한국생물환경조절학회 회칙 외

편집부(편집자) (사)한국생물환경조절학회 2004 생물환경조절학회지 Vol.13 No.4

저일조 조건에서 몇 가지 친환경농자재가 고추와 토마토의 유묘 생육에 미치는 영향

엄영철(Yeong-Cheol Um),서태철(Tae-Cheol Seo),장윤아(Yoon-Ah Jang),이상규(Sang-Gyu Lee),이준구(Jun-Gu Lee),최장선(Chang-Sun Choi),오상석(Sang-Seok Oh) (사)한국생물환경조절학회 2011 생물환경조절학회지 Vol.20 No.4

저일조 조건에서 고추와 토마토 유묘의 생육에 미치는 몇 가지 친환경농자재의 이용효과를 검토하고자 하였다. 친환경농자재는 미생물제재, 효소제, 아미노산제 3종을 이용하였고 30% 차광조건에서 토마토와 고추를 육묘하였으며, 육묘용 상토 종류에 따른 차이를 보기 위해 일반 원예용(유비)상토와 무비상토를 비교하였다. 토마토와 고추 모두 무비상토에서는 효소제와 아미노산제 처리에 의해 묘의 생육이 양호하였으나, 미생물제재 처리는 대조구와 차이가 없었다. 유비상토에서는 친환경농자재 처리에 의한 생장촉진효과가 나타나지 않았다. 차광처리에 의하여 묘의 건물중은 감소하고, 엽면적은 다소 증가하는 경향을 보였으나, 친환경농자재의 처리에 의한 생육촉진효과는 없었다. 정식 후 토마토 1화방의 개화소요일수 및 착과절위를 조사한 결과, 무비상토의 경우 효소제 및 아미노산제 처리구에서 개화소요일수가 3~4일 적었으나, 착과절위는 차이가 없었다. 다만 차광조건에서 착과절위가 낮아지는 경향을 보였다. 유비상토의 경우는 친환경농자재 처리나 차광유무에 따른 개화소요일수나 착과절위의 차이가 없었다. 고추는 무비상토에서 차광에 관계없이 효소제 및 아미노산제 처리구에서 건물중이 증가하였으나 미생물 제재 처리구에서는 효과가 없었다. 유비상토는 친환경 농자재의 처리효과가 없었다. 따라서 시판되고 있는 효소제와 아미노산제는 무비상토에서 생육촉진효과가 있었으나, 미생물제재 처리는 처리효과가 없었고, 양분이 함유된 상토에서는 친환경농자재의 처리효과가 없었다. 또 차광에 의한 저일조 조건에서 친환경농자재의 혼용처리에 의한 토마토와 고추 유묘의 생육촉진효과는 없었다. The aim of this study was to evaluate the effect of 3 environment- friendly farming materials on the growth of pepper and tomato seedlings under low level of solar radiation. The pepper and tomato seedlings were separately grown on commercial substrate and non-fertilizer substrate under 30% shading condition, respectively. The microbe-, enzyme-, and amino acid-supplements were used for the foliar application to the seedlings. The application of enzyme- and amino acid-supplements significantly enhanced the growth of tomato and pepper seedlings grown on non-fertilizer substrate, while there was no significant effect on the seedlings grown on commercial substrate. The foliar application of enzyme- and amino acid-supplements reduced the days to flowering by 3 to 4 days and lowered the node order of fruit set in tomato plants grown on non-fertilizer substrate. The results showed that the enzyme- and amino acid-supplements could enhance the seedling growth and lower the node order of fruit set under limited nutritional conditions.

한국생물환경조절학회 회칙 외

편집부(편집자) (사)한국생물환경조절학회 2003 생물환경조절학회지 Vol.12 No.4

자연 환기식 온실의 모델 기반 환기 제어를 위한 미기상 환경 예측 모형

홍세운,이인복 (사) 한국생물환경조절학회 2014 생물환경조절학회지 Vol.23 No.3

Modern commercial greenhouse requires the use of advanced climate control system to improve crop productionand to reduce energy consumption. As an alternative to classical sensor-based control method, this paperintroduces a model-based control method that consists of two models: the predictive model and the evaluation model. As a first step, this paper presents straightforward models to predict the effect of natural ventilation in a greenhouseaccording to meteorological factors, such as outdoor air temperature, soil temperature, solar radiation and mean windspeed, and structural factor, opening rate of roof ventilators. A multiple regression analysis was conducted to developthe predictive models on the basis of data obtained by computational fluid dynamics (CFD) simulations. The outputof the models are air temperature drops due to ventilation at 9 sub-volumes in the greenhouse and individual volumetricventilation rate through 6 roof ventilators, and showed a good agreement with the CFD-computed results. Theresulting predictive models have an advantage of ensuring quick and reasonable predictions and thereby can be usedas a part of a real-time model-based control system for a naturally ventilated greenhouse to predict the implicationsof alternative control operation. 본 연구에서는 모델 기반의 온실 환경 제어에 활용될수 있는 미기상 환경 예측 모형을 개발하고자 하였다. 전산유체역학 시뮬레이션을 활용하여 다양한 기상 조건과 온실의 환기 구조에 따른 온실 내부의 미기상 변화와 환기창에서의 환기량 변화를 모의하고, 다중회귀분석을 통해 수치 모형을 제시하였다. 비정상상태의 환기 작용을 모의한 결과, 환기창 개방후 환기 효과가 완전히 나타나기 까지는 3분 ~ 20분 정도의 시간이 소요될 수 있는 것으로 나타났다. 기존의센서 실측에 기반을 둔 대부분의 환경 조절 제어 시스템의 경우에는 측정값에 따른 피드백에 의해 환경 제어가 동작하므로 온실 내부의 기온이 상승한 이후에 환경제어를 시작하게 되지만, 모델 기반의 환경 조절 제어시스템을 도입하면 이러한 3분~20분 정도의 시간을 사전에 고려하여 적정 환경을 제어할 수 있도록 미리 환기창의 조작이 이루어지게 된다. 작은 규모의 온실에서는 이러한 영향이 미비할 수 있지만, 근래에 증가하고있는 대규모 온실들에 대해서는 온실 내부 작물 재배환경의 균일성과 적정성, 안정성을 확보하고 환경 조절의 경제성을 추구할 수 있는 모델 기반의 환경 조절 시스템이 필수적이다. 본 연구에서 제시된 수치 모형들은 외부의 기온과 풍속, 지면 온도, 일사량 등의 기상 환경과 온실의 천창개폐율에 따라 유도되는 자연 환기의 성능을 온실 내미기상 변화와 환기창을 통한 환기량 값으로 제시하고있으며, 전산유체역학 시뮬레이션 결과와 비교하여 각각58% ~ 92%, 76% ~ 93%의 예측력을 보였다. 미기상의변화는 온실을 9개의 세부 영역으로 구분하여 각 영역에서의 기온 하락 정도로 나타내며, 환기량은 지붕에 형성된 6개의 천창에서의 공기 유출입량을 각각 제시하여준다. 환기 작용에 의한 미기상의 변화는 반드시 환기창에서의 환기량에 의해 예측되지는 않으므로 환기량과 환기의 효과를 구분하여 적용하는 것이 중요할 것이다. 이러한 수치 모형들은 모델 기반 환경 제어 시스템에서가상의 환기창 동작에 따른 환기 성능을 예측하는데 활용될 수 있으며, 전산유체역학 시뮬레이션과 같은 매우복잡한 예측 모델이 비해 상당히 간단한 형태로 이루어져 있어 빠른 계산 시간을 보장한다. 이는 실시간 제어의 관점에서는 복잡한 예측 모델들에 비해 실시간 예측과 제어가 가능하다는 큰 장점을 가져다준다. 본 연구를 통해 개발되고 시도된 결과들은 모델 기반의 온실 복합 환경 제어 시스템을 위한 알고리즘을 개발하는데 활용될 것이다. 또한 이러한 활용은 농업에 IT기술을 접목하여 농가의 노동력 부족을 극복하고 생산성향상과 경쟁력 확보를 도모하는 농업 선진화에 기여할것으로 기대된다.

한국생물환경조절학회 회칙 외

편집부(편집자) (사)한국생물환경조절학회 2002 생물환경조절학회지 Vol.11 No.4

한국생물환경조절학회 회칙 외

편집부(편집자) (사)한국생물환경조절학회 2001 생물환경조절학회지 Vol.10 No.4

한국생물환경조절학회 회칙 외

편집부(편집자) (사)한국생물환경조절학회 2000 생물환경조절학회지 Vol.9 No.4

다른 플러그 셀 크기와 일장에서 생산된 감자 플러그 묘의 정식 후 생육과 수량

김정만(Jeong Man Kim),최기영(Ki Young Choi),김용헌(Yong Hyeon Kim),박은석(Eun Seok Park) (사)한국생물환경조절학회 2008 생물환경조절학회지 Vol.17 No.1

환경이 조절되는 폐쇄형 식물생장시스템에서 플러그 셀 크기(105공, 162공, 288공)와 일장(8/16, 12/12, 16/8hr, 낮/밤) 처리를 각각 달리하여 20일간 생산된 감자 플러그 묘 ‘수미’와 ‘대지’의 생육과 수량에 미치는 영향을 알아보고자 실험을 수행하였다. 정식 7주째 ‘수미’의 프럴그 셀 크기와 일장 처리는 생육과 상대생장률에 차이를 주었다. ‘수미’의 주당 괴경 중은 셀 크기와 일장이 증가함에 따라 증가하였다. ‘대지’의 괴경 중은 105공 셀 크기에서 높았으며, 일장 처리에 차이를 보였다. 90일 재배 후, ‘수미’의 괴경 중(258.9~41.9g/주)은 105공, 162공 처리와 16/8hr 일장 처리에서 괴경 중이 높았다. ‘대지’의 괴경중(278.2~428.0g/주)은 105공 처리에서 높았으나 일장 처리 간에는 차이가 없었다. 주당 괴경 수는 ‘수미’가 2.9~6.9, ‘대지’ 2.2~3.6개로 플러그 셀 크기와 일장 처리에 따른 유의성은 없었다. 80g 이상의 괴경 크기 비율이 ‘수미’는 32~50.9%, ‘대지’는 41.0~56.7%로, 두 품종 모두 288공 셀 크기에서는 감소하였고, 일장 처리 간에는 품종에 따른 차이를 보여 ‘수미’는 일장이 증가함에 따라 괴경 수가 증가하는 경향을 보였으나, ‘대지’는 일장 처리에 따른 차이를 보이지 않았다. 이상의 결과, 초기 묘 소질이 감자 생육 및 괴경 중에 영향을 줌으로써 플러그 묘를 이용한 감자 생산에 적합한 플러그 셀 크기는 162공 이하, 12시간 이상의 일장이 필요하리라 판단되었다. This experiment were conducted to investigate the response of growth and yield of potato after transplanting of plug seedlings ‘Superior’ and ‘Dejima’ produced at different plug cell size (105, 162, and 288) and photoperiod (8/16, 12/12, and 16/8, day/night) for 20 days in controlled plant growth system. Growth and relative growth rate of plug seedling ‘Superior’ was affected by plug cell size and photoperiod at 7weeks after transplanting. Tuber weight of ‘Superior’ was increased as cell size and photoperiod increased. That of ‘Dejima’ was highest in 105 cell and different with photoperiod. At 90 days after transplanting, tuber weight (258.9~471.9 g/plant) of ‘Superior’ was high in 105 and 162 cell size and 16/8 hr photoperiod. That (278.2~428.0 g/plant) of ‘Superior’ was high in 105 cell size, but was not different with photoperiod. The number of tuber per plant was 2.6~6.9 of ‘Superior’ and 2.2~3.6 ‘Dejima’. Tuber number per plant was not significantly different with cell size and photoperiod. The large tuber over 80 g was 32.0~50.9% of ‘Superior’ and 41.0~56.7% of ‘Dejiima’. The large tuber in ‘Superior’ and ‘Dejima’ lowered as the cell size decreased. The large tuber of ‘Superior’ increased as photoperiod increased, but that of ‘Dejiima’ was not differed. As the results, the optimal plug cell size and photoperiod of potato seedling is considered to be below 162 cell and over 12 hr of photoperiod.

배양액의 종류 및 광질이 물냉이의 생육 및 Glucosinolate 함량에 미치는 영향

최재윤(Jae Yun Choi),김성진(Sung Jin Kim),복권정(Kwon Jeong Bok),이광야(Kwang Ya Lee),박종석(Jong Seok Park) (사)한국생물환경조절학회 2018 생물환경조절학회지 Vol.27 No.4

배양액의 종류 및 LED를 이용한 다양한 광질 조건이 물냉이의 생장과 glucosinolates 함량에 미치는 영향을 3주간의 수경재배를 통하여 살펴보았다. 물냉이 종자를 암면배지에 파종 후 발아시켜, 2주간 육묘하였다. 유묘들은 semi-DFT 시스템에 이식하였다. 환경조절실은 주간온도 20±1oC와 야간온도 16±1℃, 주간습도 65±10%와 야간습도 75±10%의 범위에서 조절되었으며 16/8h 조건의 광주기와 180±10μmol·m<SUP>-2</SUP>·s<SUP>-1</SUP> 광강도를 유지하였다. 배양액은 오오츠카 하우스 1A(OTS), 한국원시(HES)과 화란온실작물연구소(PBG) 배양액을 초기 EC 1.0-1.3, pH 6.2와 형광등을 광원으로 실험하였다(실험-1). 광질에 대한 생육과 glucosinolates 함량을 분석하기 위하여 단색광(적색: R10, 백색: W10) 처리구와 혼합광(적청녹색: R2B1G1, 백청녹색: W2B1G1, 적색: R10, 적청색: R5B1, 적청색: R3B1)처리구를 두었다. 물냉이 지상부의 생육은 3개의 배양액 처리구에서 유의적인 차이가 발견되지 않았지만, 뿌리의 생체중은 HES와 비교하여 PBG와 OTS에서 13.7%와 55.1% 증가하였다. OTS 처리는 PBG와 HES 처리구에 비해 gluconasturtiin 함량이 96%, 65% 증가하였다. 백색광조건(W10)과 비교하여 적색광(R10) 처리는 초장이 101.3% 증가하였다. 청색광 비율의 증가는 지상부 생육에 긍정적인 영향을 주었다. 물냉이의 건물중 당 glucosinolates 함량은 R2B1G1 처리구와 비교하여 R3B1 처리구에서 144.5% 증가하였으며, W10 처리구와 비교 시, 약 70% 증가하는 경향을 보였다. R3B1 처리구에서 물냉이의 생육과 총 glucosinolates의 함량이 가장 높게 나타났다. Aim of this study was to investigate the effects of different nutrient solutions and various light qualities generated by LED on the growth and glucosinolates contents of watercress (Nasturtium officinale) grown under hydroponics for 3 weeks. The seeds of watercress were sown on crushed rockwool media and raised them for two weeks. They were transplanted in a semi-DFT (deep flow technique) hydroponics system. A controlled-environment room was maintained at 20±1℃ and 16±1℃ temperatures and 65±10% and 75±10% relative humidity (day and night, respectively), with a provided photosynthetic photon flux density (PPFD) of 180±10 μmol·m<SUP>-2</SUP>·s<SUP>-1</SUP> and a photoperiod of 16/8h. To find out the best kinds of nutrient solutions for growing watercress, Otsuka House 1A (OTS), Horticultural Experiment Station in Korea (HES), and Netherland’s Proefstaion voor Bloemisterij en Gasgroente (PBG) were adapted with initial EC of 1.0-1.3 dS·m<SUP>-1</SUP> and pH of 6.2, irradiating PPFD with fluorescent lamps (Ex-1). Either monochromatic (W10 and R10) or mixed LEDs (R5B1, R3B1, R2B1G1, and W2B1G1) were irradiated with a differing ratio of each LED’s PPFD to understanding light quality on the growth and glucosinolates contents of watercress (Ex-2). Although significant difference in the shoot growth of watercress was not found among three nutrient solutions treatments, but the root fresh weight increased by 13.7% and 55.1% in PBG and OTS compared to HES, respectively. OTS increased the gluconasturtiin content by 96% and 65% compared to PBG and HES. Compared with the white light (W10), the red light (R10) showed a 101.3% increase in the shoot length of watercress. Increasing blue light portion positively affected plant growth. The content of total glucosinolates in watercress was increased by 144.5% and 70% per unit dry weight in R3B1 treatment compared with R2B1G1 and W10 treatments, respectively. The growth and total glucosinolates contents of the watercress were highest under R3B1 among six light qualities.

인공광원이 사과 대목 M.9 묘 생육에 미치는 영향

소은희(Eun Hee So),안진희(Jin Hee An),김재경(Jae Kyung Kim),윤여중(Yeo Joong Yoon),박수정(So Jeong Park),나종국(Jong-Kuk Na),최기영(Ki Yong Choi) (사)한국생물환경조절학회 2018 생물환경조절학회지 Vol.27 No.4

본 실험은 영양번식계 사과배양묘의 규격묘 생산을 위한 기초자료를 얻고자 순화된 사과 M.9묘의 광질 영향이 생육과 광합성에 미치는 영향을 알아보고자 6주간 환경이 조절된 룸에서 재배하였다. 인공광원은 6처리[적색(R), 청색(B), 백색(W), RBUV(UV-A 함유된 R7B3), RBW(R3B1W1), SMF(고압나트륨+메탈할라이드+형광등)]이며 식물에 조사된 광량은 154±4μmol·m<SUP>-2</SUP>·s<SUP>-1</SUP>이였다. 사과 묘 생육 특성 반응은 3주와 6주 각각 인공광원에 따라 차이를 보였다. 사과 묘 초장이 3주에는 R, RBUV, RBW, SMF 광원에서 높았으나, 6주에는 R 광원에서 높았다. 묘경은 3주째는 처리 간 차이가 없었으나, 6주째는 RBUV, RBW 광원에서 높았으며, 엽수는 3주와 6주 모두 RBUV 광원에서 가장 많았다. 엽록소 함량 SPAD 값은 3주째는 B와 RBUV 광원과 광원에서 높았으나 6주째는 차이가 없었다. 초장을 기준으로 인공광원 처리기간 중 생장율은 R 광원에서 1.12mm/day로 가장 빨랐으며, RBUV 광원(0.95mm/day), RBW 광원(0.86mm/day), SMF 광원 (0.76mm/day), W 광원(0.69mm/day), B 광원(0.44mm/day) 순 이였다. 엽면적은 RBUV, RBW 광원에서 높았고, B 광원에서 낮았으며, 비엽면적은 W 광원에서 높았으며, 생체중과 건물중은 RBUV 광원에서 높았다. 처리 6주째 광합성율은 B광원에서 가장 높았으며, R 광원에서 낮았고, 기공전도도와 증산율은 B와 W 광원에서 높았다. 따라서 순화된 기내 배양 사과 M.9묘의 초장, 묘경, 엽수, 생체중 등 생육을 위해서는 광파장 영역이 R, R+B가 혼합비율이 높았던 R, RBUV, RBW 광원이 적합하였다. To investigate the effect of light sources on the growth and photosynthesis of the dwarf apple rootstock M.9 for the production of standard seedlings, the plants were cultivated in a controlled environment for 6 weeks. The sources of light are six treatments [Red (R), Blue (B), White (W), RBUV (R7B3 containing UV-A), RBW (R3B1W1), SMF (high pressure sodium + metal halide + fluorescent lamp) under 154μmol·m<SUP>-2</SUP>·s<SUP>-1</SUP>. Growth characteristics of apple seedlings varied depending on artificial light source at 3 weeks and 6 weeks. The plant height of apple seedling was high in the R, RBUV, RBW, and SMF light sources at 3 weeks, and in the R light at 6 weeks. There was no significant difference on stem diameter among the treatments at 3 weeks, but showed high in RBUV and RBW light at 6 weeks. Leaf number was the highest in RBUV light at 3 and 6 weeks. The chlorophyll content (SPAD value) was high in the B and RBUV light at 3 weeks, but it was not significant at 6 weeks. The growth rate to height of the R light (1.12mm/day) was the highest among the treatments, followed by RBUV, RBW, SMF, W and then B. Leaf area was the highest in RBUV and RBW lowest in B. Specific leaf area was high in W and fresh and dry weight were high in RBUV. The photosynthetic rate at 6 weeks was highest in the B and lowest in the R. Stomatal conductivity and transpiration rate were higher in the B and W compared to the other light sources. Therefore, we are considered that light sources for growth of dwarf apple rootstock M.9 seedlings are suitable the R, RBUV, and RBW light sources with a high mixing ratio of Red and Red +Blue.