• 한국산림과학회지
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• 제47권1호
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• pp.37-43
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• 1980

조림수종(造林樹種)의 신초생장(新稍生長)과 기상요인(氣象要因)들과의 관계(開係)를 밝혀 생태조림(生態造林), 적수선정(適樹選定)과 하예작업계획수립(下刈作業計劃樹立)에 필요(必要)한 기초자료(基礎資料)를 얻고자 이 연구(硏究)를 하였다. 자료조사(資料調査)는 경남 울주군 삼남연 조일리와 상북면 이천리에 있는 한독산림(韓獨山林) 경영사업(經營事業) 기구(機構)의 시험조림지(試驗造林地)에서 이루어졌다. 전자(前者)는 표고(標高) 100 m의 야산지대(野山地帶)이고 후자(後者)는 표고(標高) 600m인 고산지대(高山地帶)이다. 1979년(年) 3월(月)부터 10일(日) 간격으로 신초생장(新稍生長)을 직접(直接) 조림지(造林地)에서 측정(測定)하였으며 기상관측(氣象觀測)은 조림지(造林地)에 인접돼 있는 관측소(觀測所)에서 이루어졌다. 1. 조사지(調査地)의 평균온도(平均溫度)와 강우량(降兩量)의 변화(變化)는 그림 1과 2와 같다. 일반적으로 표고(標高) 600m 지점(地點)은 표고(標高) 100m 지점(地點)보다 약(約) 10일(日) 늦게 동일(同一)한 온도(溫度)가 나타나고 있다. 2. 곰솔, 리기다, 리가테다와 테다소나무와 잣나무와 같은 소나무속은 3월(月)에 신초생장(新稍生長)이 시작되며 이때의 평균온도(平均氣溫)은 $6^{\circ}C$ 내외(內外)이고 고산지대(高山地帶)가 야산지대(野山地帶)보다 약(約) 10일(日) 늦게 생장(生長)이 시작된다. 젓나무, 일본잎갈나무와 독일가문비나무는 소나무속에 비해 약(約) 40일(日) 늦은 5월(月)에 신초생장(新稍生長)이 시작되며 이때의 평균기온(平均氣溫)은 약(約) $15^{\circ}C$이다. 그러나 삼나무, 편백과 히마리아시다는 야산지대(野山地帶)에서는 3월(月) 하순부터 고산지대(高山地帶)에서는 5일(日)초순부터 생장이 시작된다. 고산지대(高山地帶)에서 특(特)히 신초생장(新稍生長)이 늦은 동기(冬期)의 저온(低溫)과 한풍해(寒風害)의 영향을 받을 것으로 사료(思料)된다. 3. 4월(月) 하순부터 5월(月)에 신초생장(新稍生長)의 대부분을 마치는 수종(樹種)들은 소나무속(屬)이며 이때의 온도(溫度)는 $10^{\circ}{\sim}20^{\circ}C$이고 여타(余他) 조사수종(調査樹種)들은 5월(月)하순과 6월(月) 사이에 신초생장(新稍生長)의 대부분(大部分)을 마치며 이때의 온도(溫度)는 $18^{\circ}{\sim}22^{\circ}C$ 정도이다. 따라서 소나무속(屬)은 5월(月)에 여타(余他) 조사수종(調査樹種)은 6월(月)에 하예작업(下刈作業)을 마치는 것이 적합할 것이다. 4. 소나무속(屬)은 일찍 신초생장(新稍生長)이 시작되고 일찍 생장이 끝나는 경향이 있으며 $20^{\circ}C$가 넘으면 급격히 생장이 감소되고 있다. 독일 가문비나무 역시 $20^{\circ}C$가 넘으면 생장(生長)이 급격히 감소되며 여타(余他) 조사수종(調査樹種)들 역시 $22^{\circ}C$가 넘으면 생장(生長) 감소 현상이 나타난다. 이는 하기고온(夏期高溫)의 영향인 것 같다. 5. 년간(年間) 신초생장(新稍生長) 일수(日數)를 보면 독일가문비나무가 50일(日), 젓나무가 70일(日)이고 그리고 잣나무와 일본잎갈나무 역시 70일(日)동안에 신초생장(新稍生長)의 85% 이상(以上)을 마치고 있다. 편백, 리기다, 리기테다와 테다소나무 및 곰솔의 신초생장일수(新稍生長日數)가 120일(日) 이상(以上)으로 생장기간(生長期間)이 긴편이다. 6. 년간(年間) 1회(回)로 신초생장(新稍生長)을 마치는 수종(樹種)으로 젓나무와 독일가문비나무가 있고 소나무속(屬)은 2회(回) 이상(以上) 생장(生長)을 하고 있다. 삼나무, 편백, 히마리아시다, 일본잎갈나무는 지역(地域)에 따라 1회(回) 또는 2회(回) 이상(以上)을 생장(生長)한다. 생장(生長)이 2회(回) 이상(以上) 생장(生長하)는 이유(理由)는 유전적성질(遺傳的性質) 이외(以外)에 하기(夏期)의 온도조건(溫度條件)의 영향을 받기 때문으로 사료(思料)된다. 7. 이상(以上)의 결과(結果)에 의하면 하기고온(夏期高溫)이 조림목(造林木)의 신초생장(新稍生長)에 영향을 마칠 수 있으므로 생태조림(生態造林)과 방위별(方位別) 적수선정(適樹選定)에 고려(考慮)할 사항이며 시기별(時期別) 생장특성(生長特性)은 수종별(樹種別) 하예작업(下刈作業)과 시비시기(施肥時期) 결정(結定)에 고려될 사항인 것으로 사료(思料)된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제5권2호
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• pp.215-235
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• 1996

본 연구에서 수행한 Model 시뮬레이션에 의한 열환경 분석 기법은 지역별로 다양한 기상여건 하에서 대상온실의 난방 및 냉방부하를 보다 합리적으로 예측할 수 있을 뿐만 아니라 냉방이나 난방용 시스템의 결정을 비롯한 난방대책을 수립하고, 에너지 이용 전략의 수립이나 계절적인 작부계획 수립, 온실산업용 적지선정 등에 유익하게 활용될 수 있을 것이라 판단된다. 본 연구에서는 온실의 적극적인 환경조절 유형을 난방과 냉방의 두 가지로 대별하고, 난방 소요열량 산정을 비롯하여 야간의 보온 커튼효과, Heating Degree-Hour 산정 등 난방과 관련된 시뮬레이션은 동적 모형을 이용하여 시간별, 일별 및 월별로 검토하였으며, 환기를 비롯한 차광, 증발냉각시스템의 효과 분석은 정적모형을 이용하여 검토하였다. 특히 하절기 지하수와 같은 저온수를 직접 이용하거나 Heat Pump를 통하여 확보될 수 있는 저온수를 이용하여 온실의 피복면에 살수함으로서 확보할 수 있는 온실냉방효과를 검토하는 데는 1.2m$\times$2.4m 크기의 모형온실을 제작하여 기초실험을 수행함으로서 동절기의 수막시스템의 보온효과와 마찬가지로 하절기 냉방 효과를 거둘 수 있다는 가능성을 확인하였다. 본 연구에 활용된 온실의 수치 환경모형 중 난방관련 시뮬레이션용 동적 수치모형은 소기의 목적을 달성하는데 충분히 응용될 수 있는 이론모형이다. 이 이론모형이 범용성이 높은 것은 온실 내ㆍ외의 미기상 변화, 특히 난방이나 냉방이 본격적으로 요구되는 기간동안에 온도, 습도, 일사, 풍속 등의 미기상 인자들을 면밀하게 관찰하여 실측된 자료를 바탕으로 개발되었고, 다양한 자료에 의해 충분히 검정되었기 때문이다. 본 연구에서는 경남 진주지역의 어느 특정 기간(1987년)의 시간별 기상자료를 중심으로 온실의 열적 환경변화에 대한 수치모형 시뮬레이션을 실시하였으며, 아직 수치모형에 의한 시뮬레이션이 불가능한 일부 냉방효과를 검토하는 데는 모형 실험을 실시하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 주간과 야간의 설정온도를 달리하고 다단계 변온조절방식으로 시뮬레이션을 행한 결과 난방 소요열량은 난방 설정온도에 따라 현저한 차이를 보였다. 특히 주간 설정온도에 비하여 야간 설정온도가 난방 소요열량에 예민하게 영향을 미치므로 야간의 설정온도 결정에 신중을 기해야 할 것으로 판단된다. 2. 기존의 Heating Degree-Hour 자료는 평균 외기온을 중심으로 임의의 설정온도에 대하여 산정된 값이므로 난방 소요열량에 대한 상대적인 비교수단은 되나 고려되는 기상인자의 제한과 설정온도의 임의성 때문에 실용성이 부족하다. 따라서 본 연구에서 제시된 것처럼 온실 주변의 제반 미기상 인자나 경계조건이 반영됨은 물론 작물의 생육상태 및 구체적인 설정온도까지도 고려하는 동적 수치모형으로 시시각각으로 예측된 실내기온을 중심으로 재배기간 동안의 난방열량을 적산함이 합리적이라 판단된다. 기존의 MDH 자료로 난방 설계를 할 경우에는 지나치게 과잉설계 될 가능성이 있다. 3. 산정된 난방 소요열량은 물론 커튼의 보온성능도 월별 기상여건에 따라 현저한 차이를 보이며, 시뮬레이션에 이용된 커튼의 경우 높은 보온효과를 보임으로서 년 평균 50% 이상의 난방 에너지를 절감할 수 있으며, 동절기 3-4개월의 집중 난방기에 에너지가 크게 절감됨을 발견할 수 있다. 4. 고온기 환기성능은 온실의 구조, 기상조건, 작물의 생육상태 등에 따라 다소의 차이가 있으나 환기율에 의해 크게 좌우되며, 시뮬레이션에 이용된 두 가지 농가보급형 온실 모두 환기율의 증가에 따른 실내기온의 강하 효과가 환기율이 1회/min 정도를 넘어서면서 급격히 둔화되는 현상을 보인다. 이는 기존에 권장되고 있는 적정 환기율인 1회/min 전후의 환기 시스템을 갖추는 것이 합리적임을 확인해 준다. 5. 작물이 성숙된 유리온실에서 외기의 상대습도가 50%인 쾌청한 주간동안 연속적으로 1회/min로 환기를 시킬 경우 실내기온 36.5$^{\circ}C$의 대조구에 비한 온도강하는 50% 차광만 했을 시 2.6$^{\circ}C$이고 효율 80%의 Pad ＆ Fan 시스템만 작동시 6.1$^{\circ}C$ 정도이며, 차광과 냉각시스템을 동시에 작동시는 약 8.6$^{\circ}C$로서 외기온보다 3.3$^{\circ}C$가 낮은 28$^{\circ}C$까지 실내온도를 낮출 수 있으나, 동일 조건하에서 외기의 상대습도가 80%로 높은 경우에는 Pad ＆ Fan시스템에 의한 온도강하가 2.4$^{\circ}C$에 불과하여 50% 차광하에서도 외기온 이하로 실내온도를 낮출 수 없음을 알 수 있다. 6. 하절기 3개월(6/1-8/31)동안 Pad ＆ Fan 시스템의 냉방효과($\Delta$T)는 설정된 작동 온도에 따라 다소 차이를 보일 것으로 예상되나 본 시뮬레이션에서 설정한 시스템의 작동 온도 27$^{\circ}C$에서 상대습도와의 상관관계는 대략 다음과 같았다: $\Delta$T= -0.077RH＋7.7 7. 전형적인 하절기 주간기상 하에서 경시적 냉방효과를 분석한 결과 환기만으로는 실내기온을 외기온 보다 5$^{\circ}C$ 높게 유지하는 정도가 고작이고, 차광이나 증발식 냉방시스템 만으로는 작물이 성숙한 단계에서조차도 외기온 이하로 떨어뜨리기가 어려우나 차광과 아울러 증발식 냉방을 병행할 경우에는 작물상태에 따라 다소 차이는 있지만 실내기온을 외기온보다 2.0-2.3$^{\circ}C$ 낮게 유지할 수 있음을 발견할 수 있다. 8. 일사가 차단된 27.5-28.5$^{\circ}C$의 외기온하에서 6.5-8.5$^{\circ}C$의 냉수를 온실 바닥면적 1$m^2$당 1.3 liter/min의 유량으로 온실표면에 살수했을 때 실내기온을 외기온보다 1$0^{\circ}C$ 낮은 16.5-18.$0^{\circ}C$ 정도로 낮출 수 있었다. 앞으로 살수 수온(T$_{w}$ )이나 외기온(T$_{o}$ ) 뿐만아니라 살수율(Q)에 따라 온실기온 (T$_{g}$ )에 미치는 상관 관계 T$_{g}$ = f(T$_{w}$ , Q, T$_{o}$ )를 구명하여 지하수 자체 또는 Heat Pump를 이용한 지하수온 이하의 냉수로 온실냉방의 가능성을 구명하는 것이 앞으로의 과제이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제10권3호
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• pp.171-188
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• 1977

전작물(田作物)에 대(對)한 가리비료(加里肥料)의 효과(效果)를 검토(檢討)하고 그 결과(結果)를 다음과 같이 요약(要約)하였다. 1. 작물(作物)의 종류별(種類別) 가리(加里)의 10a당(當) 평균(平均) 시비적량(施肥適量)은 각각(各各) 목초(牧草) 32, 채소(菜蔬) 22.5, 과수(果樹) 17.3, 서류(薯類) 13.3, 화곡류(禾穀類) 6.5kg이다. 최근(最近) 경제성장(經濟成長)과 더부러 목초(牧草), 채소(菜蔬) 및 과수(果樹)의 재배면적(栽培面積)이 급격(急激)히 증가(增加)하고 있어 영후(令後)의 가리비료(加里肥料) 수요(需要)는 크게 증대(增大)될 것이다. 2. 주요(主要) 전작물(田作物)에 대(對)한 평균(平均) 적정가리(適正加里) 시비량(施肥量)은 보리 6.5, 밀 6.9, 콩 4.5, 옥수수 8.1, 감자 8.9, 고구마 17.7kg/10a이다. 가리성분(加里成分) 1kg/10a당(當) 평균(平均) 증수량(增收量)은 화곡류(禾穀類)에서 4~5kg이고 서류(薯類) 46kg로서 수익성(收益生)은 서류(薯類)에서 높다. 3. 전국(全國)의 치환성(置換性) 가리(加理) 함량(含量)의 분포(分布)는 해안지대(海岸地帶) 특(特)히 남해안(南海岸)에서 높고 내륙지대(內陸地帶)에서 낮으며 산악지대(山岳地帶)는 그 중간(中間)이다. 도별(道別)로는 제주(濟州)>전남(全南)>강원(江原)>경남(慶南)의 순(順)이고 경북도(慶北道)에서 가장 낮다. 대 맥(大 麥) : 4. 월동맥류(越冬麥類에) 대(對)한 가리(加里)의 비효(肥效) 및 적량(適量)은 l차적(次的)으로 기온(氣溫)의 영향(影響)을 받으며 토양인자(土壞因子)는 제(第)2차적(次的)인 것으로 생각할 수 있다. 따라서 토양별(土壞別) 또는 토양검정(土壞檢定)에 따른 시비량(施肥量) 결정기준(決定基準)은 기존지대별(氣候地帶別)로 설정(設定)함이 합리적(合理的)일 것이다. 5. 고온(高溫)에서는 토양(土壞) 중(中)의 가리(加里)의 방출(放出)이 촉진(促進)되어 가리(加里)에서 시용효과(施用效果)와 시비적량(施肥適量)이 남부(南部)에서 적고 저온인 북부(北部)에서 높으나 시비(施肥) 인산(燐酸)은 고온에서 고정(固定)이 촉진(促進)되어 남부(南部)에서 시비적량(施肥適量)이 많으며 질소(窒素)는 온도요인(溫度要因)보다는 강수량(降水量)의 영향이 커서 강수량(降水量)이 많은 남부(南部)에서 시비적량(施肥適量)이 극히 높은 것으로 풀이되었다. 6. 도별(道別) 평균(平均) 가리비효(加里肥效)는 남부(南部)로 갈수록 떨어지는 경향(傾向)을 보였고 경북(慶北)만이 예외적(例外的)으로 높다. 경북(慶北)은 치환성(置換性) 가리함량(加里含量)이 가장 낮을 뿐 아니라 산간지역(山間地域)의 저온권 전작지대(田作地帶)가 많은 것이 원인(原因)인 것 같다. 7. 가리(加里)의 비효(肥效)와 시비적량(施肥適量)은 연차별(年次別) 변이(變異)가 크다. 가리(加里)의 비효(肥效)는 저온의 해에 컸고(평년(平年)의 2~3배(倍)) 조해(早害)와 습해(濕害)가 있었던 해에는 적었으며 시비적량(施肥適量)은 저온으로 동해(凍害)가 있었던 해보다는 조해(早害)와 습해(濕害)가 있었던 해에서 더욱 많다. 8. 모암별(母岩別) 치환성(置換性) 가리(加里) 함량(含量)은 결정편암(結晶片岩)>화강암(花崗岩)>수성암(水成岩)>현무암(玄武岩)의 순(順)이나 가리(加里)의 비효(肥效)는 이와 반대(反對)의 순(順)이어서 모암별(母岩別) 가리(加里) 함량(含量)과 비효간(肥效間)에는 뚜렷한 역상관(逆相關)이 있다. 9. 모재별(母材別) 치환성(置換性) 가리(加里) 함량(含量)은 충적토(沖積土)>잔적토(殘積土)>홍적토(洪積土)>곡간충적토이며 가리비효(加里肥效)는 곡간충적토에서 만이 현저히 클 뿐 그 외(外)의 모재간(母材間)에 는 분명(分明)한 차이(差異)가 없다. 10. 가리(加里)의 비효(肥效)와 적량(積量)은 토성(土性) 차이(差異)에 의(依)하여 크게 달라서 가리비효(加里肥效)는 사질(砂質)쪽에서 높고 가리적량(加里適量)은 식질(埴質) 쪽에서 높다. 특(特)히 사질(砂質)인 양토(壤土)와 사양토(砂壤土)에서는 적량(適量)을 초과(超過) 시비(施肥)했을 때 감수(減收)가 크다. 11. 가리시용(加里施用)에 의(依)해서 평균적(平均的)으로 출수일(出穗日)이 1.7일(日) 지연되고 간장(稈長)은 4.4cm가 증대(增大)되며 주당수수(株當穗數)(0.3)와 1,000립중(粒重) 및 저엽비율(租葉比率)이 증대(增大)된다. 콩 : 12. 콩의 가리비효(加里肥效)는 곡류작물(穀物作物) 중(中)에서 가장 적으나 신개간지(新開墾地)에서는 가리(加里) 8kg/10a 시용(施用)으로 자실중(子實重)이 28kg/10a까지 증수(增收)된다. 13. 모암별(母岩別) 가리비효(加里肥效)는 현무암(玄武岩)제주(濟州)>수성암(水成岩)>화강암(花崗岩) 및 석회암(石灰巖)의 순(順)이며 연차별(年次別) 변이폭(慶異幅)도 크다. 옥수수 : 14. 치환성(置換性) 가리함량(加里含量)이 많은 토양(土壞)에서는 옥수수의 가리비효(加里肥效)는 떨어지나 절대수량(絶對收量)이 높기 때문에 오히려 가리(加里)의 시비적량(施肥適量)은 가리함량(加里含量)이 높은 경우에 높다. 15. 옥수수에 대(對)한 가리비효(加里肥效)는 인산(燐酸)의 시비수준(施肥水準)과 교호작용(交互作用)이 인정(認定)되어 인산(燐酸)의 적량(適量) 시용하(施用下)에서 가리(加里)의 비효(肥效)도 크고 적량(適量)도 높다. 서 류(薯類) : 16. 감자는 가리(加里)보다도 질소(窒素)의 요구량(要求量)이 더 많으며 이 때문에 감자가 스스로 토양가리(土壤加里)의 흡수능력(吸收能力)이 큰 것 같다. 17. 감자의 수량(收量)은 식양토(埴壤土) 보다는 사양토(砂壤土)에서 높고 치환성(置換性) 가리(加里) 함량(含量)이 높을수록 높다. 그러나 가리(加里)의 비효(肥效)는 사질토(砂質土)보다는 식양토(埴壤土)에서 높고 전토양(田土壤)보다는 답토양(畓土壤)과 같은 불량환경(不良環境) 조건(條件)에서 더욱 크다. 18. 고구마에서는 질소(窒素)와 인산(燐酸)의 요구량(要求量)은 비교적 낮고 흡비력(吸肥力)이 강(强)하여 불량토양(不良土壤)에서도 상당히 높은 수량(收量)을 얻을수 있으나 가리(加里)의 시비적량(施肥適量)과 시비효과(施肥效果)가 매우 크다는 것이 특징(特徵)이다. 19. 고구마에 대(對)한 가리(加里)의 시비효과(施肥效果)는 토성별(土性別)로 차이(差異)가 크며 치환성(置換性) 가리(加里) 함량(含量)이 낮은 사질토(砂質土)에서도 충분량(充分量)의 가리(加里)를 시용(施用)했을 때는 비효(肥效)가 크게 나타나 수량(收量)이 토양(壤土) 및 식양토(埴壤土)에 비하여 높아진다. 20. 신개간지(新開墾地)와 같이 척박한 토양(壤土)에서도 충분량(充分量)의 가리(加里)를 시용(施用)했을 때는 숙전(熟田)과 대등(對等)한 수량(收量)을 올릴 수 있다.