normal range, whereas the concentration of phosphorous was 1.3 to 1.6%, which was higher than proper range. As the concentration of NH<sub>4</sub>-N decreases gradually in all the treatments, it is necessary to raise the rate of NH<sub>4</sub>-N or add it.
김동억,이운용,강동현,강인철,홍순중,우영회,Kim, D.E.,Lee, W.Y.,Kang, D.H.,Kang, I.C.,Hong, S.J.,Woo, Y.H. 국립한국농수산대학교 교육개발센터 2016 현장농업연구지 = Journal of practical agricultural resear Vol.18 No.1
Monitoring and control of the greenhouse environment play a decisive role in greenhouse crop production processes. The network system for greenhouse control was developed by using recent technologies of networking and wireless communications. In this paper, a remote monitoring and control system for greenhouse using a smartphone and a computer with internet has been developed. The system provides real-time remote greenhouse integrated management service which collects greenhouse environment information and controls greenhouse facilities based on sensors and equipments network. Graphical user interface for an integrated management system was designed with bases on the HMI and the experimental results showed that a sensor data and device status were collected by integrated management in real-time. Because the sensor data and device status can be displayed on a web page, transmitted using the server program to remote computer and mobile smartphone at the same time. The monitored-data can be downloaded, analyzed and saved from server program in real-time via mobile phone or internet at a remote place. Performance test results of the greenhouse control system has confirmed that all work successfully in accordance with the operating conditions. And data collections and display conditions, event actions, crops and equipments monitoring showed reliable results.
김동억 ( D. E. Kim ),이공인 ( G. I. Lee ),허정욱 ( J. W. Heo ),김현환 ( H. H. Kim ),강동현 ( D. H. Kang ),이시영 ( S. Y. Lee ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2
인공광 식물공장에서는 공간활용도를 극대화하기 위해 다단재배방식이 일반적인 재배유형이다. 인공광 식물공장에서 채택하고 있는 보편적인 재배방식으로 4단∼8단의 베드를 층으로 설치한다. 다단 이동 재배시스템은 투입 노동력을 줄이고 생산을 자동화하기 위해서 식물공장에서 갖추어야 기본적인 장치이나 초기 시설비가 많이 들기 때문에 도입되지 못하고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 고정식 시설과 다단식 이동 재배시스템을 설치할 때 드는 기계비용을 비교하고 다단식 이동 재배시스템을 설치함으로써 발생하는 기계이용 효과를 분석하였다. 기계비용은 농촌경제연구원 조사분석한 베지텍스 식물공장 설치비를 기준으로 다단 이동식 재배시스템에 지불 가능한 기계비용을 산정하였다. 다단식 이동 재배시스템은 1단에 재배홈통을 투입하면 수평방향으로 이송되어 재배상 끝단에서 승강장치에 의해 바로 윗단으로 상승된다. 아랫 단에서 상승된 재배홈통은 시스템 안으로 슬라이딩 되면서 이동하고 시스템 끝에서 빠져나오면 승강장치에 의해 바로 윗단으로 상승한다. 위와 같은 과정을 반복하고 맨 윗 단에서 바깥으로 배출된다. 식물공장 재배실 크기는 재배상 길이와 작업여건을 고려하여 가로 22m, 세로 45.5m, 높이 3m로 가정하였고, 재배상 폭은 120cm, 재배상 사이 통로 폭은 100cm로 하였고, 재배상 단 사이 간격이 40cm, 45cm, 50cm, 55cm 일 때를 가정하여 분석하였다. 다단식 이동 재배시스템의 크기는 재배상폭 120cm, 길이 21.5m이고 재배단 높이는 1단 30cm ∼ 6단 65cm 범위에서 조정되며 총 6단으로 하였으며 통로 폭은 100cm로 설치하는 것으로 가정하였다. 다단 이동식의 경우 조절간격은 Kim et al.(2011)의 지수형 모델을 기준으로 생육단계에 따라 정식후부터 8, 14, 18, 22, 25, 28일에 각각 조간간격이 80, 110, 140, 170, 210, 250mm로 6단계로 조절되도록 설정하였다. 제안된 규모 안에서 최대로 재식할 수 있는 주수를 검토한 결과 고정식 시설로 5단재배상을 11열 설치할 경우 베드내 작물배치를 평행배열과 지그재그 배열로 배치했을 때 재식주수는 각각 51,600주, 59,976주로 나타났으며, 다단식 이동 재배시스템의 경우는 100,116주인 것으로 분석되었다. 식물공장에서 이윤을 내기 위해 지불 가능한 기계비용은 14억 정도인 것으로 나타났다.