Control of Daily Integral PPE by the Artificial Lighting and shading screen In Greenhouse

The object of this study was to develop the control technology of daily integral photosynthetic photon flux (PPF) by the artificial lighting and shading screen in greenhouse. The shading time needed to get the target PPF by using two types of shading screens having shading ratio of 55% and 85% was analyzed. The results showed the shading ratio of screen to be installed in greenhouse should be different depending on the amount of target PPF to be controlled. The PPF control experiment by using the 55% shading screen in July and August showed that the maximum difference between measured and calculated value was about 5 mol$.$ $m^{-2}$ $.$ $d^{-1}$ in no shading condition. This difference is satisfactory result because the daily integral PPF is quite different depending on the weather condition. The simulation result about PPF distribution pattern shortened the time needed to find the proper arrangement of artificial lightings in greenhouse. But the further study was required to find the supplemental lighting arrangement to be able to provide the exactly uniform distribution of target light intensity. The supplemental irradiation time needed to acquire the target daily integral PPF for different supplemental light intensities, weather conditions, and months was analyzed. The result showed that the supplemental light intensity should be decided depending on the amount of target PPF to be controlled. The result of PPF control experiment conducted by using 55% shading screen and 300 $\mu$mol$.$ $m^{-2}$ $.$ $s^{-1}$ supplemental light intensity from the end of May to the beginning of June showed that the maximum difference between target and measured value was about 3 mol$.$ $d^{-1}$ $.$ $m^{-2}$ . If we consider that the difference of the daily integral PPF depending on weather condition was the maximum 30 mol$.$ $m^{-2}$ $.$ $d^{-l}$, the control effect was acceptable. Although the result of this study was the PPF control technology to grow lettuce, the data and control method obtained could be employed for other crop production.n.

인공광 및 차광스크린을 이용한 온실의 일일적산 광합성유효광량자속 조절

본 연구의 목적은 차광스크린 및 인공광을 이용하여 온실에 적절한 일일적산 광합성유효광량자속을 공급하는 기술을 개발하는 것이다. 차광율이 55%와 85%인 두 가지 종류의 차광스크린을 이용하여 목표광량을 얻는데 필요한 차광시간대를 분석한 결과, 조절하고자 하는 목표광량의 크기에 따라 적절한 차광율을 가진 차광재를 선택할 필요가 있는 것으로 판단되었다. 기상조건에 따라 광량변화가 많은 7월과 8월에 대하여 55%의 차광재를 이용하여 광조절 실험을 실시한 결과 무차광시의 실측값과 계산값의 차이가 최대 5 mol$.$ $m^{-2}$ $.$$d^{-1}$ 정도로 나타났다. 이러한 차이는 기상조건에 따라 일일적산 광량이 큰 차이가 있음을 감안하면 대체로 만족할 만한 결과로 판단된다. 광분포 시뮬레이션을 이용하여 적절한 광배치를 찾을 수 있었기 때문에 실제 인공광을 배치하는데 소요되는 시간을 많이 단축할 수 있었지만, 정확하게 목표한 광강도를 고르게 분포하도록 할 수 있는 광배치를 찾기가 쉽지 않았으며, 이에 대한 보다 더 많은 분석이 요구되었다. 목표한 일일적산 광합성유효광량자속을 얻는데 필요한 보광강도별 보광시간을 기상조건 및 월별로 계산하여 분석한 결과 보광강도는 필요보광량의 크기에 따라 적절한 값을 선택하여야 할 것으로 판단되었다. 55%차광재 및 300$\mu$mol$.$ $m^{-2}$ $.$ $s^{-1}$의 보광강도를 이용하여 5월말에서 6월초까지 광량 제어실험을 실시한 결과 최대 3mol$.$ $m^{-2}$ $.$$d^{-l}$ 정도의 오차를 보여주었다. 이러한 차이는 동일한 달에 같은 기상조건에서도 일일적산 광량의 차이가 있고 하루 중 기상상태도 많은 변화가 있기 때문인 것으로 판단된다. 그러나 기상조건에 따른 일별 최대차이가 30 mol$.$ $m^{-2}$ $.$$d^{-l}$ 정도임을 감안하면 조절효과는 만족할 만한 결과로 판단된다. 본 연구의 결과는 비록 상추재배를 위한 광량조절기술이지만 다른 작물에 대해서도 본 연구에서 제시한 자료 및 조절방법을 동일하게 적용할 수 있을 것으로 기대된다.