Protection agriculture is the essential choice for human to increase the efficiency of limited crop production area under harsh and changeable weather boundary conditions, extend growing season, maximize the crop yields, and then increase the sustainable income of the grower. The investment costs far greenhouses as well as labor and energy costs are much higher than for conventional plant production systems, so these can only be balanced by better crop yields, higher labor productivity, and higher energy efficiency. (omitted)

접목을 실시할 때 접수와 대목의 적정한 생육은 접목을 용이하게 할 뿐만 아니라 활착 후 접목묘의 묘소질 지속에도 커다란 영향을 미칠 수 있다. 자연광 조건에서 육묘를 실시하면 묘의 생육이 불균일하여 묘소질이 일정치 않게 된다. 그러므로 인공광을 이용한 폐쇄된 환경 조건에서 육묘가 바람직하나, 대목용 박에 대한 적정 광합성 유효광량자속 또는 광주기가 제시되지 않고 있다. 본 연구의 목적은 대목용 박의 초기 생육에 미치는 광합성 유효광량자속과 광주기의 영향을 구명하는 데 있다. (중략)

인공광하에서 접목묘의 활착을 촉진시키려면 접목묘에 대한 최적 활착조건이 제시되어야 하나, 이에 관한 연구는 최근에 이루어지고 있다. 접목묘의 활착 단계에서 접수의 위조를 방지하면서 활착율을 높이려면, 접목 직후 접목묘로부터의 증발산을 억제하는 것이 요구된다. 이 가운데 기온, 상대습도, 기류속도, 광환경의 제어가 가능한 폐쇄형 활착실과 접목묘의 증발산속도 계측 시스템이 개발되었으며(Kim, 2000a; Kim과 Park, 2000a), 접목묘의 증발산과 활착 특성에 미치는 기온, 상대습도 및 광항성유효광량자속의 효과가 보고되었다(Kim, 2000b; Kim과 Park, 2000a) (중략)

여름철 고온기에 시설 이용율을 높이고 안정적인 생산을 하기 위하여는 적극적인 차광 환기시스템과 증발냉각시스템을 도입하는 것이 필요하다. 이러한 시스템을 도입하기 위하여는 적정 설비용량의 결정이 중요하며, 이는 지역별 외부의 설계 기상자료로부터 구할 수 있다. 차광환기시스템에서 차광율은 작물의 종류에 따라서 결정되어야 하며 따라서, 기븐적으로 결정해야될 설계 인자는 목표온도를 달성하기 위한 필요환기율과 증발냉각시스템 의 분무수량이다. (중략)

현재 대부분의 작물수확에 있어, 노지 재배를 탈피하여 시설재배면적이 증가하고 있다. 현재 원예산업에서 전체 농가 생산액 대비를 보면 95년 기준으로 38.9%를 점하고 있다. 이는 80년대 이후 해마다 증가하였고, WTO시대에 도래하여 세계 속에서 우리 농산물은 경쟁을 해야 할 때다. 원예산업 비중에서, 채소가 25.2%, 과수가 11.2%, 화훼가 2%를 차지하고 있다. 이중 시설채소 재배도 8.5%의 비중을 차지하고 있고, 통계청 자료에 의하면 오이의 재배면적이 97년에 268ha에서 98년에 420ha로 증가하였다. (중략)

온실용 FAN ＆ PAD 시스템의 설계, 시공 및 운용에 필요한 기초자료를 제공하고자 FAN ＆ PAD 온실의 내부풍속변화와 차광에 따른 냉방성능을 실험적으로 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. FAN ＆ PAD 시스템 온실의 내부풍속은 지면높이 80cm에서는 0.35㎧-1.25㎧ 범위에서 불규칙한 변화를 보였으며, 지면높이 210cm에서는 0.63㎧-1.06㎧ 범위에서 다소 규칙적인 변화를 보였다. 그리고, PAD측 풍속은 지면높이 80cm에서는 평균 0.2㎧, 지면높이 210cm에서는 평균 1.16㎧로 규칙적인 변화를 보였다. 2. 주간(10:00-18:00)에 외기온이 28.2$^{\circ}C$-35.1$^{\circ}C$(평균 31.5$^{\circ}C$)범위에서 변화할 때 FAN ＆ PAD 온실의 내부온도는 외기온보다 평균 2.4$^{\circ}C$-2.7$^{\circ}C$정도 낮게 나타났으며 무차광시 냉방효과가 최고 3.2$^{\circ}C$ 감소하는 것으로 나타났다.

참외의 시설재배면적이 증가함에 따라 재배기술과 소득은 향상되었으나 동일한 시설 내에서 같은 작물을 연작하고, 연중재배하므로써 연작장해가 많이 발생하고 있다(박 등, 1988). 연작장해의 주요 요인으로는 토양양분의 소모, 토양양분의 질적 악화, 토양반응 및 토양물리성의 악화, 독소의 집적, 토양병해충을 비롯한 유해 토양미생물의 증가 등을 들 수 있다(이, 1996). 특히 우리나라 시설재배지에서는 무기양분이 노지처럼 유실되지 않고 토양에 잔존해 있기 때문에 염류의 집적이 노지보다 많은데도 불구하고 다량의 가축분이나 무기양분을 과다시비하므로써 염류집적이 가중되고 있다. (중략)

참외는 대부분 플라스틱하우스내에 소형터널을 설치하여 보온하는 형태로 재배되고 있으며, 연작하므로써 뿌리혹선충을 비롯한 각종 토양전염성 병해충의 피해가 많아지고 염류가 집적되는 등 재배상 많은 문제점이 발생되고 있다. 특히 참외를 장기재배하는 성주 등 경북지역에서는 뿌리혹선충으로 인해 생육이 불량하고(박 등, 1995a; 황 등 1999). 과실의 착과율이 떨어지는 등의 피해가 많이 발생되고 있다. (중략)

고품질의 경쟁력이 있는 상품을 지속적으로 생산하기 위해서는 각 작물별 적합한 배양토(토양조건) 선정과 과학적인 영양(비배)관리가 절실히 요구된다. 이미 선진국에서는 분화용 또는 재배용 배양토를 기능적으로 전문화하여 산업에 활용하고 있으며, 이 분야에 대해서 가축분뇨 등 폐자원을 이용한 배양토 생산이 실용화되고 있다. 국내에서 공정육묘용 상토와 화분용, 식물재배용 배양토에 사용되는 원료(피트모스, 펄라이트, 암면 등)는 거의 대부분 외국으로부터 수입에 의존하고 있으며, 국내의 대규모 기업형 축사 또는 돈사에서 발생되는 축분은 환경오염의 근원이 되나 충분히 부숙 또는 특수가공처리를 한다면 필요한 배양토 조제에 효율적이고 기능적인 자원으로 활용할 수 있을 것으로 평가되고 있다. (중략)

장미는 우리나라 5대 화훼작목 중의 하나로 농가의 주요소득원이다. 최근에는 장미재배온실의 대형화, 단지화와 함께 연중 절화를 생산하는 온실이 늘어남에 따라 횐가루병, 노균병, 총채벌레, 응애 등 각종 병해충 발생문제가 대두되고 있다. 특히 장미에서 문제되는 해충은 꽃노랑총채 벌레 (Frankliniella occidentalis), 점박이응애(Tetranychus urticae) 등으로 이들 해충은 발생초기에 발견이 어렵고 약제에 의한 방제효과가 낮으며 장미에 등록되어 있는 약제용 약제가 제한되어 있어 효과적인 방제가 이루어지지 못하고 있다. (중략)

비닐하우스내 연질피복자재의 표면에 온도차이와 다습한 조건으로 물방울이 부착되어 광투과율이 떨어지고, 물방울끼리 결합된 커다란 물방울은 작물체에 직접 떨어져서 물리적인 손상과 냉해 및 병해를 유발하게된다. 이러한 문제점을 해결하게 위하여 폴리머로 구성된 플라스틱 피복자재의 표면에 계면활성제을 첨가하여 방적성을 높이는 제품이 보급되고 있으나, 연질필름 종류별 방적성에 대한 기준 제시가 미흡하여 농가의 구입혼란을 초래하고 있는 바, 간편하고 용이한 방적성 검정기술이 필요하여 수적직경을 측정함으로서 방적성에 대한 간이측정기술을 개발하였다. (중략)

우리나라 전체 비닐하우스 면적 50,746 ha 중 단동형 파이프하우스가 차지하는 면적이 90% 이상으로 매우 높은 원예생산 비중을 차지하고 있다. 단동형 파이프하우스는 지리적, 기후적인 차이로 인해 고유한 지역적 특성을 갖고 다양한 형태의 시설로 자리잡고 있지만 철골파이프를 이용한 간이 구조를 갖고 있어 작년 8월 상륙한 태풍 올가에 의해 경남, 전남북, 충남 일대의 많은 면적이 피해를 입었다. (중략)

일반적으로 온실은 저온기에는 보온이나 난방을 하면서 적극 사용하고 있으나 고온기에는 냉방에 소요되는 에너지가 난방에 비해 상대적으로 많이 소요되므로 온실의 활용도가 떨어지게 된다. 자연환기 시스템은 에너지를 사용하지 않거나 최소한으로 줄여 온실내 온도를 최소한 외부와 동일하게 하거나 낮게 하기 위한 장치라고 할 수 있다. 자연환기를 위한 환기창으로 유리온실이나 경질판 온실과 같은 양지붕형 온실에서는 측창으로 3Way방식이나 권취식, 프로젝트방식 등 다양한 환기창을 사용하고 있으나 천창은 주로 온실 길이방향의 연속형 창틀을 랙앤피니언이나 X형 개폐암으로 개폐하는 프로젝트 방식을 많이 사용하고 있다. (중략)

대부분의 채소작물류는 대기중의 $CO_2$ 농도보다 높은 농도조건에서 $CO_2$ 포화점이 형성되기 때문에 $CO_2$ 농도를 높임으로서 광합성량을 증가시키고 작물의 생육을 촉진시킬 수 있다. 저온기에 밀폐된 시설내에서 작물을 재배할 경우 주간의 $CO_2$ 농도는 거의 기아상태까지 낮아지고 환기를 하더라도 대기농도보다 30-50ppm 정도 떨어지는 것이 일반적이기 때문에 시설내 $CO_2$ 시비효과는 매우 큰 것으로 평가되고 있다. $CO_2$ 시비효과는 엽근채류에 있어서 40%, 과채류에서는 20% 정도의 수량증대가 인정되어 작물간에 큰 차이를나타내고 있다. (중략)

최근에 CFD 시뮬레이션을 이용한 온실의 공기유동을 해석하려는 시도들이 많이 이루어지고 있다. 그러나 아직 열환경까지를 해석하려는 경우는 드물다. 그러나 여름철의 고온극복을 위해 많은 냉방시스템이 연구되고 있는데 이러한 것들의 이용에 있어서 CFD 시뮬레이션을 이용한 열환경 해석은 중요한 의미를 가질 것이다. 그리고 여러 가지 냉방시스템들 중에서 포그시스템이 효율, 경제적 측면에서 유리하다고 알려져 있다. (중략)

첨단유리온실의 건설이 증가하면서 여름철 온실내 환경의 적정화를 위하여 증발냉각시스템의 도입이 증가하고 있으며, 대표적인 증발냉각시스템은 패드-팬 시스템과 포그시스템 등이 있다. 포그시스템은 냉방효율이 높고 다른 시스템과 비교하여 저비용이며 온실내부공간의 활용면에서 우수한 장점이 있어 그 보급이 증가하고 있다. (중략)

광파장 및 조사시기에 따른 오이묘의 생육 반응을 검토하였다. 광원에 따른 오이 묘의 생육상태를 조사해본 결과 청색광, 적색광을 처리한 것이 생체중, 하배축 무게, 근중이 증가하면서 하배축의 신장이 억제되었고, 청색광과 적색광을 혼합하여 야간 12시간씩 조사하여 30일간 육묘해 본 결과 뿌리의 발육도 우수하고, 줄기와 잎의 생육 정도에서도 우량묘의 소질을 보였다. 청색광과 적색광을 혼합하여 야간 6시간과 12시간씩을 조사하여 30일간 육묘한 결과 하배축의 길이는 각각 60.0mm와 44.9mm였고, 하배축의 무게는 0.59g, 0.62g으로 나타나 12시간 조사구가 하배축의 신장억제효과가 큰 것으로 나타났다. 하배축의 엽록소 함량은 청색광과 적색광의 조사시간이 길어질수록 뚜렷이 증가하였고, 식물체도 진한 녹색을 나타냈다. 광처리구와 무처리구의 오이묘 하배축의 횡단면과 종단면을 검경하여 세포구조를 비교해 본 결과 광처리구의 횡단면 표피조직은 단층의 밀착된 세포로 되어 있으며, 바깥쪽 세포는 현저하게 두꺼웠다. 후각조직의 세포는 작고 부정형이며, 세포간극이 조밀하였으며, 세포구조도 치밀한 특성을 보였다. 종단면은 광처리구에서 세포가 짧고 세포간에 간극이 없는 반면 무처리구는 세포가 길고 뚜렷이 구분되지 않은 것이 관찰되어 대체로 광처리구는 무처리구에 비해 세포신장이 억제되는 대신 세포구조가 치밀하여 식물체의 도장이 억제된다는 것을 알 수 있었다.

온실의 환경설계 중에서 가장 기본이 되는 냉ㆍ난방 설비용량의 결정을 위하여는 설계외기온(냉ㆍ난방설계), 외기의 습구온도 및 수평면 일사량(냉방설계)과 같은 기상자료가 필요하다. 시설재배에 있어서 환경설비의 용량 부족은 혹한기 또는 혹서기에 작물의 생육에 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 또한 설비용량의 과대설계는 설치비 면에서 비경제적일 뿐만 아니라 에너지의 효율적 이용 측면에서도 불리하므로 적정 설비용량의 결정은 매우 중요하고, 따라서 설계용 기상자료의 선택은 매우 신중을 기하여야 한다. (중략)

포도 생과의 수입 개방으로 1996년에 2,400톤, 1997년에 3,500톤을 수입한 바 있다. 현재까지는 칠레산 포도가 3월부터 5월 사이에 수입되어 그 동안 안정적으로 발전해 오던 시설포도의 수익성이 크게 떨어진 바 있으나 수입종 과실의 품질, 기호성, 신선도, 잔류 농약의 문제 등으로 소비자들이 국산 포도를 선호하고 있어 크게 문제되지 않고 있다. 그러나 앞으로의 포도의 지속적인 수입 개방으로 인하여 좋은 품질의 포도가 수입될 것으로 예상된다. (중략)

토마토의 내적품질 요인에는 당, 산, 풍미, 영양, 미네랄 등 많은 인자들이 영향을 끼치나 당, 산, 풍 미등이 크게 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 이들 품질에 영향을 미치는 요인으로는 상당한 정도의 부정적 영향없이 근권이나, 잎에 고농도 염류에 견디는 식물의 유전적 요인이 크다고 알려져 있으나(Shannon and Grieve, 1999), 그 정도는 상대습도, 온도, 복사량, 공기오염등 환경적 요인도 작용한다(Shannon et al., 1994). (중략)

느타리버섯은 맛, 향기 및 영양가가 일반 채소류나 일부 버섯류에 비하여 높고, 고혈압, 당뇨병에도 효과가 있으며, 특히 항암효과 등의 약리활성이 있어서 오래 전부터 한국과 일본에서 부식으로 이용되었다. 느타리버섯의 국내 재배면적 및 생산량은 1988년 832,346평에 29,386톤에서 1997년 에는 2,100,890 평에 83,606톤으로 증가되었다. 그러나 생산량의 증가추세에 부합하는 재배기술의 축적, 적정 재배환경 관리의 모델화가 미흡하기 때문에 그 생산량은 국민적인 소비욕구를 충족시키지 못하고 있다. (중략)

시설재배 농가의 유류비(면세유)는 년간 약 4,300억원에 달하며 전체 시설면적의 약 25%에 해당하는 12.5천 ha정도가 가온을 하고 있다. 최근 유가 상승으로 겨울철 시설재배의 면적은 줄어들 것이며 이로 인한 시설재배의 생산량도 크게 감소되어 수입 증가로 인한 외화의 유출을 예측할 수 있다. 시설재배는 연중 생산시스템을 가지고 있으나 생산 기술외적인 요인에 의하여 시설재배가 받는 충격을 줄일 필요가 있다. (중략)

느타리버섯의 재배 환경관리는 버섯의 품질과 수확량을 좌우하는 매우 중요한 요소이지만 버섯배지의 적정 수분유지 및 습도조절에는 많은 노력과 시간이 요구된다. 이 연구는 느타리버섯의 수확시기에 버섯재배사 통로를 왕복 주행하며 버섯균상 2열 4-5단 균상에 필요한 량의 물을 뿌려주고 바람으로 배지표면의 물을 말려주며 주기적으로 안개분무로 가습하여 버섯 재배환경을 적합하게 유지하는 장치개발을 위하여 수행하였다. (중략)

시설원예의 궁극적인 목적은 인위적인 환경조절을 통해 주년생산과 단위면적당 생산성을 증대시키면서 품질향상을 극대화시키는 것이라 할 수 있다. 특히, 시설원예의 주년생산과 관련하여 냉ㆍ난방에너지의 절약에 관한 많은 연구가 수행되어 왔으며, 현재 많은 냉ㆍ난방장치들이 실용화되어지고 있다. 그 중에서, 여름철의 적극적인 냉방방법으로 증발냉각방식, 히터펌프, 에어컨 등이 농가에 보급되어 널리 이용되고 있으나 항상 경제성에 있어서 문제점으로 제기되고 있으며 이런 경제적인 부담을 줄이고자 냉방장치의 보조적 수단으로서 차광시스템이 널리 이용되고 있는 실정이다. (중략)

자갈축열 태양열 온실에 있어 여름철 냉방에너지의 효과적인 절감 방안을 모색하고자 축열 및 배기시스템의 작동방식을 다르게 하여 주ㆍ야간 축열과 방열시 자갈축열층의 온습도환경을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 주간에 외기온이 28.5$^{\circ}C$-35.3$^{\circ}C$범위에서 변화할 때 자갈축열층내로 유입되는 공기의 온도는 30.5$^{\circ}C$-36.2$^{\circ}C$, 자갈축열층에서 온실내부로 유출되는 공기의 온도는 28.2$^{\circ}C$-30.1$^{\circ}C$, 축열층 내부온도는 27.4$^{\circ}C$-35.9$^{\circ}C$ 범위였다. 또한, 10시간 축열시 자갈축열층 내부온도는 측점에 따라 1.7$^{\circ}C$-7.$0^{\circ}C$의 온도상승이 있었으며 유입구에서 멀어질수록 축열층 온도는 낮게 나타났으며 온도상승 속도 또한 감소하는 경향으로 나타났다. 그리고, 야간에 축열시스템을 작동하지 않고 배기팬만을 작동하였을 경우, 외기온이 27.4$^{\circ}C$-34.4$^{\circ}C$범위일 때 자갈축열층 내부온도는 29.7$^{\circ}C$-34.9$^{\circ}C$(평균 31.4$^{\circ}C$)범위였으며 온실외부에 설치되어 있는 배기구와 배기팬의 영향으로 축열층 내부온도는 시간이 경과함에 따라 감소하는 경향으로 나타났으며 측점에 따라 2.2$^{\circ}C$-5.1$^{\circ}C$(평균 2.8$^{\circ}C$)의 온도하강 효과가 있는 것으로 나타났다. 2. 여름철 주간에 10시간 축열시 자갈축열층 내부습도는 측점에 따라 8.1%-26.3%의 감소현상이 있었다. 또한, 유입구에서 멀어질수록 축열층 습도는 높게 나타났으며 습도하강속도 또한 감소하는 경향으로 나타나 유입구에서 멀어질수록 외부습도의 영향을 적게 받는 것으로 분석되었다. 하지만, 야간에는 배기시스템의 영향으로 자갈축열층의 습도는 외기의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.