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        • 포그 및 환기장치 제어 시 온실 온습도 변화

          김승희 ( Seounghee Kim ),강연구 ( Younku Kang ),문종필 ( Jongpil Moon ),권진경 ( Jinkyung Kwon ) 한국농업기계학회 2018 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.23 No.2

          하절기 주간에 시설 내부 온도가 37°C 이상으로 상승되므로 농산물 품질이 나빠질 뿐만 아니라 작물이 제대로 자라지 않게 되므로 시설원예 농가에선 포그냉방장치를 선호하는 추세이다. 포그를 분무하면 온도가 떨어지지만 지속적으로 분무하게 되면 온실 내부가 과습해지게 되므로 일반적으로 일정시간만 분무하고 정지하는 간헐방식으로 사용하고 있다. 간헐 분무조건으로 포그를 분무하더라도 환기가 적절하게 이루어지지 못하는 경우 온실 내부가 과습하게 되므로 냉방효과를 높일 수 없다. 따라서 본 연구에서는 포그 분무와 온실 내 습도를 배출하기 위해 강제환기장치인 유동팬과 배기팬을 연동시킬 수 있도록 제어기를 제작하여 냉방효과를 높이고자 하였다. 포그 냉방 시험장치는 오리피스 노즐을 분무관에 1m간격으로 양측으로 분무되도록 한 분무관을 온실 중앙 상부에 1줄로 설치하였다. 포그 분무량은 노즐 1개당 분무압 40kgf/㎠에서 약 50mL/min 분무되는 것을 사용하였다. 시험용 온실은 동일한 크기로 나란히 설치된 단동온실(폭 7.0m, 높이 3.5m) 2동과 연동온실(1-2W형 2연동) 2동을 시험온실과 대조온실로 토마토를 재배하여 2018년 7월부터 9월까지 냉방시험을 수행하였다. 포그 분무는 온실 내외부 창을 모두 개방한 상태로 수행하였다. 단동온실 2동에는 50% 차광망을 설치하였으며, 연동온실은 대조온실에 알미늄스크린으로 10에서 16시까지 차광 하였으며, 시험온실에는 무차광 상태로 포그가 분무되도록 하여 시험하였다. 포그 분무 제어가 진행되는 동안 단동온실의 경우 2018. 8. 8.일 한 낮 최고 외기온이 38°C로 기록된 13:52분에 대조온실 내부 기온이 42.8°C, 시험온실은 35.6°C로 대조온실에 비해 7.2°C 낮았으며, 외기온보다 2.4°C 낮았다. 습도는 대조온실에서 32%, 시험온실에서 57%로 나타났다. 연동온실의 경우 2018. 8. 8일 대조온실에 차광하기 직전인 10:00시에 대조온실에서 35.6°C, 시험온실 31.9°C로 대조온실에 비해 3.7°C 낮았으나, 낮 최고기온을 기록한 13:52분에 대조온실 내부 기온이 36.0°C, 시험온실은 38.0°C로 포그 분무한 시험온실이 2.0°C 높게 나타났다. 습도는 대조온실에서 54%, 시험온실에서 57%로 두 온실 간에 큰 차이가 없었다. 이는 대조온실 내부를 차광함으로써 공기유동이 적은데다가 작물 호흡으로 인해 습도가 높아졌고, 이로 인해 대조온실의 실내온도도 낮게 측정된 것으로 판단된다.

        • 경사농경지 수로발생 탁수 저감기술 연구

          김승희 ( Seounghee Kim ),김민영 ( Minyoung Kim ),이상봉 ( Sangbong Lee ),염성현 ( Sung-hyun Yum ),김진오 ( Jinoh Kim ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-

          경사 농경지는 여름철 우기뿐만 아니라 국지성 호우에 의해 토사 유출 및 비점오염물질이 다량 발생하게 된다. 본 연구에서는 이와 같이 수로에 발생하는 탁수를 저감하기 위하여 토사 침전 유도를 위한 고분자유기응집제(Polyacrylamide, PAM) 사용에 따른 침전도 측정 시험, 인공수로 시험장치 제작 및 인공수로를 이용한 PAM 농도별투하시험을 수행하였다. 시험결과 토사 침전 유도 실험 결과 정적인 상태에서 고분자유기응집제 사용농도 5ppm에서도 초기 탁도가 30% 정도로 현저히 저감되는 것으로 나타났다. 100ppm 농도의 PAM 공급량을 300∼1,600mL/min로 공급했을 때 경사조절 인공수로 장치에서 시험결과 침사조에서 배출되는 탁도는 최대 23∼45% 감소되는 것으로 나타났다. Heavy and intensive rainfalls rinse a variety of pollutants off the land, sending them into the neighboring water environments, which further causes water pollution problems. Recently the application of Polyacrylamide(PAM) in agricultural lands has gotten much attention for soil conditioning. This study aimed to apply PAM into turbid waters to aggregate suspended solids and deposited on the bottom of water channel, so minimize the amount of sediment discharged into receiving water. A series of sediment precipitation experiments showed that the optimal usage of PAM was 5ppm under a static condition, which reduced the turbidity readings by 30%. In addition, a range of reduction by injection 100ppm of PAM from 300 to 1,600mL/min was 23~45%, respectively.

        • 비점오염원 저감을 위한 친환경침강제 활용 연구

          김민영 ( Minyoung Kim ),이상봉 ( Sangbong Lee ),김승희 ( Seounghee Kim ),염성현 ( Sunghyun Yum ),김진오 ( Jinoh Kim ) 한국농공학회 2011 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2011 No.-

          이상기후에 따른 여름철 집중호우로 산사태 및 농경지의 토사유실이 크게 증가하여 농촌 수계의 오염(부영양화)을 유발하는 주요 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 농경지 발생 탁수를 응집제를 활용하여 저감시킴으로써, 지속가능하고 건강한 농촌수환경을 조성하고자 하는데 목적이 있다. 본 연구에서는 2종의 친환경응집제와 1종의 복합응집제(폴리머+친환경 응집제)를 이용하여 탁도저감 효과를 분석하였다. 응집제의 종류 및 농도, 반응시간, 침전시간, 응집효과 등을 비교분석한 결과, 친환경응집제의 경우 복합응집제보다 효과가 훨씬 빠르고 좋았으며, 농도에 따른 효과를 분석해보았을 시 모두 10mg/L 이상의 농도에서는 큰 효과의 차이를 보이지 않음을 알 수 있었다. 침강시험 후 상층수를 채취해서 부유물질(Suspended solids) 및 탁도를 측정해 본 결과, 전체적인 응집 및 침강효과가 좋은 친환경응집제에 비해 복합 응집제의 경우 더 나은 상층수 수질을 갖는 것으로 나타났다. 토양의 종류, 탁도, 수질항목(pH, EC, 유기물 등)에 따른 응집제의 탁도저감 효과는 다음 연구에서 다루어 질 예정이다. The objective of this research was to determine the feasibility of using a natural flocculant to control turbidity generated from agricultural lands during the heavy rain season. Two natural flocculants and one polymer-added natural flocculant were used in this study, and a series of lab tests was conducted in order to test their effectiveness for turbidity control and the environmental impacts of applying natural and semi-natural flocculants directly into a stream environment. No significant removal was obtained with flocculant doses up to 10mg/L under the conditions tested. This study showed the feasibility of natural flocculants to reduce turbidity in waters, and further study will be followed to determine the critical factor that determine the effectiveness of natural flocculants depending upon water quality parameters, for examples, pH, EC, organic matter, sediment type, degree of turbidity, and so on.

        • 산간 노지 농업용수 확보를 위한 소류천 빗물집수장치의 집수능 평가

          김영진 ( Youngjin Kim ),최용훈 ( Yonghun Choi ),김승희 ( Seounghee Kim ),김민영 ( Minyoung Kim ) 한국농공학회 2014 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2014 No.-

          관정개발, 관개시스템 도입이 어려운 중소규모 산간 노지 밭포장의 고질적인 봄 가뭄, 늦여름 고온에 의한 물부족 피해 경감을 목적으로 빗물집수기술을 연구하였다. 강수에 의한 산지 소류천의 유출수를 효율적으로 집수할 수 있는 소류천 빗물집수장치를 고안하고, 수리학적 집수효율을 평가하여 영농현장에 시험 적용할 장치를 선정하였다. 중소규모의 개별 밭포장 특히, 지하수층 발달이 미약하고 관개시스템 구축이 어려운 산간 경사노지의 경우, 강수량 변화에 따른 용수부족 문제에 대단히 취약한 상황이다. 이를 위한 방안으로 영농현장의 빗물활용 사례를 조사, 분석하여, 밭포장 인근의 소류천을 통해 강우시 유출되는 빗물을 집수, 저장하는 빗물활용기술(long-slope water harvesting) 연구의 일환으로 빗물집수장치를 고안하였다. 기존 영농현장에서는 소규모 저수둑, 둠벙 형태의 저수지를 구축하여 소류천 유출수를 모으고 있었으나, 홍수기 대량의 토사 유입 및 침전에 의해 그 기능이 쉽게 상실되는 문제가 파악되었다. 이에 물흐름을 변화시키는 별도의 구조물 없이, 물흐름 방향과 평행하게 거치, 고정하여 유속변화에 의한 토사침전 문제를 최소화 하면서 빗물을 효율적으로 집수할 수 있는 파이프 형태의 집수장치(rainwater intake pipe)를 고안하였다. 직사각형 단면의 깔때기 형태로 통수면에 스크린 부직포가 부착되는 집수장치와 둥굴게 말은 형태의 부직포를 내부에 채운 원형 다공 파이프 형태의 집수장치 2가지를 수로 시험장치 내에 설치하고 유량(140∼490ℓ/min)과 수위(5∼30 ㎝) 변화에 따른 집수량을 측정하는 시험을 실시하였다. 그 결과 원형단면의 다공 파이프(φ150×L 700, 유공비 16%)에 폭 700㎜, 길이 1.5m의 부직포를 채운 집수장치가 수위 30 ㎝, 유량 143.5 ℓ/분 조건에서 수로 장치내 유량의 약 95%인 142ℓ/분유량을 집수하였고, 장치 부피와 집수량의 비율(11.5)도 가장 높아, 향후 영농현장에 시험 적용할 장치로 선정하였다.

        • 밭작물 자동 관개시스템 구축을 위한 작물별 관개현황 연구

          김민영 ( Minyoung Kim ),김승희 ( Seounghee Kim ),김영진 ( Youngjin Kim ),최용훈 ( Yonghun Choi ) 한국농공학회 2014 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2014 No.-

          밭작물의 생육에 있어서 적정 토양수분유지는 안정적인 식량생산 및 건강한 먹거리를 위해 중요하다. 토양이 과습 또는 건조상태가 되면 뿌리 생육이 빈약해지고, 산소가 결핍되며, 물질 전류와 양분이용 효율이 감소하며, 심지어 작물의 병해가 생기기 쉽다. 따라서 밭에서는 생리적으로 필요한 물을 적기에 적당량 공급하여 이러한 습해 및 한발 피해를 방지하고 생육을 조장함으로써 작물의 수량 및 품질을 향상시키는 것이 중요하다. 본 연구는 기존의 시설재배지를 대상으로 했던 ICT기반 기술들을 노지 밭작물, 특히 수분조건에 민감하고 소득이 높은 작물을 대상으로 해서 자동관개시스템을 구축하고자 한다. 시스템 개발에 앞서서 현재 재배작물 및 재배 조건에 따른 관개현황을 조사하였다. 양파, 마늘, 생강, 부추 등 양념채소 뿐만 아니라 최근 각광을 받고 있는 소과류, 블루베리, 오미자, 오디 등을 포함해서 총 10여 가지 작물을 대상으로 평탄지 및 경사지 재배를 하고 있는 농가의 관개 현황, 즉 재배이력, 관개시기 및 관개량 산정을 위한 판단기준, 농업수원 등을 조사하였다. Farm irrigation systems must supply water at rates, in quantities, and at times needed to meet farm irrigation requirements and schedules. The functions of farm irrigation systems include not only crop water supply but crop and soil cooling, protecting crops from frost damage, delaying fruit and bud development, controlling wind erosion, providing water for seed germination, application of chemicals and land application of wastes. This study aims at developing the automated irrigation system for farm products to protect the crops, maximize the yield and reduce water and natural resources usage. Prior to the system development, this study conducted a case study on the present irrigation condition depending upon a type of crop and water resource, cultivation area, farmers’ experience and so on. Targeting for the economic crops, for examples, seasoning vegetable (chives, ginger, garlic, etc.) and fruits (pear, blueberry, schizandra, mulberry, etc.). Depending upon a type of crop and cultivation method, various irrigation methods (single vs. mix-and-match) were used. The findings of this study will contribute to the development of automated irrigation system for upland crops.

        • 인공수로를 이용한 비점오염저감장치의 탁도 저감효과 연구

          김민영 ( Minyoung Kim ),김승희 ( Seounghee Kim ),김진오 ( Jinoh Kim ),이상봉 ( Sangbong Lee ),염성현 ( Sunghyun Yum ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-

          급경사 농경지나 나지에서의 토양침식에 의한 토사발생은 인근 수생태계의 피해를 초래하며, 이는 기후변화에 따른 집중 및 국지성 호우로 인해 더욱 심각해지고 있다. 등고선 재배, 완충지 및 승수로 설치 등 다양한 농경지 비점오염원유출을 억제하고자 하는 많은 대책들이 개발되어 사용되어 오고 있으나, 좁은 면적에 다양한 영농활동을 하는 국내의 현실을 반영하기에는 역부족이다. 지역맞춤형, 저렴한 설치비, 유지관리가 용이한 새로운 비점오염저감대책에 대한 요구가 끊임없이 이어져 왔으며, 본 연구에서는 기존의 비점오염저감시설인 체크댐을 변형시킨 섬유체크댐과 고분자유기 응집제를 혼용한 방법을 제안하였다. 현장적용에 앞서 인공수로를 이용한 각종 수리학적(유량 등), 물리학적 인자(수로경사, 섬유체크댐 종류 등)들이 이러한 새로운 비점오염저감방법의 효능에 미치는 영향을 살펴보았다. Due to increasing awareness of severity by non-point source pollution generated from agricultural farmlands, much studies have been conducted that attempt to reduce the amount of pollutants discharged into neighboring streams and rivers. This study carried out a series of laboratory open channel experiments for turbidity control with a combined application of fiber check dam and Polyacrylamide (PAM). Open-channel facility in a 0.20m wide and 20.0m long was built and various hydraulic and physical conditions of open channel were generated to assess their impacts on turbidity control using fiber check dam and PAM. Positive relationships between the degree of turbidity reduction and a slope of open channel, flow were observed. Different materials for a fiber check dam, straw, coconut fiber, chaff) were compared. Further studies will continue to evaluate the effects of more factors, such as a number of fiber check dam, PAM dosage, etc. on reducing water turbidity.

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