시설원예단지와 논의 지하수 생태계서비스 가치 비교 분석

손진관,최덕규,이시영,강동현,박민정,윤성욱,김남춘,공민재,Son, Jinkwan,Choi, Deuggyu,Lee, Siyoung,Kang, Donghyun,Park, Minjung,Yun, Sungwook,Kim, Namchoon,Kong, Minjae 한국농촌계획학회 2018 농촌계획 Vol.24 No.2

Protected horticultural complexes would increase crop productivity but would adversely affect the groundwater recharge function in the area because the impervious area would increase. Further, they would limit the movement of living beings, affecting biodiversity. Therefore, this study evaluated the groundwater ecosystem services provided by protected horticultural complexes in terms of consistent utilization of water. The estimated amounts of groundwater loss obtained through quantitative assessment of groundwater infiltration showed that a higher impervious area results in higher losses. We, therefore, predict a much higher loss if similar changes in land use are realized on a nationwide scale. A plan to promote groundwater recharge in impervious areas is actively being discussed for urban areas; however, this plan is not yet applicable to farming areas. We consider it is essential to develop groundwater infiltration facilities for horticultural complexes, infiltration trenches, permeable pavements, surface water storage facilities, water purification facilities, etc. Further research and development of groundwater infiltration facilities is important for consistent utilization of water and the improvement of ecosystem services.

시설원예 배출 배액의 수질환경 평가 및 정화 부하량 산정

손진관,최덕규,공민재,윤성욱,박민정,강동현,Son, Jinkwan,Choi, Dekkyu,Kong, Minjae,Yun, Sungwook,Park, Minjung,Kang, Donghyeon 한국환경과학회 2019 한국환경과학회지 Vol.28 No.12

Korea's protected horticulture is rapidly increasing in scale due to various advantages such as year-round harvesting, labor savings through automation and shortened culture period, and greater income generation. This study was conducted to investigate the impact of protected horticulture on water quality. The results of this study are expected to provide basic data contributing to improvements towards sustainable agriculture and eco-friendly design of protected horticulture complex. The average T-N and T-P loads from vinyl greenhouses were 286.55± 143.98 mg/L and 59.14±13.77 mg/L, respectively and those from glass greenhouses 380.68 ± 150.41 mg/L and 61.85±20.72 mg/L. The annual discharge of wastewater derived from the monthly discharge from the horticulture greenhouses were estimated at 2597 ton/ha, with the annual phosphorus load amounting to 155.3 kg/ha. The average T-N and T-P loads in the tested greenhouse effluents were in excess of 8.3- and 13.5-fold the standards for the Korean wastewater plant effluent. The waste nutrient solution discharged from a protected horticulture complex can cause water contamination. Therefore, there is a need to conduct follow-up research using a water purification system or a trench method to develop a eco-friendly protected horticulture complex for sustainable agriculture.

농촌지역 시설원예단지 경관선호도 분석 연구 - 한국, 네덜란드, 일본을 대상으로 -

손진관,공민재,신민지,신지훈,강동현,윤성욱,이시영,Son, Jinkwan,Kong, Minjae,Shin, Minji,Shin, Jihoon,Kang, Donghyeon,Yun, Sungwook,Lee, Siyoung 한국농촌계획학회 2017 농촌계획 Vol.23 No.4

Humans are provided with a wide range of public benefits from ecosystems and agricultural ecosystems. But the establishment of the horticulture complex is a space that hampers the public ecosystem. Therefore, we have evaluated the creating landscape function of the horticulture complex and found improvement. A total of 20 landscape slides were used for the study. Korea-paddy field, Korea-vinyl greenhouse, Korea-glass greenhouse, Japan-vinyl greenhouse and Netherlands-glass greenhouse were selected as 4 slides. The evaluation used the AHP method and 10 adjectives Likert which compares 20 landscape slides. Four Korea-paddy fields were rated highly positive images. All 10 adjectives can be selected as representative images of production scenes. In most adjectives, four scenes of KVG1, KVG2, KVG3 and KVG4, which are the Korea-greenhouse scenes, were evaluated as negative images. Netherlands and Korea-glass greenhouse scenes and Japan-vinyl greenhouse scenes were generally positive images. In conclusion, it is confirmed that glass greenhouse scenery is higher than vinyl greenhouse scenery. And Japan and Netherlands scenery are higher and better than Korea. Therefore, JVG1 in Japan and NGG3 in the Netherlands were proposed to be set as landscape improvement targets.

지속가능한 시설원예를 위한 조성 계획 및 폐양액 관리 방안

손진관 ( Son Jinkwan ),윤성욱 ( Yun Sungwook ),권진경 ( Kwon Jinkyung ) 한국물환경학회 2023 공동춘계 학술발표회 논문집 Vol.2023 No.0

기상환경과 GIS를 활용한 새만금 시설원예단지 적지분석 연구

손진관 ( Jinkwan Son ),강동현 ( Dong Hyeon Kang ),이시영 ( Si Young Lee ),연제성 ( Jae Sung Yeon ) 한국환경생태학회 2015 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.2015 No.2

농업에서 원예산업이 차지하는 비중은 약40% 내외 수준이지만 농가 경지규모 면에서는 1ha 이하와 3ha 이상인 농가수가 증가하는 양극화 현상이 나타나고 경지 규모가 낮은상태로서 국제 경쟁력 제고 차원에서 시설원예의 규모화, 단지화가 필요하다고 할 수 있다. 이에 대한 대응방안으로 간척지를 활용한 고부가가치가 작물 생산지로서 단지화 및 규모화를 추진하고 있으며, 새만금과 같은 간척지에 첨단시설원예단지를 조성해 고부가가치 품종개발과 재배, 녹색에너지 기술개발 및 보급 기반을 구축을 목표로 진행 중에있다. 우리나라의 경우 사계절이 뚜렷하여 겨울철 혹한과 여름철 혹서로 난방비와 환기 또는 냉방의 요구도가 높으며, 시설재배 지역이 비효율적으로 설정된 농가는 연료비 비중이 상대적으로 높아 경영부실의 한 원인이 되고 있는것이 현실이다. 시설원예는 최근 고유가, 고환율로 인한 에너지 소모비용에 큰 부담을 갖고 있으며, 이러한 부담을 극복하기 위해 에너지의 효율적인 관리와 이용이 요구되고있다. 시설원예에서 에너지 사용 중 기온이 약 40% 정도를차지 할 만큼 가장 중요한 부분으로 여겨지며, 온실에서 생산되는 작물은 약 10°C 이하와 30°C 이상일 때 냉난방 부하가 발생하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 새만금 개발구역에서 시설원예단지를 조성하고자 했을 때 작물재배 시 환경조절 비용이 적게 들 수 있는 적지를 선정하고자 하였다. 본 연구의 공간적 범위는 총면적 28,300ha에 조성계획중인 새만금 지역을 중심으로 하였으며, 총 12곳의 기상 자료를 2014년 1월부터 2014년 12월 까지 수집 정리하였다. 기상주제 선정은 전문가 설문조사를 통해 10주제를 선정하고 우선순위를 활용하여 가중치를 부여하였다. 선정된 주제와 평가기준으로 새만금지역 시설원예단지 적지를 선정하기 위한 주제도 작성은 GIS 프로그램을 이용하여 도면중첩을 통해 최종 적지를 제안하였다. 시설원예단지 조성 시 고려해야 할 기상환경에 대한 주관적 조사를 1~10순위로 답변 받은 결과를 기상환경 요소별로 분석하여 총 337개의 의견을 제시받았다. 기온(Air temperature) 에 대한 답변이 116개(34.3%)로 가장 많은 응답으로 분석되었고 다음은 풍속(Wind velocity) 60개(17.8%), 일사량(Solar radiation) 53개(158%), 안개(Fog) 31개(9.1%), 강수량(Rainfall) 20개(2.9%), 습도(Humidity) 15개(4.5%), 적설(Snowfall) 13개(3.9%) 등의 순으로 분석되었다. 분석된 내용을 바탕으로 선행연구와 연구자간의 합의를 통해 기상주제 선정을 위한 기상환경 요소 선정은 기온, 풍속, 일사량, 안개, 강수량, 습도 등 7가지로 선정하여 본연구에 활용하였다. 분석된 범위를 바탕으로 기온에 대한주제는 최저기온, 최고기온, 평균기온으로 분류하여 여름철 20일간 최고온도 평균(Summer, 20 days max. temp. mean), 겨울철 20일간 최저온도 평균(Winter, 20 days min. temp. mean), 여름철 90일간 평균온도(Summer, 90 days temp. mean), 겨울철 90일간 평균온도(Winter, 90 days temp. mean)로 구분하고 가중치는 데이터 분석범위(Level2)의 비율에 비례하게 구분하였다. 풍속의 답변에 대한 분석결과 시간적 범위는 연중이 가장 높았으며, 분석범위는 최고, 평균의 순으로 분석되어 연중 순간 최고풍속(Yearround, max. wind velocity)과 연중 평균풍속(Year-round, wind velocity mean)으로 구분하고 가중치는 분석범위 답변 수에 비례하게 계산하여 13.26%와 7.88%로 설정하였다. 일사량은 겨울철과 연중에 대한 답변이 높게 분석되어 겨울철 인간 일사량의 평균(Winter, 90 days solar radiation mean )으로 부제를 선정하였으며, 주제가 분산되지 않아선정된 10가지의 주제 중 가장 높은 18.10%의 가중치로 설정되었다. 안개, 강수량, 습도 또한 분석된 내용을 고려해연중 안개 발생일수(Year-round, number of foggy days), 연중 일간 최고 강수량(Year-round, 1 day max. rainfall), 봄철 평균습도 분포(Spring. 90 days humidity mean) 등으로 주제를 선정하였다. 다만, 본 연구에서는 연중 알개 발생일수에 대한 분석 근거 인 안개와 관련된 기상자료를 수집하지 못해 제외하고 진행하였다. 후속과제를 통해 새만금지역의 안개발생 일수를 분석하여 추가 분석할 필요가 있다고 판단된다. 작성된 10개의 주제도와 가중치를 적용하여 도면중첩을 통한 시설원예단지 조성 적지를 선정하였다. 적지는 안개일수의 가중치인 9.05를 제외한 가중치인 90.95를 100점으로 환산하여 계산하였다. 최종 적지는 Figure 3. 에 나타낸 바와 같이 9개 주제도에 대해 100점 기준으로 59점부터 서북쪽에서 선정되었다. 기준점수를 56점, 53점, 50점으로 낮게 설정하면 적지가 넓어지게 되며, 동쪽보다는 서쪽해안가와 남쪽보다는 북쪽에서 적지가 확장됨을 알 수있다. 새만금 지역의 경우 공업, 농업, 상업, 주거 등 다양한개발계획이 수립 중에 있다. 이 중 새만금 농생명용지 개발구역(Saemanguem Agricultural Planning Areas)과 도면중첩에서 제시한 적지점수 50점 이상구역을 재 중첩하여 새만금 농생명용지에서 시설원예단지 조성 적지(Sites Selection in Agricultural Planning Areas)를 최종적으로 선정하였다. 본 연구를 통해 시설원예의 초기 투자비용을 저감하고 작물 재배 시 각종 환경조절 부하를 낮추어 작물생산에 있어 부가가치를 상승 시키는 한편, 새만금지역을 활용한 단지화와 규모화를 통해 우리 농업의 국제 경쟁력 상승에 이바지 하길 기대한다.

포장 재료에 따른 지하수 침투량 측정 및 물수지 분석

손진관(Jinkwan Son),권태근(Taekeun Kwon),공민재(Minjae Kong),강태경(Taegyeong Kang),임류갑(Ryugap Lim),김남춘(Namchoon Kim),박민정(Minjung Park) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.8

포장재료에 따른 물수지를 평가하는 것은 제안된 유출계수를 동일하게 적용하는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 포장재료 별 지하수 침투량을 측정하였다. 그리고 이를 개선 할 수 있는 방안을 찾아 보았다. 식생지반의 유출계수는 0.245로 설정할 수 있으며, 투수포장은 0.583로 설정할 수 있다. 반투수포장의 유출계수는 0.963로 설정할 수 있고 불투수포장의 유출계수는 1.000로 설정할 수 있다. 수로 및 습지와 자갈포장을 적용, 침투량과 증발산량을 알아보고자 하였다. 습지와 자갈포장의 유출계수는 0이다. 침투량 회귀식을 바탕으로 연구대상지의 평균 강우자료에 대입해 보면 강우량 1094.4mm 때 습지는 329.9mm 침투, 864.5mm 증발이 이루어지며, 자갈포장은 578.8mm침투 615.6mm 증발로 계산할 수 있다. 이 자료는 도시 및 농촌지역 지하수함양 개선사항 제시에 활용하고자 하였다. 이러한 연구를 통해 농업생태계의 다양한 생태계서비스 가치가 저하되지 않고 보전, 향상되는데 기여하고자 한다. In this study, the degree of impact on groundwater charging of land-use materials in urban and rural areas was analyzed to identify avenues of improvement. The outflow coefficient of vegetation ground can be set to 0.245, and that of the pitcher"s block can be set to 0.583. The outflow coefficient of the half pitcher block can be set to 0.963, and the outflow coefficient of non-pitch asphalt can be set to 1.000. Waterways, wetlands, and gravel trunks were studied to determine penetration and evaporation. The outflow coefficient for wetlands and gravel is zero. Based on the penetration regression formula, the average rainfall data at the study site can be calculated as 329.9mm penetration and 864.5mm, evaporation of wetlands at 1094.4mm of rainfall, and gravel can be calculated as 578.8mm penetration, 615.6mm evaporation. This data was intended to be used to present matters to improve the cultivation of groundwater in urban and rural areas. Through these studies, we want to contribute to the preservation and improvement of the value of various ecosystem services in agricultural ecosystems while halting deterioration.

지속가능한 시설원예를 위한 용수 및 수질 관리 방안

손진관(Jinkwan Son),박민정(Minjung Park),임류갑(Ryugab Lim),강태경(Taegyeong Kang),공민재(Minjae Kong) 대한환경공학회 2021 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.11

시설원예 냉방을 위한 안개분무(포그) 결합 유동팬 구성방법 연구

손진관 ( Jinkwan Son ),임류갑 ( Ryugab Lim ),박민정 ( Minjung Park ),강태경 ( Taegyoung Kang ),윤성욱 ( Sungwook Yun ) 한국농업기계학회 2022 농업기계공학 Vol.2 No.1

The Korean facility horticulture industry is on the rise. However, climate change and warming are making it more difficult to produce crops in the summer. Therefore, it is necessary to input a technology capable of reducing the cooling load. This study is a technology development that combines an air airflow fan and a fog spray device. This technology can effectively lower greenhouse temperatures. In addition, farmers can reduce installation costs. There are 126 farms using airflow fans in 426 farms in the facility horticultural greenhouse, accounting for 30%. A typical fan size is 30 cm. Up to 10 fog nozzles can be attached here. Dry-bulb, Wet-bulb, Controller, Inverter type pump, Water reservoir, and Fognozzles are required to operate the airflow fan and fog combined system. The control system allows the step and range to be set and the operation time to be input. As a result of wind velocity, it was confirmed that the left point was measured low and the distance decreased. Considering the wind distance, arrangement, orientation, and installation intervals should be adjusted so as not to affect the crop. The particle size increases as the distance increases. The attachment of less than 10 fog nozzles and the use of high pressure nozzles should be considered. It is necessary to find out the actual efficiency of the airflow fan and fog combined system through further research.

시설원예단지의 환경부하 정량평가 및 개선방안

손진관(Jinkwan Son),박민정(Minjung Park),이태석(Taeseok Lee),임류갑(Ryugab Lim),강태경(Taekyung Kang),공민재(Minjae Kong) 대한환경공학회 2020 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.11

지속가능 농업을 위한 원예단지 경관개선 방안

손진관(Jinkwan Son),박민정(Minjung Park),이태석(Taeseok Lee),임류갑(Ryugab Lim),강태경(Taekyung Kang),공민재(Minjae Kong) 대한환경공학회 2020 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.11