• 생물환경조절학회지
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• 제19권1호
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• pp.12-18
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• 2010

토마토를 대상으로 암면과 코이어를 사용한 자루재배에서 일사량제어와 배액전극제어법의 급액제어 능력을 실험한 결과, 배지 종류에 관계없이 일사량제어법에 비해 배액전극제어법에서 배지함수량과 배액량이 안정 적이었다. 총수확량과 상품과량은 배액전극제어법에서 많았으며, 동일한 급액제어 처리 안에서는 배지간 차이는 없었다. 당도는 급액제어 방법의 차이보다는 배지의 종류에 영향을 많이 받았다. 배액전극제어법은 펄라이트뿐만 아니라 암면과 코이어배지에서도 범용적으로 일사량제어법에 비해 유리한 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.188-194
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• 2006

1920년대 후반 상업적인 수경재배 실용화 가능성이 제시된 이래 수경재배는 고효율 농업생산 방식에서 최근에는 친환경 농업생산 시스템으로 자리를 잡고 있다. 이러한 수경재배에서 식물 생장의 양적 질적 측면에서 정확한 급액관리가 중요하다. 그러나 기존 시간제어나 일사량제어로는 정확한 급액관리가 불가능하여 새로운 급액관리 시스템의 개발이 시급한 실정이다. 본 논문에서는 먼저 이러한 급액관리의 특징 및 필요성에 대해 간략히 살펴본 후 자동제어방식의 친환경 급액관리 시스템을 구현하고자 한다. 급액관리 시스템은 전자 제어방식의 자동화 시스템으로 발전시킴으로써 기존의 수동식 배액 제어법의 문제점을 해결할 수 있다. 뿐만 아니라 작물별 생태 특성을 고려하여 여러 종류의 작물들에 적용할 수 있으며, 배지 내 수분 함량을 실시간으로 측정하여 급액관리를 함으로써 기존의 한계를 극복할 수 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권4호
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• pp.367-376
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• 2021

우리나라 딸기 재배는 시설 재배로 이루어지고 있으며, 대부분 농가의 급액 관리는 재배자의 경험을 토대로 타이머 제어 방식으로 이루어지고 있다. 타이머 급액 방법은 재배 환경, 작물의 생육 단계, 배지 수분 함량 등을 고려하기 어려워 작물을 최적 수준으로 관리하지 못하고, 급액 관리의 정확성이 결여되는 문제점이 있다. 적산 일사량과 배지 수분함량을 이용한 급액 방법은 작물의 생육 상태에 따라 정밀하게 양액을 공급하는 친환경적인 방법이다. 본 연구는 코이어배지를 이용한 딸기 수경재배에서 적산일사량과 배지 수분함량을 이용한 복합 급액 제어와 타이머 제어 급액 방법을 비교하고 복합 급액 제어 시 최적의 적산 일사량 기준을 설정하고자 수행하였다. 적산일사량 급액 방법은 외부 일사량을 기준으로 100, 150, 250J·cm^-2에 도달하면 자동으로 급액하며 배지 수분함량이 60% 미만이면 강제 급액하고, 1회 급액량은 50mL로 공급하였다. 타이머 제어는 대조구로 설정하였다. 급액을 개시하는 적산 일사량 기준이 작을수록 일일급액량이 많았으며 100J·cm^-2 기준 급액 시 급액량은 250J·cm^-2 처리구 대비 46% 많았다. 지상부 생체중과 건물중 모두 복합 급액 제어 방법이 타이머 제어보다 높았으며, 100, 150J·cm^-2 처리구에서 지상부 생체중이 높았고 100J·cm^-2 처리구에서 건물중이 유의하게 높은 값을 나타냈다. 수량 또한 타이머 제어 방법보다 복합 제어 방법에서 유의하게 높았으며 적산 일사량 기준이 작을수록 초기 수량이 증가하였다. 평균 과중은 타이머 제어 급액 시 가장 낮았다. 본 연구 결과 딸기의 정밀 급액 관리를 위하여 적산 일사량과 배지 수분 함량 센서를 이용한 복합 제어 활용 가능성을 확인하였다.

• 농업생명과학연구
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• 제44권5호
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• pp.129-135
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• 2010

기존의 타이머제어법과 일사량제어법 (ISR), 수분장력이나 수분함량센서를 사용하는 방법이 아닌 새로운 저가 정밀 급액관리법을 개발하고자 수행하였다. 본 논문은 배액전극제어법 (집액용기 안의 배액 높이에 따라 설정된 센서에 의해 급액)의 급액제어 기술을 개발하여 경제성과 환경문제를 고려할 수 있는 효율적인 급액관리 시작기를 개발하고자 하였다. 제작된 고형배지경 급액관리기 시작기의 특징은 재배틀과 수위센서 및 간단한 제어반에 의해 구성되어지며 암면, 펄라이트, 피트, 코이어 등 모든 고형배지경 수경재배에 적용할 수 있다. 장점은 저렴하고 제어원리가 간단하며 식물체와 직접적으로 연계되어 있어서 배지의 수분관리에 최적이며 유지보수가 용이하다는 점이다. 기계의 구성은 센서가 총 4개이며 4군데의 서로 다른 구역을 정하여 급액 제어할 수 있다. 센서의 형태는 2접점의 간단한 수위센서 이며 외부 배액수 위에 의한 On/Off 접점식이다. 급액단계를 3단계로 나누어 급액시간과 량을 조정할 수 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.279-285
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• 2022

딸기 수경재배 시 일사비례제어를 이용하여 생육단계별 적정 누적일사량 기준을 설정하고자 수행하였다. 급액 방법은 외부 일사량을 기준으로 일정 누적 일사량에 도달하면 급액하였고 누적 일사량 기준은 150, 200J·cm^-2과 생육단계에 따라 200J·cm^-2에서 150J·cm^-2로 변경하는 처리를 두었다. 타이머 제어는 대조구로 설정하였다. 월별 평균 급액 횟수는 누적 일사량이 많은 3월에 150 J·cm^-2과 생육단계별(150J·cm^-2) 처리구가 5.6회, 누적일사량이 적은 12월에 200J·cm^-2과 생육단계별(200J·cm^-2) 처리구가 2.7회, 타이머는 3.6-3.8회였다. 수분이용효율은 주당 총 급액량이 적었던 타이머 처리구가 19.8g·L^-1로 일사제어 처리구에 비해 낮았다. 일사제어에 따른 생육 및 과실 특성은 차이가 없었다. 생육단계별 처리구가 총 상품과 수량은 주당 328g, 상품과율 85.3%로 가장 높았다. 딸기 수경재배 시 일사비례 급액제어 방식은 재배기간 동안 동일한 누적일사량 기준보다 생육단계별로 누적일사량을 조절하는 것이 과실의 수량 향상에 도움이 되었다.

• 한국농공학회지
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• 제41권2호
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• pp.37-43
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• 1999

This study was conducted to develop the simple and convenient irrigation control model which can maintain the appropriate rates of irrigation and drainage of nutrient solution according to the enviornmental conditions and growth stages in soilless culture of cucumber. In order to obtain fundamental data for development of the model, investigation of the actual state of soilless culture practices was carried out. Most irrigatioin systems of soillness culture were controlled by the time colock. Evapotranspiration of cucumber in soilness culture was investigated and correlations with environmental conditions were analyzed , and its estimating model was developed. In order to develop the irrigation system which can control the amount of nutrient solution applied according to seasons, weather conditions, and growth stages, a irrigation clock control was developed. Applicability of the model was tested by simulation. Drainage rates of nutrient solution controlled by conventional time clock, integrated solar radiation, and the developed model were 61% , 20%, and 32% , respectively in cucumber perlite culture.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2007년도 추계학술발표논문집
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• pp.181-184
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• 2007

본 논문에서는 수경재배의 비중이 늘어난 만큼 새로운 친환경 저자 정밀 급액관리의 개발이 시급함을 언급하고 현재의 한계를 극복 할 수 있는 배액 제어법을 개발 하고자 한다. 급액관리 임베디드 시스템은 정확한 시간 제어, 일사량 제어 전자 방식으로서 수동식 배액 제어법의 문제점을 해결할 수 있으며 뿐만 아니라 사용자가 온실의 없을 경우에도 급액관리를 할 수 있도록 web기반으로 구현하여 편의를 도모하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권1호
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• pp.12-19
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• 2012

코이어 자루재배시 일중 급액마감시각을 달리함으로써 최적 생장을 유지하면서도 용수이용효율(WUE)와 비료이용효율(FUE)를 높이기 위해 실험을 실시하였다. 급액마감시각에 따라 일몰 1시간 전부터 4시간 전까지 4단계로 나누어 처리한 결과, 하루 동안의 배지 내 수분함량은 마감시각의 영향을 크게 받는 것으로 나타났는데, 급액마감시각이 빠를수록 일일 수분함량 변화폭이 컸다. 그러나 일일급액횟수는 급액마감시각의 영향이 크지 않았는데 이는 급액제어 시스템으로 배액전극 제어법을 사용한 것과 코이어 배지의 이화학적 특성 때문으로 판단되었다. 최종 생육은 통계적 유의차를 보이지 않았다. 상품과량은 일몰 2시간 전 처리에서 가장 많았고, 4시간 전 처리에서 가장 적었다. 급액마감시각 처리별 128일 동안의 급액량을 조사한 결과, WUE와 FUE는 일몰마감 4시간 전 처리에서 가장 낮았고, 2시간 전 처리에서 가장 높았다. 식물생육, 수확량 및 WUE와 FUE 등의 면에서 일몰 1시간 전 처리와 4시간 전 처리는 경제적인 면에서 바람직하지 않았고, 2시간 전에 급액을 마감하는 것이 가장 경제성이 좋을 것으로 사료된다.

• 원예과학기술지
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• 제29권6호
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• pp.568-574
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• 2011

토마토 펄라이트 베드재배에서 급액방법으로 배액전극 제어법을 적용하기 위한 적정 측정틀 개발을 위해 본 실험이 수행되었다. 작물로는 대과종 토마토를 사용하였고, 재배 방법은 자루재배와 동일하게 적용하였으며, 급액제어 방법으로 배액전극 제어법을 적용한 다섯 가지 측정틀 처리와 타이머 제어법을 적용한 한 가지 측정틀 처리를 대조구로 하였다. 1차 실험에서는 배지의 수분함량 안정성 조사로 가장 불안정한 Tube-2 처리를 제외하였고, 2차 실험에서는 배지의 수분함량 안정성과 생육과 수확량을 조사하여 성적이 가장 나빴던 Tube-1 처리를 제외하였다. 3차 실험에서 배지의 수분함량 안정성과 생육 및 수확량에서 우수하였으며, WUE와 FUE가 가장 높았던 Up-Board 처리를 선택하였다. Up-Board 처리는 여섯 가지 처리 중에서 가장 경제적이며 측정틀 제작도 용이하여 베드충진 방식에서 배액전극 제어법을 적용하기에 가장 우수한 측정틀 설계였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.366-375
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• 2019

본 실험은 토마토(Solanum lycopersicum L. 'Hoyong' 'Super Doterang') 암면재배에서 배지 전체의 정전용량을 측정할 수 있는 장치(Substrate capacitance measurement device, SCMD)를 기반으로 한 적정 급액 방법을 구명하기 위하여 누적일사량 제어구(Integrated solar radiation automated irrigation, ISR)와 물관수액흐름 제어구(sap flow automated irrigation, SF)를 대조구로 비교하면서 봄부터 여름철과 겨울철에 재배를 실시하였다. SCMD 제어구는 급액 개시 후 배지 한 개당 설정된 배액 목표량이 처음 발생하는 시점까지 10분간격으로 급액하였고 첫 배액이 배출되면 그 때의 배지의 정전용량(Capacitance)을 100%로 간주하고 그 기준치의 급액제어점(Capacitance threshold, CT)에 도달하면 급액 되었고 그 뒤 목표 배액량이 발생하면 급액이 멈추는 방식으로 제어되었다. 봄부터 여름재배에서 실험 처리를 위해 SCMD제어구의 일회 급액량 (Irrigation volume per event)을 50, 75, 또는 100mL로 설정하였고 겨울철 재배에서는 CT가 0.65, 0.75, 또는 0.90가 되면 급액 되도록 설정하였다. 봄부터 여름철 재배에서 일회 급액량을 50, 75, 100mL로 설정하였을 때 급액 횟수는 각각 39, 29, 19회였고 배액율은 각각 3.04, 9.25, 20.18%였다. 겨울철 재배에서 CT를 0.65, 0.75, 0.90로 설정하였을 때 급액횟수는 각각 5.67, 6.50, 14.67회였고 배액율은 9.91, 10.78, 35.3%였다. 봄부터 여름철 재배에서 일회 급액량 처리에 따른 물관수액흐름속도(SF) 변화는 1회 급액량과 배액량을 각각 50과 75mL로 제한한 경우 100mL로 제한한 경우와 비교하여SF 신호가 외부 광량 신호 (SI) 보다 늦어지는 경향(time lag)을 보였고 겨울철 재배에서 CT를 0.65로 설정한 경우는 물관수액흐름 속도나 함수율이 매우 낮아졌고 CT를 0.90로 설정한 경우는 함수율과 물관수액흐름 속도는 매우 높았으나 많은 배액이 배출되었다. 따라서 토마토 봄부터 여름철 재배에서 SCMD를 활용하여 CT를 0.9로, 배지 한 개당 배액 목표량을 100mL로 설정하였을 때 일회 급액량은 75~100mL 범위가 적합하고 겨울철 재배에서는 1회 급액량을 75mL로, 배액 목표량을 70mL로 설정하였을 때 CT는 0.75이상 0.9이하 범위가 적합할 것으로 판단되었다. 앞으로 정전용량 값과 배지 용적수분함량의 관계성을 구명하고 보정계수를 구하는 연구가 필요할 것으로 판단된다.