Ultrasonic Degradation of Endocrine Disrupting Compounds in Seawater and Brackish Water

So Young Park,Jong Sung Park,Ha Yoon Lee,Ji Yong Heo,Yeo Min Yoon,Kyung Ho Choi,Nam Guk Her 대한환경공학회 2011 Environmental Engineering Research Vol.16 No.3

In this study, a series of experiments was conducted on the relative degradation of commonly known endocrine-disrupting compounds such as bisphenol A (BPA) and 17α-ethinyl estradiol (Ee₂) in a single-component aqueous solution using 28 and 580 kHz ultrasonic reactors. The experiments were conducted with three different types of model water: deionized water (DI), synthetic brackish water (SBW), and synthetic seawater (SSW) at pH 4, 7.5, and 11 in the presence of inert glass beads and humic acids. Significantly higher sonochemical degradation (93-97% for BPA) occurred at 580 kHz than at 28 kHz (43-61% for BPA), regardless of water type. A slightly higher degradation was observed for Ee₂ compared to that of BPA. The degradation rate of BPA and Ee₂ in DI water, SBW, and SSW after 30 min of ultrasound irradiation at 580 kHz increased slightly with the increase in pH from 4 (0.073-0.091 min-1 for BPA and 0.081-0.094 min-1 for Ee₂) to 7.5 (0.087-0.114 min-1 for BPA and 0.092?0.124 min-1 for Ee₂). In contrast, significant degradation was observed at pH 11 (0.149-0.221 min-1 for BPA and 0.147-0.228 min-1 for Ee₂). For the given frequencies of 28 and 580 kHz, the degradation rate increased in the presence of glass beads (0.1 mm and 25 g) for both BPA and Ee₂: 0.018-0.107 min-1 without beads and 0.052-0.142 min-1 with beads for BPA; 0.021-0.111 min-1 without beads and 0.054-0.136 min-1 with beads for Ee₂. A slight increase in degradation of both BPA and Ee₂ was found as the concentration of dissolved organic carbon (DOC, humic acids) increased in both SBW and SSW: 0.107-0.115 min-1 in SBW and 0.087-0.101 min-1 in SSW for BPA; 0.111-0.111 min-1 in SWB and 0.092-0.105 min-1 in SSW for Ee₂. After 30 min of sonicating the humic acid solution, DOC removal varied depending on the water type: 27% (3 mg L-1) and 7% (10 mg L-1) in SBW and 7% (3 mg L-1) and 4% (10 mg L-1) in SSW.

가열 조건을 달리한 단호박 페이스트와 검 종류별 단호박 라떼의 품질특성

박보람,김나정,유선미,한귀정,김하윤,한혜민,신동선,신말식,Park, Bo-ram,Kim, Na-Jung,Yoo, Seon-Mi,Han, Gwi Jung,Kim, Ha Yoon,Han, Hye-min,Shin, Dong-Sun,Shin, Malshick 한국식품조리과학회 2015 한국식품조리과학회지 Vol.31 No.3

가열 조건에 따른 단호박 페이스트를 제조하기 위해, 단호박을 15분 간 초벌 증숙한 뒤, 고압가열 처리 0분(A), 10분(B), 20분(C), 40분(D) 실시하여 실험군의 품질특성 을 조사하였다. 그 결과 일반성분의 경우, 대체적으로 고 압가열 처리 유무에 따른 유의적 차이가 관찰되었으며, 고압가열 처리한 B, C, D 실험군의 수분함량, 조단백질, 조섬유가 고압가열 무처리군 A에 비해 감소하였고, 가용성 무질소물은 증가하는 것으로 나타났다. 가열 조건별 단호박 페이스트의 수용성식이섬유는 고압가열 20분 처리군인 C의 측정치가 2.02로 가장 높았으며 무처리군인 A의 1.60 보다 증가하였고, 고압가열 처리 40분의 경우 오히려 감소하는 것으로 나타났다. 색도의 L 값은 고압가열 무처리군인 A가 52.20에서 고압가열 처리 10분, 20분, 40분으로 시간이 증가함에 따라 각각 50.33, 49.46, 48.06으로 감소하였고, a 값과 b 값 또한 유의적인 차이를 보이며 감소하였다. 현미경을 통한 단호박 페이스트의 현탁액 입자를 관찰한 결과 카로티노이드를 포함하는 유세포가 관찰되었으며 고압가열 처리와 그 시간이 증가함에 따라 단호박 유세포의 변형이 뚜렷하게 관찰되었으나, 부유안정성 실험 결과 실험군 A, B, C, D 간 차이가 없었다. 이때, 가열조건의 선택은 수용성 식이섬유의 증가, 환원당 증가, 단맛의 관능특성이 유의적으로 높고, 전반적 기호도가 가장 우수한 것으로 나타난 고압가열 처리 20분인 C 실험군으로 결정하였다. 선택된 조건의 단호박 페이스트에 식품가공 시 널리 사용되는 검류인 xanthan gum, locust bean gum, guar gum을 단호박 페이스트에 종류별로 첨가하여 부유안정성을 확인하였는데, 이 결과 guar gum, locust bean gum, xanthan gum 순으로 부유안정성 효과를 나타냈으며 locust bean gum과 xanathan gum은 비슷한 정도의 효과를 보였다. 또한 관능검사를 통한 기호도 확인 결과 텍스쳐와, 전반적인 기호도가 가장 우수했으므로 locust bean gum(0.2%) 첨가 단호박 라떼의 품질이 가장 적절할 것으로 판단된다. For the production of pumpkin paste with respect to heating conditions, we steamed the pumpkin for roughly 15 min, heated it with high pressure treatment for 0 min (A), 10 min (B), 20 min (C), 40 min (D), and subsequently investigated the quality characteristics. Generally a significant difference was observed between the pumpkin paste treated with and without high-pressure heat. The values of water content, crude protein and crude fiber of the high-pressure heat-treated groups B, C, D were decreased compared with untreated group A. The soluble fiber in experimental group B sweet-pumpkin paste treated with high-pressure heat for 20 min was higher than the control, and the highest value at 2.02. Experimental group D sweet-pumpkin paste treated with high-pressure heat for 40 min was found to have a decreased soluble fiber content relative to the control. The L value for the color of the group A untreated control sweet-pumpkin paste (no high-pressure heating) decreased as the time increased from 10 min to 40 min, with L values of 50.33, 49.46, and 48.06, respectively. The b value for the color of the sweet-pumpkin paste also decreased, showing a significant difference. Taking into account all the results, we chose experimental group B in order to prepare sweet-pumpkin latte. We used 0.2% gum (xanthan gum, locust bean gum, guar gum) as a stabilizer. Sweet-pumpkin latte with xanthan and locust bean gum has a suspension stability effect that lasts 90 min. The L and b values of sweet-pumpkin latte with gums increase and a value decrease compared with the control. In terms of the overall acceptance of the sweet-pumpkin latte, the experimental group with xanthan gum scored the best.

대장내시경검사의 전처치로서 항콜린제 사용에 관한 연구 : 전향적, 이중맹검법으로

박경남,한동수,이민호,최호순,박준용,손주현,이오영,함준수,전용철,송승찬,기춘석,윤병철,이종희 대한소화기내시경학회 1997 Clinical Endoscopy Vol.17 No.3

Background: Use of antispasmodic medication prior to colonoscopy is controversial but someone believes antispasmodic may improve visualization of colonic mucosa and ease colonoscope insertion. So, we designed a study to assess the effect of premedication with the antispasmodic, hyoscine-N-butyl bromide(Buscopan') on the performance of colonoscopy. Methods: This study was prospective, double blinded, randomized, controlled study, One hundred three consecutive patients were randomized to receive intravenous buscopan lml(n=52) or placebo(n=51) combined with our standard initial medication(me- peridine 50 mg and midazolam 2 mg). Insertion of colonoscopy was timed, and 100 mm visual analogue scales (VAS) were used for asscssing difficulty of procedure, colonic motility, frequency of positional change, frequency of external compression, difficulty of assistance and degree of discomfort experienced by the patients. Results: There were no significant differences of intubation time between buscopan group(mean time, 7.23 min., range 2~15) and placebo group(7.07 min., range 3-25), (p=0.83) and withdrawal time between buscopan group (6.46 min., range 2-22) and placebo group(6.76 min., range 2 25), (p=0.69). Also, there was no significant differences in intubation time between males and females(buscopan; males 7.00 min., females 7.60 min., p=0.34, placebo; males 7.0~5 min., females 7.08 min., p 0.44). The VAS scores checked by endoscopist(p=0.29), assistant(p=0.32) and patient (p=0.15) were not significantly different in both groups. There were no significant differences in intubation time, VAS scores nf endoscopist, assistant, and patients. Conclusion: Premedication with intravenous bu.opan has no advantage on colonoscopy procedure. Use of antispasmodic medication prior to colonoscopy was not considered as recommendable agent.

Soymilk를 이용한 요구르트 제조 및 저장기간 동안의 품질변화에 관한 연구

신상민 ( Sang Min Shin ),송광영 ( Kwang Young Song ),서건호 ( Kun Ho Seo ),윤여창 ( Yoh Chang Yoon ) 한국유가공기술과학회 2012 한국유가공기술과학회지 Vol.30 No.2

This study was performed for analyzing the general composition and the change in the quality of soymilk-derived yogurts manufactured by adding skim milk and whey powder to soymilk heat-treated at 95℃/5 min and 120℃/10 min, respectively. 1. During the storage of soymilk yogurt, the concentrations of total solids, protein, fat, and lactose slightly decreased, whereas viscosity, content of ash and NPN, and the number of lactic acid bacteria remained unchanged. 2. The pH and titratable acidity changed rapidly in all soymilk yogurts after 3 h of incubation. 3. We found 7.8×108 lactic acid bacteria in the control sample, 4.7×108 and 5.02×108 in soymilk yogurt with skim milk, respectively, and 5.9×108 and 5.5×108, respectively in soymilk yogurt with whey powder according to degree of heat treatment with 95℃/5 min and 120℃/10 min. 4. The viscosity of yogurt samples became lower as the heat treatment increased in temperature and in the length of time. 5. The value of sensory evaluation was relatively high in soymilk yogurt with the added skim milk, which was heat-treated 95℃/5 min; however, the value was significantly lower than that of the control sample. 6. Lactose, glucose, and galactose were detected in all samples because lactose is degraded into glucose and galactose within 3 h of inoculation.

인간포배기 배아의 효과적인 유리화 동결법의 개발을 위한 연구

이상민,이주희,이상원,이승민,윤산현,임진호,박흠대,이성구,Lee, Sang-Min,Lee, Ju-Hee,Lee, Sang-Won,Lee, Seoung-Min,Yoon, San-Hyun,Lim, Jin-Ho,Park, Huem-Dai,Lee, Seong-Goo 대한생식의학회 2003 Clinical and Experimental Reproductive Medicine Vol.30 No.3

Objective: The purpose of this study was to evaluate the survival rate of vitrified blastocyst according to the freezing vessels, equilibration time in cryoprotectant and artificial dehydration method. Methods: Human blastocysts were vitrified after loading onto the plastic straw, open-pulled straw (OPS), electron microscopy grid (EM grid) for 1.5 min or 3 min. They also were directly plunged into LN2 within 30sec. For artificial shrinkage of blastocysts, 36 gauge fine needle was pushed at the cellular junction of the trophectoderm into the blstocoele cavity until it shrank without damage of inner cell mass. Results: The survival rate of vitrified blastocysts on plastic straw, OPS, EM grid as freezing vessels were 26.7, 13.0 and 60.5%, respectively. The survival rate of EM grid was significantly higher than that of plastic straw and OPS (p<0.05). For 1.5 min equilibrium, the survival rates of early blastocyst (EB), middle blastocyst (MB) and late blastocyst (LB) were 64.4, 81.0, and 20.0% respectively. For 3 min equilibrium, the survival rates of EB, MB, and LB were 69.9, 50.0 and 57.5% respectively. The survival rates of EB and MB were significantly higher than that of LB in 1.5 min equilibrium group (p<0.05), however, the significance was not observed in 3 min equilibrium groups. In cytoplasmic shrinkage before vitrification, the survival rates of EB, MB and LB were 92.9, 100 and 75.9% respectively. The survival rate of MB was significantly higher than that of LB (p<0.05). The survival rates of vitrified blastocysts by artificial dehydration and slow-frozen blastocysts were not significantly different as 88.9 and 66.7%, respectively. Conclusion: This study showed that the vitrification of human blastocysts using EM grid and artificial dehydration is an effective method. Therefore, these methods would be an useful techniques for blastocyst cryopreservation.

A Serial Biofiltration System for Effective Removal of Low-Concentration Nitrous Oxide in Oxic Gas Streams: Mathematical Modeling of Reactor Performance and Experimental Validation

Yoon, Hyun,Song, Min Joon,Kim, Daehyun D.,Sabba, Fabrizio,Yoon, Sukhwan American Chemical Society 2019 Environmental science & technology Vol.53 No.4

<P>Wastewater treatment plants (WWTPs) are among the major anthropogenic sources of N<SUB>2</SUB>O, a major greenhouse gas and ozone-depleting agent. We recently devised a zero-energy zero-carbon biofiltration system easily applicable to activated sludge-type WWTPs and performed lab-scale proof-of-concept experiments. The major drawback of the system was the diminished performance observed when fully oxic gas streams were treated. Here, a serial biofiltration system was tested as a potential improvement. A laboratory system with three serially positioned biofilters, each receiving a separate feed of artificial wastewater, was fed N<SUB>2</SUB>O-containing gas streams of varied flow rates (200-2000 mL·min<SUP>-1</SUP>) and O<SUB>2</SUB> concentrations (0-21%). Use of the serial setup substantially improved the reactor performance. Fed fully oxic gas at a flow rate of 1000 mL·min<SUP>-1</SUP>, the system removed N<SUB>2</SUB>O at an elimination capacity of 0.402 ± 0.009 g N<SUB>2</SUB>O·m<SUP>-3</SUP>·h<SUP>-1</SUP> (52.5% removal), which was approximately 2.4-fold higher than that achieved with a single biofilter, 0.171 ± 0.024 g N<SUB>2</SUB>O·m<SUP>-3</SUP>·h<SUP>-1</SUP>. These data were used to validate the mathematical model developed to estimate the performance of the N<SUB>2</SUB>O biofiltration system. The Nash-Sutcliffe efficiency indices ranged from 0.78 to 0.93, confirming high predictability, and the model provided mechanistic insights into aerobic N<SUB>2</SUB>O removal and the performance enhancement achieved with the serial configuration.</P> [FIG OMISSION]</BR>

Simulated Moving Bed를 이용한 Bupivacaine 키랄분리 : (1) Preparative Chromatography를 이용한 기본조건 결정 (1) Optical Separation Conditions for Preparative Chromatography

윤지연,이중기,서성섭,최민호,박태진 한국화학공학회 2003 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.41 No.6

Racemate Bupivacaine의 키랄분리를 위한 크로마토그래피의 최적분리조건을 조사하였다. Kromasii^(�) 키랄고정상에서 최적이동상조성 성분은 n-hexane/2-propanol/acetic acid/triethylamine, 99/1/0.3/0.05(vol.%)이였다. 이동상 조성성분인 2-propanol의 부피비가 증가할수록 체류시간과 분리도가 동시에 감소되었다. 이동상 성분 중에서 미량으로 존재하는 triethylamine이 증가할수록 피크의 sharpness가 증가하고 체류시간 역시 감소하였다. 또한, acetic acid가 없으면, 크로마토그래피 광학분할이 불가능하였으며 부피 0.3%에서 분리도가 가장 높음을 확인할 수 있었다. 한편, 키랄의약품의 대량분리방법중의 하나인 SMB(simulated moving bed)크로마토그래피 시스템(직경 1.0cm×10cm×8개 칼럼으로 구성)의 최적분리조건을 전산모사에 의해 구하였으며, 이를 실험으로 확인하였다. 그 결과 switching time 15분, feed의 유량 0.1 ml/min, desorbent 0.86 ml/min, raffinate 0.3 ml/min, extract 0.66 ml/min, recycle 1.0 ml/min일 때 100% 순도의 R-form과 S-form을 얻을 수 있었으며, 실험치와 전산모사치간의 오차는 ??2%이내였다. The chiral separation of racemate Bupivacaine was carried out to find the optimum condition for chromatographic system. The optimum species and composition for mobile phase were n-hexane/2-propanol/acetic acid/triethylamine, 99/1/0.3/0.05(vol.%) in case Kromasil� chiral stationary phase was employed. The retention time and resolution decreased with the increase in the ratio of 2-propanol in the mobile phase. The sharpness of peak and retention time decreased, as the content of triethylamine increased. Without the existence of acetic acid, the chromatographic separation didn't occur, and the resolution was the highest at the acetic acid volume ratio of 0.3%. The optimum condition of SMB (simulated moving bed) was determined by simulation and its results was compared with exprimental data from lab-scale SMB (10 mm 1D×8 ea). Rased on the SMB simulation and experimental results, 100% purity of R and S Bupivacaine were obtained and the error between the calculated and experimental value was within ±2%.

Development of electrochemical biosensor for detection of pathogenic microorganism in Asian dust events

Yoo, Min-Sang,Shin, Minguk,Kim, Younghun,Jang, Min,Choi, Yoon-E,Park, Si Jae,Choi, Jonghoon,Lee, Jinyoung,Park, Chulhwan Elsevier 2017 CHEMOSPHERE - Vol.175 No.-

<P><B>Abstract</B></P> <P>We developed a single-walled carbon nanotubes (SWCNTs)-based electrochemical biosensor for the detection of <I>Bacillus subtilis,</I> one of the microorganisms observed in Asian dust events, which causes respiratory diseases such as asthma and pneumonia. SWCNTs plays the role of a transducer in biological antigen/antibody reaction for the electrical signal while 1-pyrenebutanoic acid succinimidyl ester (1-PBSE) and ant-<I>B. subtilis</I> were performed as a chemical linker and an acceptor, respectively, for the adhesion of target microorganism in the developed biosensor. The detection range (10<SUP>2</SUP>–10<SUP>10</SUP> CFU/mL) and the detection limit (10<SUP>2</SUP> CFU/mL) of the developed biosensor were identified while the response time was 10 min. The amount of target <I>B. subtilis</I> was the highest in the specificity test of the developed biosensor, compared with the other tested microorganisms (<I>Staphylococcus aureus</I>, <I>Flavobacterium psychrolimnae</I>, and <I>Aquabacterium commune</I>). In addition, target <I>B. subtilis</I> detected by the developed biosensor was observed by scanning electron microscope (SEM) analysis.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> A SWCNTs-based biosensor was developed for the detection of <I>Bacillus subtilis.</I> </LI> <LI> The biosensor was composed of SWCNTs, 1-PBSE, and anti-<I>B. subtilis</I> antibody. </LI> <LI> The performance of the biosensor was assessed using a sensor sensitivity and specificity tests. </LI> <LI> The detection limit and detection range were 10<SUP>2</SUP> and 10<SUP>2</SUP>–10<SUP>10</SUP> CFU/mL, respectively. </LI> <LI> The detection time of the biosensor was identified as 10 min. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>

철과 망간이 동시에 코팅된 반응성 매질을 이용한 용존 Fe(2) 제거

민상윤(Sang Yoon Min),장윤영(Yoon Young Chang),양재규(Jae Kyu Yang) 大韓環境工學會 2011 대한환경공학회지 Vol.33 No.2

본 연구에서는 산화망간과 산화철이 단독 및 복합 코팅된 반응성매질인 망간코팅사(MCS), 철코팅사(ICS) 그리고 철-망 간코팅사(IMCS)를 이용하여 용존 Fe(II)의 산화 및 제거능을 평가하였다. 반응성매질에 KMnO₄와 NaOCl를 추가적인 산화제로 이용하였을 때의 Fe(II) 제거능을 반응용액의 pH, 반응시간, Fe(II) 농도변화에 따라 조사하였다. 반응성매질 및 추가적인 산화제 없이 Fe(II) 용액만을 사용한 경우, pH 5 이하에서는 Fe(II)의 느린 산화에 의해 제거율이 낮았으나 이후에는 빠른 산화 및 침전반응에 의해 제거율이 증가하였다. ICS만을 사용하였을 때 ICS 표면에 의한 Fe(II)의 제거는 극히 제한적인 것으로 나타났다. 망간 산화물이 코팅된 IMCS와 MCS를 사용한 경우 낮은 pH에서도 Fe(II)가 산화망간에 의해 산화되었으며 용액으로부터 효과적으로 제거되는 것으로 나타났다. Fe(II)는 IMCS만 단독으로 사용했을 때와 NaOCl을 산화제로 사용했을 때 제거율에서 큰 차이가 나지 않았다. IMCS와 산화제를 이용하여 Fe(II)을 제거할 경우, 용액의 pH가 증가함에 따라 이들의 산화능이 증가하였고 이로써 전체 제거율의 증가를 가져왔다. Fe(II)의 제거에 관한 반응속도 실험결과 유사-1차 반응 보다는 유사-2차 반응 식으로 더 잘 표현되었으며 KMnO₄를 추가적인 산화제로 이용한 경우 Fe(II)는 14,286 mg/kg·hr의 높은 초기 제거율(h)을 보였다. KMnO₄ 주입 시 반응시간 10분 안에 제거평형에 도달하였고 NaOCl의 경우는 6시간 후에 거의 제거평형에 도달하는 것으로 나타났다. IMCS에 의한 Fe(II)의 최대 제거량 값을 구하기 위해 pH 4에서 Langmuir 등온식에 적용한 결과 1,088 mg/kg의 제거량을 보였다. Evaluation of the removal efficiencies of Fe(II) by reactive sand media coated with manganese (MCS), iron (ICS) and both of iron and manganese (IMCS) was investigated as functions of solution pH ranging from 2 to 9, reaction time and concentration of Fe(II) in a batch reactor using each reactive medium and additional oxidants such as KMnO₄ and NaOCl. When only Fe(II) was present in solution without any reactive medium, removal of Fe(II) was quite low below pH 5 due to a slow oxidation of Fe(II) and/or negligible precipitation but greatly increased above pH 5 due to a rapid oxidation of Fe(II) and subsequent precipitation of oxidized Fe species. ICS showed negligible efficiency on the removal of Fe(II) through adsorption. However, an efficient removal of Fe(II) was observed at low solution pH in the presence of IMCS or MCS through rapid oxidation and subsequent precipitation. Removal efficiency of Fe(II) by IMCS in the presence or absence of NaOCl was quite similar. Removal rate of Fe(II) by IMCS and additional oxidants gradually increased as the solution pH increased. From the kinetic experiments, removal pattern of Fe(II) was better described by pseudo-second-order equation than pseudo-first-order equation. A rapid removal of Fe(II) using IMCS in the presence of KMnO₄ was observed in the first 10 min. The initial removal rate of Fe(II) using KMnO₄ was 14,286 mg/kg·hr. In case of using NaOCl, the removal of Fe(II) occurred rapidly in the first 6 hrs and then reached the near-equilibrium state. Removal of Fe(II) on IMCS was well expressed by Langmuir isotherm and the maximum removal capacity of Fe(II) was calculated as 1,088 mg/kg.

공정육모 온실의 표준모델 및 자동화 시스템 개발과 활용기술연구 1 : 제1장 서론 Chapter1 Introduction

박중춘,민영봉,정병룡,설인준,이영만,윤용철,강호종,김태규,김광용,장사문,정한택,오태한,김평태,김진일,손영걸,박봉식,김시론,이형정,오상석,김명승,조정호,하종규,임동희,이은주,변정희,이정한,최우진,강환규 경상대학교 시설원예연구소 1997 施設園藝硏究 Vol.4 No.-

Ⅰ. 제목 공정육묘온실의 표준모델 및 자동화 시스템개발과 활용기술연구 Ⅱ. 연구개발의 목적과 중요성 1. 목적 1) 농가보급형 공정육모 표준온실의 설계 2) 공저육모온실의 시설장비의 표준화 3) 공정묘 생산을 위한 시설장비 자동화 시스템 개발 2. 중요성 1) 공정묘 생산을 위한 표준온실 및 자동화시스템의 연구개발은 원예묘의 분업화, 전문화 생력화를 위하여 필요하다. 우리나라 채소류 총소요량은 1996년말 현재 약 140억본으로 추산된다. 이를 위한 공정육모장의 표준시설 설계도가 없을뿐 아니라 재배생산 기술 및 경영체계가 또한 확립되어 있지 않다. 2) 농림부에서는 채소 공정육모장 설치를 위한 자금을 농가에 지원하고 있다. 그러나 적정시설의 규모, 시설설비를 위한 자금의 범위등이 확립되어 있지 않을 뿐아니라 수용농가는 육묘장 관리 및 재배기술이 미흡하며 경영계획 및 경영분석 모델이 확립되어 있지 않아 생산현장에서 많은 애로를 느끼고 있는 실정이다. Ⅲ. 연구개발과 내용 및 범위 1. 공정육묘를 위한 온실 표준화 연구 가. 공정육묘시스템 도입을 위한 검토 나. 공정육모온실의 표준모델 설정 다. 공정육모온실의 시설장비 및 자재 규격화 라. 공정묘 보급과 생산량 예측 및 묘의 표준규격 2. 공정육묘의 자동화 시스템 개발 가. 자동파종시스템 개발 나. 묘 이송라인 개발 다. 발아실 표준규격 정립 라. 온실의 재배관리 장치개발 마. 복합환경제어 장치개발 3. 공정묘 생산기술 개발 가. 공정묘 생산과 보급을 위한 나. 공정묘용 상토 및 액비개발 시험 다. 공정묘에서 양액의 농도와 DIF가 생육에 미치는 영향, 그리고 작부체계 계획 라. 플러그 잡목묘 재배생산시험 마. 공정묘 육성에 식물활성물질 이용효과 시험 바. 고추 공정묘의 생장조절시험 사. 공정육묘의 육묘농가 적응시험 4. 공정육모사업의 경영분석과 경영체계 수립 가. 공정육묘사업의 경제성 분석 나. 공정육묘농장의 경영체계 수립의 실제 Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의 1. 연구개발 결과 공정육묘온실의 표준모델 및 자동화시스템 개발과 농가활용 기술에 관한 연구를 위하여 우리나라 농가에 보급할 수 있는 표준온실설계, 온실내 도입되어야할 시설장비의 자동화시스템 개발과 이들의 표준화 연구, 공정묘 생산을 위한 다각적인 재배기술 시험, 그리고 표준온실에 대한 육묘농가의 경영분석 표준모델 등에 대한 조사분석, 설계, 시험 등을 실시하였든바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 공정육묘를 위한 온실 표준화 연구 1) 우리나라 원예작물의 묘생산을 공정화 하기 위하여 검토되어야할 플러그묘의 특징, 선진외국 플러그묘의 생산기술 현황, 플러그묘의 이용효과, 우리나라의 육묘현황과 문제점 등을 고찰하였고 또한 육묘의 작업공정별 주요내용을 검토하여 플러그육모 시스템 도입을 위한 문제점을 제시하였다. 이를 표준모델 설정의 기본자료로 삼았다. 2) 공정육묘용 표준온실을 설계하기 위하여 온실구조, 장치, 자재 등에 대한 종류별 특성과 도입규모를 정리하였다. 3) 온실의 설게는 양지붕형 철골유리온실(3G)과 지붕형 경질피복재온실(2P형) 등 2가지 형태로 표준화 하였으며 유리온실은 면적 4,914㎡(1,500평형), 경질재온실은 면적 3,304㎡(1,000평형)으로 각각 설계하였다. 그리고 이들 2형태의 온실을 각각 독립형과 2동 분리형(3G-S형, 2P-S형)으로 설계하였으며 분리형은 여러작물을 동시에 육묘하고자 할 때 환경조절을 용이하게 제어할 수 있도록 하였다. 온실설계에 포함한 내용은 설계도, 1회 최대 묘생산량 예측, 공사비 내역, 시방서, 눈과 바람에 대한 구조안정성 해석등 이며 각 형태별 표준온실도서는 본 연구 보고서의 별책 부록으로 작성하였다. 4) 공정육묘온실의 효율적 안전관리를 위한 작업공정 내용을 자재의 준비부터 묘출하에 이르기까지 17개항에 대하여 세부사항을 기술하였다. 나. 공정육묘온실의 시설장비 및 자재 규격화 1) 육묘온실의 베트, 보온용 커튼개폐장치, 자주식 두상관비장치, 액비혼입기, 무인방제기, 복합환경제어장치, 발아실, 접목활착초진장치, 자동파종시스템 등 공정육묘온실에 도입되어야 할 시설장비에 대한 용도와 성능을 검토하였다. 2) 공정묘 생산에 필수자재인 트레이, 상토 등에 대한 규격, 특성, 묘생산과 관련된 사항 등을 검토하였다. 3) 공정묘의 보급과 관련된 문제점을 관행묘와 비교하여 검토하였으며 양질의 공정묘가 갖추어야할 구비조건을 제시하였다. 4) 우리나라 공정묘의 수요전망과 생산량을 예측하였고 공정묘 보급율 30% 기준에서 2004년까지 적어도 1,500평 규모의 시설이 180여개가 도입외어야 할 것으로 추산되었다. 5) 주요 작물별 공종묘 출하규격과 유통가격을 조사분석 하였으며 이를 트레이 규격별로 산출하여 설계된 표준온실의 경영분석 자료로 활용하였다. 다. 공정육묘이 자동화 시스템 개발 1) 자동파종시스템 개발 자동파종 시스템은 상토의 혼합, 트레이의 공급, 상토의 충전, 진압, 파종, 복토, 관수, 발아실 이송 등의 단계를 자동으로 전체작업이 이루어지도록 하였다. 작업공정은 2인의 작업자가 200공 트레이 150매/시간 의 작업능률를 가질 수 있도록 구성하였다. 자동파종기는 트럼형과 노즐형 2가지 형태로 설계, 제작, 시험하였다. 노즐형파종기의 작업속도는 180트레이/시간 으로 드럼형의 300트레이.시간 보다 늦었다. 반면에 파종효율은 노즐형이 98%로서 드럼형의 90%보다 높고, 또한 종자의 형상과 크기에 관계없이 노즐형이 효과적인 파종이 가능하였다. 따라서 상품화를 위한 파종기는 노즐형으로 하였다. 2) 온실의 묘이송라인 개발 육묘용 베드는 수동좌우이동형으로 하였으며 폭은 1,900mm로 하였고 길이는 40m 이내로하여 온식폭 9m에 4열로 배치하였다. 그리고 베드위에 표준규격 트레이 540x270mm를 길이 방향으로 7열로 배열할 수 있게 하였다. 이때 온실면적에 대한 육묘면적비는 76-79%범위에 있었다. 접목활착실의베드는 고정형으로 하였으며 베드폭은 1,800mm로 하였고 온식폭 9m내에 3열로 배치하였다. 그리고 베드상에 표준트레이 6매를 길이방향으로 배열할 수 있게 하였다. 이때 온실면적에 대한 접목묘면적비는 55-56%범위에 있었다. 트레이 이송방식은 육묘베드상에서 베드자체를 이동하는 방식과 트레이 탑차를 이용하는 방식등 2종류의 시제품을 개발하였다. 그러나 베드이송방식은 생력화면에서 탑차방식보다 5배의 능율이 있었으나 제작비가 약 10배이상 높게 요구될 뿐아니라 아직 베드이 이동라인 활용도가 미흡할 것으로 판단되어 표준온실에는 트레이 탑차방식을 도입하였다. 3) 발아실의 표준규격 정립 발아실은 보온단열성이 높은 200mm 스티로폴 압착판넬을 벽체에 이용하였고 단위면적당 냉난방부하는 36kcal/hr·㎡로 하고, 냉난방용량은 166. 4 kcal/㎡·hr으로 산출되었다. 가열방식은 지면온수난방으로서 방열관은 엑셀파이프(25Ψ)를 15㎝ 간격으로 배열할 때 충분하였다. 가습장치는 냉방시 최대 제습량 0.8g/㎡·min을 고려하여 설계되었으며 이때 가습기의 분무입자 15㎛, 용량은 g/㎡·min에서 10분이내 95% RH 균일가습이 가능하였다. 4) 온실의 재배관리장치 개발 공정육묘온실에 필요한 시설장비는 매우 많다. 본 연구에서 기존의 것들을 개선하기 위하여 시제품을 만들어 개발한 것은 자주식 두상관비장치, 양액혼입장치, 냉방장치, 초미립자 무인방제장치, 온실차단 분리용 수직커튼개폐장치의 응용 등이다. 5) 복합환경제어장치 개발 본 연구에서는 하드웨어와 소프트웨어 개발을 구분하였고, 하드웨어 개발에서는 각 센서의 정밀성, 인터페이스카드와 전용 컨트롤러의 안전성, 현장제어반의 전기배선 최적회로, 서지와 잡음 및 전자파 충격방지 기술개발이 수행되었다. 소프트웨어 개발에서는 농가현장에서 편리하게 사용할 수 있는 메뉴 및 조작 프로그램제작에 주안점을 두었으며 환경설정치의 제어은 P,PID,Fuzzy기법을 도입하였다. 계측항목으로는 온도, 습도, 공기순환, 관수, CO_2공급, 보온, 수막, 이상기후, 양액공급, 정보등이다. 본 장치는 농가에 설치하여 적응시험을 설시하고 평가를 받아본봐 95%이상의 만족도를 보였다. 라. 공종묘 생산기술개발 1) 공정묘 생간과 보급을 위한 육묘관리 및 재배기술 공정묘의 안정적 생산과 묘수용농가 확대를 위한 능율적 보급을 위하여 몇가지 육묘 재배기술에 대한 자료를 정리 고찰하였다. 공정육묘의 생육단계별 환경관리, 상토의 관리, 관수와 시비기술, 적정용수와 양액의 조제, CO_2시비효과, 공정묘의 생육조절과 관련된 몇가지 재배기술, 접목묘의 생산, 다년생식품의 춘화처리 공정묘 특성, 고온기의 온실 냉방방법의 종류, 병해충 관리, 묘생산후의 관리, 공정묘의 정식후 관리 등 여러분야의 내용을 요약하였다. 2) 공정육묘용 상토 및 액비개발 시험 공정육묘용 상토선발 및 액비시용효과 시험을 실시하였다. 개발된 상토는 「토실이」로, 액비는 「양실이」로 각각 명명되어 상품화 하였으며 이들 재료로 주요작물에 대한 적응시험이 수행되었다. 시험내용은 고추, 토마토, 배추 등은 대상으로 국내외 시판상토 비교시험, 상토재원중 피트모스대용 코이어 도입시험, 기비성상토 개발시험 등이 수행되었다. 3) 공정묘에서 양액의 농도와 DIF가 생육에 미치는 영향, 그리고 작부체계 계획공정묘 생산에 있어서 양액의 질소농도와 NH_4:NO_3 비율 및 최초시용시기가 생육에 미치는 영향에 대하여 수박접목묘와 고추묘를 대상으로 시험하였다. 수박접목묘에서는 전반적인 생육과 묘소실면에서 질소농도가 16meq·ℓ^-1, NH_4:NO_3 농도비에서 15:85%인 처리구가 우수하였고 접목이전 양액시용의 효과는 업었다. 고추묘 생육에서는 총이온농도가 25 meq·ℓ^-1 그리고 NH_4:NO_3 비율이 30:70% 정도로 재배하는 것이 적당할 것으로 사료되었다. 주야간 온도차(DIF)가 고추 및 토마토 플러그묘의 생육에 미치는 효과시험에서 +DIF, 0DIF, 변온 DIF를 각각 처리한 바 고추의 경우 조사형질에 따라 다소 차이는 있었으나 초장에서는 처리간에 비슷한 경향을 보였다. 그리고 토마토에서는 고추보다 유의차가 있는 형질의 많았고 특히 초장에서 0 DIF가 가장 짧고, 변은 DIF에서 가장 길며 1%의 유의성을 보였다. 공정묘의 연중생산을 위한 작부체계 모형검토와 작부체계별 생산계획을 위하여 우리나라 주요 공정묘인 고추, 수박, 오이, 토마토를 대상으로 현재조사 결과를 바탕으로 수요창출을 위한 작형을 검토하였다. 4) 플러그 접목묘 재배생산시험 과채료 접목묘 생산을 위한 종합적 검토가 이루어졌다. 즉 접목방법의 이론적 배경과 접목부의 조직학적 관찰, 수박, 오이, 토마토, 가지 등의 접목방법과 접목후 관리방법, 접목친화성, 위조현상, 자근발생, 대목의 부패, 왜화현상 등의 접목묘 생산에 대한 문제점 검토, 접목표의 활착부위정도가 묘생육과 정식후의생육과 수량에 미치는 영향 등에 대한 시험이 수행되었다. 그리고 수박, 오이 등의 작물을 공시하여 핀접목, 꽂이접, 유근접, 단근접 등 접목별로 농가적응시험을 실시하였고, 또한 본 과제에서 개발한 접목할착촉진장치의 이용효과에 대한 시험을 실시하였다. 5) 공정묘 육성에 식물활성물질 이용 효과시험 건전공정묘 육성을 위하여 몇가지 식물활성물질의 처리효과 시험이 수행되었다. 처리된 활성 물질은 Chitornate G, Aika, Hi-Atonic, Menedaeael등이었고 공시작물은 고추, 수박, 토마토, 미니토마토, 배추, 장미 등이었으며 시험내용은 종자침지효과, 묘생육시험, 접목묘생산시험, 공정묘의 노지정식 적응시험, 장미삼목시 발근효과 시험 등이 수행되었다. 6) 고추공정묘의 생산조절기술 플러그묘의 생장조절 필요성을 검토하였으며 또한 몇가지 생장조절기술에 대한 시험과 정식후에 미치는 영향 등에 대하여 실험하였다. 즉 생상조절의 이용, DIF처리에 의한 효과, 그리고 시비량조절에 의한 생장조절 등이었다. 특히 시비량조절에 의한 생장조절 시험에서는 생육단계별로 인산농도를 조절하거나 단비하므로서 초장뿐아니라 생장이 억제되었다. 그리고 인산시비조절에 의한 생장억제묘가 정식후 생육과 수량에 좋은 영향을 미쳤다. 이러한 결과는 경제적이고 가장 안정한 조절방법으로서 금후 고추뿐만아니라 여타작물에 대한 시험이 필요하였다. 7) 공정육묘 생산을 위한 육묘농가 현장 적응시험 공시작물은 토마토와 고추로 하였으며 시험내용은 공정묘의 육묘일수, 관행육묘와 공정육묘의 비교, 두상관수와 저면관수의 비교, 그리고 육묘배지 종류별 양액종류 및 양액농도 비교시험 등을 수행하여 적절한 조건을 규명코져 하였다. 또한 공정묘의 효율적인 보급를 위해 재배농가 실증시험을 실시하여 정식후 초기생육정도를 조사분석하였다. 마. 공정육묘사업의 경영분석과 경영체계 수립 1) 공정육모사업의 경제성 분석 공정육모의 경제성 분석은 본 과제에서 설계된 3G형 유리온실과 2P형 경질재 온실의 2가지 설계도서와 자재비 명세내용을 근거로 분석되었다. 3G형 유리온실은 1,500평 규모에서 평당 914천원이 투자되었고 2P형 경질재온실은 1,000평 규모에서 평당 851천원이 투자되어 투자비용 측면에서는 경질재온실이 상대적으로 낮았다. 공정육모 표준온실의 경영성과 분석에서 순수익율은 약 40-50%수준이었고, 총자본 수익율은 작물의 재배체계의 따라 33-49% 범위에 있어 현재의 경제조건에서는 투자경제성이 있는 것으로 판단되었다. 2) 공정육모농장의 경영체계 수립의 실제 기업형 육묘농장의 합리적 운영을 위하여 계획의 수립에서부터 경영일지 작성까지 제문제에 대하여 분야별 기록장을 예시하였다. 예를들면 육묘면적의 배치계획도 작성, 묘의 출하가격과 출하량예측, 예상되는 수입금 계획과 수지계획, 그리고 종자비, 비료비, 농약비, 상토 및 틀이 구입비, 감가상각비, 묘츌하비용, 노용임금 등에 대한 지출비 계획과 육묘 관리를 위한 작업계획등을 체계적으로 기록작성할 수 있도록 하였으며 이를 기초로 경영 분석과 평가가 이루어질 수 있게 하였다. 2. 활용에 대한 건의 가. 활용계획 1) 농림부-공동육묘장 시설생산유통 지원사업의 기준으로 활용 2) 산업체-온실, 시설장비, 자동화시스템 등의 국산화 개발 - 트레이, 상토, 액비 등 묘생산 자재의 표준화 및 국산화 개발 3 농업인-시설의 도입규모, 육묘장의 운영관리등 생산체계정립에 활용 -공정묘 생산을 위한 필요자재의 선택, 재배생산기술의 향상, 묘 주년 안전생산 정립 4) 학계-화훼류, 목본류의 공정육묘, 시스템 개발을 위한 선행연구 -식물공장형 생산시스템 개발의 기초자료 나. 활용자료 1) 농가보급형 공정육묘 표준온실의 설계도서(보고서 부록) 2) 발표된 논문 (1) 손영걸, 박봉식, 김시론, 임동희, 박중춘. 1996. 고추프러그 육묘에 있어서 상토혼잡 비율이 생육에 미치는 효과. 한국원예학회 발표요지 14(2):250-251. (2) 손영걸, 박봉식, 김시론, 임동희, 박중춘. 1996. 수박 핀 접목에서 접수령과 절단경사별 처리가 가습 활착실 차이에 따른 효과. 한국원예학회 발표요지 14(2):266-267. (3) 정병룡, 손영걸, 박언정, 김진일, 박중츤. 1996. 공정육묘용 상토선발시험, 경상대 시설원예연구보고 1:1-5. (4) 정병룡, 손영걸, 박언정, 이형정, 김진일, 박중춘, 1996. 공정육묘용 상토선발과물거름 시용 효과 시험. 경상대 시설원예연구보고 1:6-13. (5) 손영걸, 박봉식, 임동희, 김시론, 김진일, 박중춘. 1996. 토실이 상토와 국내외 몇가지 상토의 고추 육묘 비교시험, 경상대 시설원예연구보고 1:14-19. (6) 손영걸, 박봉식, 임동희, 김시론, 김진일, 박중춘. 1996. 토실이 상토와 국내외 몇가지 상토의 배추 육묘 비교시험. 경상대 시설원예연구보고 1:20-25. (7) 손영걸, 박봉식, 김시론, 임동희, 김진일, 박중춘. 1996. 토실이 상토의 코이어 도입 시험. 경상대 시설원예연구보고 1:26-32. (8) 박봉식, 이형정, 김시론, 오상석, 손영걸, 박중춘. 1996. 프러그 육묘종 상토의 코이어 혼합비율과 물거름에 목초산 혼합여부가 고추육묘에 미치는 효과 상호비교 시험. 경사대 시설원예연구보고 1:33-41. (9) 손영걸, 박봉식, 박언정, 김시론, 임동희, 이형정, 오상석, 박중춘. 1996. 프러그육묘용 상토의 코이어 혼합비율과 물거름에 목초산 혼합여부가 수박접목 육묘에 미치는 효과 상호비교 시험. 경상대 시설원예연구보고 1:42-48 (10) 손영걸, 박봉식, 박언정, 김시론, 임동희, 이형정, 오상석, 박중춘. 1996. 프러그 육묘용 상토이 코이어 혼합비율과 물거름에 목초산 혼합여부가 배추육묘에 미치는 효과 상호비교 시험. 경상대 시설원예연구보고 1:49-55. (11) 손영걸, 박봉식, 김시론, 임동희, 박중춘 1996. 수박핀 접목에서 접수령과 절단 경사별 활착비교와 가습활착실 이용 효과 분석. 경상대 시설원예연구 용역보고 1:56-64. (12) 박중춘. 1997. 원예용 상토의 개발 방향과 토실이의 특성. 신안그로 창사기념심포지움. 워크샵. 신안그로 1-26. (13) 손영걸. 박봉식, 오상석. 김시론, 박중춘. 1997. 수박 단근핀 접목에서 작물활력소 Menedael의 처리효과 시험(Ⅰ). 경상대 시설원예연구소 연구보고. pp. 7. (14) 손영걸, 박봉식, 오상석, 김시론, 박중춘. 1997. 수박 단근핀 접목에서 작물활력소 Menendael의 처리효과 시험(Ⅱ). 경상대 시설원예연구소 연구보고. pp.7. (15) 박중춘, 민영봉, 장점수, 정영경, 1997. 한국형 공정육묘장의 표준 시설장비와 플러그묘의 생산. 용현농협육묘장 완공세미나 자료집. 1-34. (16) 민영봉, 박중춘, 정한택, 오태한, 이상옥. 1997. 공정육묘장의 자동화를 위한 신개발 시설장비. 용현농협육묘장 완공세미나 자료집. 35-76. (17) 박중춘, 정병룡, 손영걸, 정한택, 장전수. 1997. 육묘용상토 「토실이」와 물거름 「양실이」개발 및 육묘효과 시험. 용현농협육묘장 완공세미나 자료집. 93-146. (18) 이영만, 박중춘. 1997. 공정육묘온실의 경영계획과 분석 프로그램. 용현농협육묘장의 경영시산분석. 용현농협육묘장 완공세미나 자료집. 147-166. (19) 강호종, 구우서, 박중춘. 1997. 접목정도가 수박묘 소질 및 수량에 미치는 효과. 한국원예협회 영남지부 가을 논문발표 요약집. p.16. 3) 출원 또는 등록된 산업재산권 ◁표 삽입▷(원문을 참조하세요) For the development and application of standard greenhouse models and of automated systems of plug seedling production, research on the design of standard greenhouses to be introduced in Korea, on development and standardization of facility, equipment and materials of the plug production greenhouses, on plug seedling production techniques, and on management analysis of plug producers was conducted and the results are summarized as follows. 1. Research on the Greenhouse Standardization for the Plug Production Systems 1) Things necessary for mechanization of the plug production system, such as characteristics of the plug seedlings, status and technology of plug production in the developed countries, effects of utilizing plug seedlings, and current status of technology and problems of plug production in Korea, were discussed. In addition, based on the evaluation of major factors involved in each step of seedling culture, problems related to the introduction of plug production systems were suggested. And this information was used as base data for the establishment of the standard models. 2) To design standard greenhouses for plug production, characteristics and introduction sizes of greenhouse structure, facility and materials were systemized. 3) Two greenhouse models, and even-span steel frame glass house (3G) and an even-span greenhouse with rigid covers (2P), with 4,914㎡ (1,500 pyung) and 3, 304㎡ (1,000 pyung), respectively, were chosen as standard models. Both models were designed to be constructed either as one gutter-connected greenhouse or as two separate gutter-connected greenhouses (3G-S and 2P-S, respectively). The latter one was designed for the ease of environment control necessary for raising seedlings of different crops at the same time. The drawings of standard greenhouse designs were attached as a separate book. Greenhouse design, estimates of maximum number of seedlings which can be produced as a time, construction costs, specifications of the construction, and analysis of structure safety against snow and wind loads were included. 4) Seventeen stepwise work processes from materials preparation to seedling marketing were described for an efficient safety management of the greenhouses. 2. Standardization of Facility, Equipment and Materials for the Plug Production 1) Usage and function of the equipment and facility, such as beds, and opening and closing system of thermal curtains, a travelling overhead fertigation system, a fertilizer injector, and automated chemical fogger, an integrated environment control system, a germination chamber, a graft union promoting system, and an automatic seeder, were discussed. 2) Size, characteristics, and other factors related to seedling production, such as trays and germination media which are absolute necessity in plug production, were investigated. 3) Problems related to plug utilization were investigated against the traditional seedlings, and requirements of the high quality plug seedlings were suggested. 4) Estimates on the demand and production capacity of plug seedlings in Korea were predicted. Based on 30% of the total seedlings consumed nationwide are replaced with plug seedlings, it seems that at least 180 of 1,500 pyung plug production greenhouses will be needed by the year 2004. 5) Sizes and prices of the major plug seedling crops were investigated and analyzed, and were used for the analysis of management analysis of the plug greenhouses. 3. Development of Automated Systems 1) Development of automated seeding systems The automated seeding systems developed are automatically capable step by step of medium mixing, tray supplying, medium filling and packing, sowing, covering, irrigation and moving to the germination chamber. The work process needs two persons and has the capacity of 150 200-cell trays per hour. Automated seeders of drum and nozzle types were designed, developed and tested. The capacity of the nozzle seeder is slower with 180 trays per hour compared to the drum seeder which can handle up to 300 trays per hour. However, the nozzle seeder has 98% sowing efficiency, compared to 90% of the drum seeder, and is more effective in terms of handling seeds of irregular shapes and sizes. Therefore, only the nozzle seeder was commercialized. 2) Development of seedling moving lines in the greenhouse The greenhouse beds were built manually movable sideway and were manufactured in sizes of 1,900㎜ wide and less than 40m long so that 4 bed lines fit in each 9m wide greenhouse. On top of each bed 7 rows of standard 540㎜×270㎜ trays fit longitudinally. This arrangement gives effective culture area of 76-79%. The 1,800㎜ wide beds in the graft union promotion tunnels were fixed so that 3 rows fit in 9m greenhouses. On top of each bed 6 rows of standard trays fit longitudinally and this arrangement gives effective culture area of 55-56%. Two tray moving systems, movable beds on top of bed rails, and movable tray racks were developed. Movable beds had 5 times higher efficiency than the tray racks. However, since movable beds costs 10 times more than the tray racks to manufacture and since the bed moving on rails is assumed not commonly used, only the tray racks were introduced. 3) Establishment of standard specifications of the germination chamber 200㎜ thick pressed styrofoam panels which have a high thermal insulation efficiency were used on the walls. The germination chamber was estimated to need a cooling load of 36 ㎉·h^-1·㎡, and cooling and heating capacity of 166. 4 ㎉·h^-1·㎡. Floor heating with 25㎜ XL pipes arranged at a 15㎝ interval as radiators gave sufficient heat. Fogging system was designed considering the maximum removal of 0.8g·min^-1·㎡ of water during cooling. With fog particle size of 15㎛ and with fogging capacity of 5g·min^-1·㎡, 95% relative humidity was achieved in 10 minutes. 4) Development of a greenhouse culture management system There are many facility and equipment which the plug production greenhouses need. Among the facility and equipment which have been improved by making prototype models in this research are a travelling fertigation system, a fertilizer injector, a cooling system, an ultrafine fogger system, and an application of vertical curtain for the separation of greenhouse area into sections. 5) Development of an integrated environment control system Hardwares and softwares were developed. Hardwares with an emphasis on the precision of different sensors, safety of the interface cards and controllers, optimization of the circuit composition of the local control panel, and prevention of surge, noise and shock were developed. Software development was focused on grower-friendly menus and control programs. For the control of environment set points, P, PID and fuzzy technology were introduced. Factors such as temperature, humidity, air circulation, CO^2 supply, insulation, water curtain, abnormal climate, and fertilizer supply are controlled. The grower responses to the field trials showed satisfaction over 95%. 4. Development of Plug Seedling Production Techniques 1) Management and cultural techniques for the production and utilization of plug seedlings For-stable production and popularization of plug seedlings, materials on the plug seedling culture and techniques are collected and analyzed. Information on such cultural management and techniques are summarized as environment control at different stages of seedling growth, medium management, irrigation and fertilization technique, water quality and preparation of nutrient solutions, CO^2 fertilization, control of growth, production of grafted seedlings, vernalization of perennial plug seedlings, and postharvest handling of the plug seedlings. 2) Study on the development of growing media and nutrient solutions Growth of seedlings of major greenhouse crops on different growing media and with different nutrient solutions were evaluated. The medium and nutrient solution developed and commercialized were named “Tosilee” and “Yangsilee”, respectively. Comparison experiments with pepper, tomato and chinese cabbage of different media formulated in Korea as well as in other countries, replacement of peat moss in the media with coir, and inclusion of nutrition in the media were conducted. 3) Effect of nutrient levels, NH_4:NO_3 ratio, and DIF on the growth of plug seedlings, and analysis of cropping systems A study was conducted to examine the effect of N concentration and NH_4:NO_3 ratio of the nutrient solution, and time of first fertigation on the growth of plug seedling of grafted watermelon. Watermelon shoots grafted to gourd rootstock were planted in 50-cell plug trays and were fertilized with one of the nine nutrient solutions starting from either one day prior to or five days after grafting. Nutrient solutions contained either 8.0, 16.0 or 24.0 meq·ℓ^-1 N which consists of either 1:100, 15:85 or 30:70 in % NH_4:NO_3 ratio. Overall grafted seedlings with best growth and quality were produced in treatment with 16 meq·ℓ^1 N with a NH_4:NO_3 ratio of 15%:85%. However, feeding of the seedlings prior to grafting was not beneficial. The second study investigated the growth of pepper plug seedlings as affected by total ion concentration and NH_4:NO_3 ratio of the nutrient solution. Pepper seedlings grew the best with 25 meq·ℓ^-1 total ion concentration and 30%:70% NH_4:NO_3 ratio. In the third experiment, the effect of KIF on the stem elongation of pepper and tomato plug seedlings was studied. The three temperature treatments used were +DIF, 0DIF and alternating temperatures. The results showed that 0DIF was the most effective and alternating temperatures the least effective in suppressing stem elongation in both species. Other growth parameters were also affected by the treatment. In addition, the current cropping systems of plug production greenhouses for pepper, watermelon, cucumber and tomato were investigated, and based on those possible future cropping systems desirable for the creation of demand on plug seedlings were suggested. 4) Study on the culture of grafted plug seedlings Integrated discussion on the grafted seedling production of fruit vegetables was included. In other word, theoretical basis of grafting methods, anatomical observations of the graft unions, grafting methods and care after grafting of the watermelon, cucumber, tomato and eggplant seedlings, and problems related to graft compatibility, wilting, scion rooting, rotting of root stocks and dwarfing, and effect of graft union on growth of the plants and yield were investigated. In addition, pin grafting, radicle grafting, and cutting graft were applied and tested to watermelon and cucumber in commercial plug production greenhouses. And the graft union promoting chamber developed in this study was tested for its efficiency. 5) Study on the Effect of Growth Activating Materials on Plug Seedling Growth In n effort to produce quality plug seedlings, several materials were tested for their effect as growth activators. Seeds of pepper, watermelon, tomato, cherry tomato, and chinese cabbage, and cuttings of rose were soaked in solutions of Chitomate G, Aika, Hi-Atonic, and Menedael, and effect of these materials on plug seedling growth, grafted seedling growth, seedling transplanting, and rooting was examined. 6) Study on the Growth Regulation of Pepper Plug Seedling The need for growth control of the plug seedlings was discussed and several growth control methods were evaluated for their effectiveness and effect on plant growth and development after transplanting, These include use of growth regulators, use of DIF, and use of controlled fertilization. In the controlled fertilization experiment, control of phosphate at different stage of seedling growth or no fertilization gave suppressed height and growth. However, the growth suppressed-seedlings gave increased growth the yield after transplanting. This method seems to be very economical and safe and needs to be tested for other species. 7) Field Trial Experiments in the Commercial Greenhouses on the Plug Seedlings Production The experiment compared growth of plug seedling of pepper and tomato as affected by seedling age, traditional seedlings vs plug seedlings, overhead vs flood irrigation, growing medium, and type and total ion concentration of the nutrient solution. In addition, in an effort to promote plug seedling utilization early stage growth of theses species after transplanting to commercial greenhouses was evaluated. 5. Management Analysis of Plug Production Business and Establishment of Management System 1) Economic Analysis of the Plug Production Business Economic analysis of the plug production business was made based on the construction design and material specifications necessary for the two greenhouse types, 3G glass house and 2P rigid cover greenhouse. A 1,500 pyung 3G glass house needs capital investment of 914,000 won per pyung and a 1,000 pyung 2P rigid cover greenhouse 851,000 won per pyung, which is lower that the 3G glass house. Analysis of management effect of the standard greenhouses showed net return rate of 40-50%, and total capital return rate of 33-49%, depending on the cropping system. Therefore, under current economic conditions, it is thought that plug greenhouses are worthy of economic investment. 2) Practical Establishment of Management System of the Plug Production For sound management of enterprise-type plug greenhouses, recording booklet for different parts from establishment of plan to writing of a management diary was exemplified. For example, drawing of culture area arrangement, prediction of seedling prices and demand, predicted income and balance, expenses for seeds, fertilizers, chemicals, trays, growing medium, facility depreciation, marketing and labor, and work plan for seedling culture can be systematically recorded and the management effect can be evaluated based on theses factors.