농업의 시험 연구에 있어서 장치화 시스템화에 따른 생산공학적 연구의 강화의 필요성이 날로 높아가고 있다. 생산공학적 연구는 그 관련 부문이 수도작, 전작, 축산, 원예, 잠사 등 광범위하고, 더구나 공학으로서의 카테고리에 대한 사고방식도 여러가지이므로 생산공학적 연구의 정의가 공식화되어 있는 것은 아니다. 우리나라 농업계통의 공학적 연구 중에서도 특히 농업시설연구는 뒤쳐져있고, 연구자도 몇 사람 안되는 것이 실정이다. (중략)

동서간의 냉전 속에도 유럽에서 경제적으로 가장 강력한 국가였던 서독이 분단된 채 45년을 넘기기 바로 직전인 1989년 동독을 흡수 통합함으로써 이제 지구상에는 오직 우리나라만 냉전의 부산물로 남복이 각각 나뉘어져 통일의 염원을 불태우고 있다. 그러나 지금까지의 상황으로 남북통일은 어려운 것같이 보이나 독일과 같이 어느 날 갑자기 통일이 이루어 질 수 있음을 감안하여 통일에 대비해서 우리 원예분야도 냉정한 준비가 필요하다고 본다. (중략)

우리나라 시설재배는 대전지방에서 1920년경에 처음 시작된 이래 70년대에 백색혁명이라고 불리우는 계기를 마련한 후 계속 증가하여 왔으며 이로 인해 봄, 가을, 겨울에 생산이 불가능한 여름작물을 재배할 수 있게 되여 수요자인 국민들에게 생산물을 공급하므로써 식생활을 다양화, 고도화, 평준화에 큰 공헌을 하였고, 또한 생산자인 농민들은 농가소득을 높여주었고 노동력을 년중 활용하므로 농한기를 없애 주었으며 이로 인해 농가소득이 높아지는 중요한 전환점이 되어 도시 근로자와의 차이를 적게하는 요인이 되었다. (중략)

최근 재배면적, 생산량 및 농가 소득면에서 시설재배의 비중이 증대되고 있는 실정이며, 그 규모도 확대되어 재배작물별 단지화 경향이 현저해 지고 있다. 이와 함께 재배 및 관리기술은 체계적인 발전을 하고 있다고 볼 수 있으나 터널재배용 하우스구조의 경제적인 설계에 관한 구체적인 연구자료는 미비하여 하우스의 설치가 관행과 모방에 의존하고 있기 때문에 자재의 낭비는 물론 폭설이나 강풍 등 기상재해로 인한 하우스의 파손으로 막대한 피해가 예상되는 바 이에 관한 적극적인 연구가 절실하게 요청된다. (중략)

비가림 시설은 단순한 재배시설로 시공이 간편하며 경제적이며 보은-난방이 불필요한 하절기용으로 많이 사용된다. 간이시설은 단순한 형태이면서도 기본적으로 실내 온도가 재배작물의 생육한계 온도 이하가 되도록 하여야 하고, 강우 차단을 위하여 소요되는 인력을 최소한으로 할 수 있어야 하며, 또한 하절기 강풍에 대하여 구조적으로 안전하여야 한다. 따라서 우수한 환기특성과 적절한 작업성을 유지하면서 강우차단효과를 가질 수 있는 효율적인 간이시설의 형태 개발이 필요하다. (중략)

우리나라 시설면적의 84.9%나 되는 파이프하우스의 경우 파이프를 지면에 30cm정도 매입한 상태이므로, 지점의 상태를 정확히 구분하기 어렵기 때문에 일반적으로 최대휨 모멘트가 크게 나타나는 힌지로 가정하여 구조해석을 해왔다. 그러나 지점의 상태에 따른 최대휨 모멘트의 크기와 발생위치가 상이하므로, 보다 실제에 가까운 상태를 찾아 적용할 필요가 있을 것으로 사료된다. (중략)

혹한기 시설오이 재배시 저지온으로 인해 모의 활착지연, 양수분흡수 불량에 따른 생육부진으로 출하시기가 늦어질 뿐 아니라, 품질 및 초기 수량이 저하되고 있다. 일부농가에서 양열과 전열선을 이용하여 지온을 상승시키고 있으나, 이들 방법은 적정 지온유지 및 실용성에 있어서 여러가지 문제점이 따른다. 따라서 본시험에서는 온수지중가온방법을 도입하여 지온상승을 도모하였다. (중략)

식물공장의 생육환경 제어는 작물의 생장 프로세스에 대한 지식을 이용하여 시설 내부의 환경요인을 경제적 최적 상태로 구현하는 것으로, 이를 위해서는 작물 생장에 대한 생물학적 관점과 환경제어 시스템에 관련된 공학적 관점, 그리고 수확된 작물과 에너지 투입에 대한 경제적 관점이 동시에 고려되어야 한다. 본 연구는 식물공장의 지상부 환경에 대한 작물의 생장 모델과 환경제어에 소요되는 에너지 투입 모델을 바탕으로 하여, 효율적인 생육환경 제어 알고리즘을 개발하려는 목적에서 수행되었으며 그 과정 및 결과를 요약하면 다음과 같다. (중략)

작물의 생육환경을 계측하기 위한 환경 센서는 공업용으로 이용되는 센서들과는 달리 작물의 적정 생장환경 범위 내에서의 정확도와 안정성이 중요하고, 온실 환경에 대한 내구성 및 신뢰성이 요구되며, 가격이 저렴하고, 소형ㆍ경량화가 이루어져야 한다. 또한, 생장환경 변화로써 작물의 생장량을 증대시킬 수 있도록 하기 위해 생장환경 자료를 수집ㆍ분석할 수 있는 시스템도 필요하다. (중략)

토경재배에서 작물의 수분소비 이론 모델식을 바탕으로 컴퓨터를 이용한 관수자동화 장치가 가능하나 노지재배 작물에 관한 것이 대부분이고 시설내 과채류 재배에 관해서는 연구가 미흡한 실정이며 또한 열악한 환경때문에 컴퓨터를 이용한 자동화장치는 실용가능성이 낮아 대부분 텐쇼메타와 석고블럭을 사용하여 토양수분을 측정하여 관수를 하고 있으나 토양수분의 상태에 따라 적용의 한계(토양수분장력 pf 2.8)가 다르므로 이 장치들의 정확한 작동을 기대하기는 어렵다. (중략)

우리나라 기상여건을 고려하여 온실의 여름철 고온에 대한 체계적인 연구는 아직 미비한 상태이며 거의 이루어지고 있지 않다. 더우기 많은 자본과 기술이 투자된 현대화 하우스에서 여름철 고온화현상에 대처하는 재배기술부족으로 7, 8월 2개월간 작물을 재배하지 못하고 대부분 휴작을 하므로서 시설의 주년이용과 고도활용에 심각한 문제점으로 대두되고있으며 온실의 주년재배를 위한 여름철의 하우스환경의 적정화연구는 온실재배의 당면과제라 할수 있다. (중략)

양액재배는 토양재배보다 시설비가 많이 든다는 것을 제외하고는 여러 가지 면에서 유리하다. 우리나라의 양액재배 면적은 1994에 59.5ha로서 앞으로 그 면적은 급속도로 늘어날 전망이다. 양액재배가 성립되려면 몇 가지 요건들이 갖추어져야 하는데 그 중 용수의 수질상태는 매우 중요하다. 용수로써 사용되는 물은 주로 지하수, 하천수, 수도물, 빗물 등인데 우리나라는 대부분 지하수를 이용하고 있다. 용수중 무기성분의 농도는 순수한 물이 이상적이지만 가능한 한 그 농도가 낮은 것이 좋다. (중략)

상추는 세계에서 가장 많이 재배되는 샐러드용 채소이다. 특히 반결구상추는 유럽을 중심으로 재배되고 있고, 최근에 독특한 향기와 샐러드로서 품질이 우수하여 수경재배 또는 식물공장에서 재배가 급속히 늘고 있다. 반결구상추는 서늘한 기후를 좋아하는 채소로서 고온기 재배는 품질이 떨어지고 tipburn과 같은 생리장해가 많이 나타난다고 알려져 있다. 특히 수경재배에서는 토양재배보다 생육이 다른 관계로 Ca결핍과 같은 장해가 많이 나타나 상품화율이 현저히 떨어지게 된다. (중략)

최근 양액내 오존을 처리하므로써 작물 근부의 병해방지와 엽맥의 황화 및 갈변반점증의 방지에 대한 효과가 인정되어지고 있으며, 강력한 살균소독작용을 이용한 다양한 접근이 이루어지고 있다. 그러나 분무경에서 이를 사용했을 때의 생육촉진과 생리장해에 대한 연구는 아직 이루어지지 않았다. 또한 신소재로서 최근 이용범위가 확대되고 있는 바이오세라믹의 입자를 엽면살포 및 양액내 근권처리하므로서 원적외선 방사 등 바이오세라믹 입자가 갖는 특성을 이용하여 토마토의 생육촉진 및 과실품질 개선에 대한 효과를 기대하고 있어 이에 관한 검토를 시도했다. (중략)

양액재배에 이용되고 있는 배지의 종류는 여러 가지가 있으나 조제, 관리 및 작물의 생육 등 여러가지 조건을 동시에 충족시킬만한 배지는 별로 없다. 우리 나라에서는 훈탄, 자갈 등의 배지가 사용되다가 최근 들어 퍼얼라이트, 암면 등이 주종을 이루고 있는데, 이들의 경우 사용 후의 처리와 소독이 문제시되고 있을 뿐만 아니라 가격이 비싸기 때문에 양액재배 시설비용의 상승원인이 되기도 한다. (중략)

양액재배는 토양재배에서 오는 다양한 문제점들을 탈피하고자 하는 농민의 자구책이기도 하지만 유리온실과 마찬가지로 대부분의 플라스틱 온실에서도 적용할 수 있는 적절한 재배시스템, 전용양액 및 배지, 양액재배 기술의 개발 또는 실용화가 미흡한 실정이어서 양액재배 확대보급에 제한요인이 되고 있다. 본 실험은 배수성과 통기성이 우수한 배지로서 남부지방에서 이용이 확대되고 있는 perlite와 우리 주위에서 구입이 용이한 왕겨, 훈탁 등의 혼합배지를 이용하여 스티로폼 베드 및 박스재배, 플라스틱 자루재배, 포트재배 등의 재배시 재배용기와 배지의 종류에 따른 양액재배 오이의 생육 및 수량 반응성을 살펴보고, 오이의 양액재배시 기초자료로 활용하고자 수행하였다. (중략)

양액재배시 배양액의 pH는 중요한 재배인자이며, 이는 용수의 성질에 따라 큰 영향을 받는다. 용수로는 지하수를 많이 사용하나, 수돗물을 사용하는 경우도 흔히 있다. 수돗물은 pH가 7.5 정도로, pH가 낮은 용수를 사용할 경우와 같은 조성의 배양액을 조제하면 배양액의 pH가 높아 생육에 나쁜 영향을 끼친다. 따라서, 용수의 성질에 따라 배양액의 조성을 달리하여 pH를 적정수준으로 유지하는 것이 중요하다. (중략)

원예작물의 재배에 있어서 인위적인 광질의 조절은 비현실적인 것으로 여겨져 왔으나, 시설피복자재의 발달과 인공광에 의한 보광재배 등은 시설원예에 있어서 광질조절의 가능성을 보여주고 있다. 본 실험은 광질에 따른 미나리의 생육반응을 조사하여 미나리 재배시 광질이용의 기초자료를 얻고자 실시하였다. (중략)

수경재배시 배양액의 온도는 작물의 생육과 품질에 중요한 영향을 미치는 요인이므로 겨울철 양액재배시 적절한 배양액의 온도구명은 매우 중요하다. 일반적으로 파(Allium fistulosum)는 내한성이 강한 작물로 알려져 있으나, 겨울철 양액재배시 13, 18, 23$^{\circ}C$ 배양액 온도처리가 파의 생육 및 품질에 미치는 영향을 알아보고자 본 실험을 수행하였다. (중략)