• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.424-431
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• 2017

최근 국내에서 육성된 딸기 신품종 '베리스타'와 '죽향'의 수경재배 시 생육 단계별 적정한 양액 농도가 품질과 생산성에 미치는 영향을 구명하기 위하여 연구를 수행하였다. 길이 40m, 폭 10m의 플라스틱 온실 내에 높이 1m, 폭 33cm의 수경재배용 베드를 설치하고 원예용상토를 충진한 후 '설향', '베리스타', '죽향' 묘를 정식하였다. 배양액은 네덜란드 PBG 배양액을 사용하였으며, 생육 단계를 생육초기-개화기-수확초기-수확후기로 나누어 처리 2는 '설향' 기준 급액 농도 EC $0.68-1.0-1.2-1.0dS{\cdot}m^{-1}$, 처리 1은 30% 낮은 농도인 EC $0.68-0.8-0.85-0.7dS{\cdot}m^{-1}$, 처리 3은 30% 높은 농도인 EC $0.68-1.2-1.55-1.3dS{\cdot}m^{-1}$으로 급액 하였다. 재배기간 동안 딸기품종별 생육과 수량 등을 조사하였다. '베리스타'는 2번 처리구와 3번 처리구 간의 지상부 생육에 차이가 없었으며, '베리스타'와 '죽향' 모두 양액 농도가 높을수록 엽색이 짙었으나 양자 효율은 차이가 나지 않았다. '죽향'은 급액농도에 따라 3월 이후 생육 후기에 생육 차이가 뚜렷하였고, 3번 처리구에서 가장 생육이 왕성하였다. '베리스타'와 '죽향' 모두 과중, 과장, 과폭 및 과실 경도가 3번 처리구에서 유의하게 높은 값을 나타냈다. 수확과의 총 당 함량은 처리 간에 차이가 없었으나 환원당과 비환원당의 조성 비율은 처리별로 다르게 나타났다. 수량을 조사한 결과, '베리스타'는 급액 농도가 높아질수록 수확과의 수가 많았으나 수량은 처리별로 큰 차이가 나타나지 않았다. 반면, '죽향'은 급액농도 간에 뚜렷한 차이를 보였으며, 3번 처리구에서 가장 수확량이 많았다. 생육 특성과 과실 품질을 종합적으로 고려해 본 결과, '베리스타'는 '설향' 표준 급액농도와 동일하게 EC $0.68-1.0-1.2-1.0dS{\cdot}m^{-1}$로 관리하는 것이 경제적이며, '죽향'은 '설향' 기준 급액농도보다 30% 높은 EC $0.68-1.2-1.55-1.3dS{\cdot}m^{-1}$로 공급해 주는 것이 고품질의 과실을 많이 수확할 수 있는 방법으로 판단된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제25권4호
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• pp.725-736
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• 2017

본 연구는 수경재배시스템에서 킬레이트 유기 미네랄 액상비료인 AGH-Ringer의 관주가 '죽향' 딸기의 생육과 과실 수량 및 품질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행하였다. 그 결과 AGH-Ringer는 대조군에 비해 초장의 증가와 함께 엽장과 엽폭이 각각 0.47 cm, 0.7 cm 증가함에 따라 엽면적이 유의적으로 22.2% 증가하였다. 또한, AGH-Ringer에 의해 잎의 생체중과 건물중 및 엽색도를 측정하는 SPAD도 유의적인 증가를 보였다. 하지만 뿌리 길이와 뿌리의 건물중은 대조구와의 차이를 보이지 않았다. 과실 품질평가에서 AGH-Ringer는 대조구보다 과장의 변화는 보이지 않았지만 과 폭의 증가를 통해 과실의 무게가 과실 1개당 1.5 g이 증가하였다. 수확량에서도 AGH-Ringer에 의해 딸기 1묘당 수확량이 대조구에 비해 3.2개 더 수확하였으며 3.37 g 더 무거웠다. 딸기 품질평가 결과에서도 AGH-Ringer는 대조구 대비 과실의 색을 더욱 붉게 변화시키고 경도는 15.5% 증가시켰다. 하지만 가용성 고형물과 산 함량에는 영향을 주지 않았다. 상기와 같은 결과로 볼 때 '죽향' 딸기의 수경재배시스템에서 AGH-Ringer의 관주는 대조구로 사용된 무기 미네랄 양액비료보다 적은 미네랄 함량과 배양액 EC를 공급하고도 잎의 생육과 더불어 과실의 무게와 수확량을 증가시키고 가용성 고형물 증가를 통한 품질향상을 나타내었다. 결과적으로 본 연구결과를 통해 AGH-Ringer가 관행 무기 미네랄 양액비료 보다 생장과 생육에 효과적이고 농가의 비료 사용에 편리성(비침전)을 더한 유용한 양액비료임을 현장 실증을 통해 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.510-523
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• 2020

본 연구에서는 시설원예 농가 중 지하수 수질에 문제가 있는 농가와 지하수를 원활히 사용하는 농가의 수질 성분을 분석하고 비교하였다. 이를 통해, 국내 수경재배 시설을 대상으로 지하수 수질에 따라 양액 재배용 원수로 사용 가능성을 평가하였다. 지하수 수질에 문제가 없는 농가의 지하수는 평균적으로 pH 6.61, EC 0.27 dS/m, NO3-N 7.64 mg/L, NH4+-N 0.80 mg/L, PO4-P 0.09 mg/L, K+ 6.26 mg/L, Ca2+ 18.57 mg/L, Mg2+ 4.38 mg/L, Na+ 20.85 mg/L, Cl- 18.10 mg/L, S2- 7.97 mg/L, HCO3- 55.06 mg/L, Fe 0.09 mg/L, Mn 0.01 mg/L, Zn 0.04 mg/L, Cu 0.01 mg/L, B 0.04 mg/L, Si4+ 8.93 mg/L, Mo 0.01 mg/L로 나타났으며, 모두 양액 재배용 원수의 수질기준을 만족하였다. 반면, 지하수 수질에 문제가 있는 농가의 경우 대다수의 항목이 양액재배용 원수의 수질기준을 초과하였다. 이러한 성분분석 결과로 보아 작물재배에 적합하지 않은 수질의 지하수를 정수하여 원수로 사용하는 것은 지하수의 재충전, 토양정화 측면에서 효과가 있다고 판단된다. 본 연구결과를 바탕으로 농업용 정수시스템을 구성한다면 우선처리 대상 항목 및 연계 항목을 추측할 수 있어 설계가 용이할 것으로 판단된다. 또한 이러한 농업용 정수시스템을 정착시킨다면 시설원예 단지에서 직접 지하수를 사용하면서 재충전 및 재이용할 수 있고, 결과적으로 지속가능한 농업과 국토 정화에 이바지 할 수 있는 기본 정보를 제공한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제13권2호
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• pp.81-89
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• 2004

본 연구는 배지 구성물질로서 발포 유리질 소재(CGF)와 탄화 밤나무 목재입자(CCW)를 이용하여 배지를 재발하고 원예재배용 배지의 국산화를 위해 수행되었다. 토마토 종자는 발포 유리질 소재, 탄화 목재입자, 입상암면(GR), 그리고 피트모스를 혼합한 4종의 배지를 만들어 플러그 트레이에 충진하여 종자를 200구 플러그 트레이에 4반복으로 파종한 후 fog 번식상에서 3일간 발아시켰다. 발아 후 양지붕형 유리온실에 난괴법으로 배치하여 저면관수로 양액을 공급하여 육묘하였다. 상업적으로 이용되는 공정육묘 배지(토실이)를 대조구로 이용하였다. 플러그묘의 생육은 파종 후 31일째 측정하였다. 모든 처리에서 유사한 생육결과를 나타냈지만 특히 CCW(67%)+peatmoss(33%) 혼합배지에서 초장, 뿌리등급, 생체중, 그리고 배지의 기상과 가비중이 다른 처리에서보다 유의성 있게 좋았다. 모든 배지의 pH는 6.3∼7.4의 범위로 측정되었다. CGF와 입상암면의 혼합비율이 증가할수록 배지의 pH는 증가하였다. 재배 후 배지의 EC는 대조구에서 가장 높았으나 독성증상은 관찰되지 않았다. 엽수와 엽록소 함량은 처리간 유의성이 없었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.418-423
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• 2017

수경재배에서는 제한된 근권에서 작물의 양수분 흡수특성을 고려하여 양액을 공급하여 재배하고 있지만 작물의 무기이온 흡수는 기상조건이나 작물의 생장에 의해 이온간 흡수비율이 달라지므로 근권내 이온의 균형이 깨지기 쉽다. 그런데 최근에는 토마토 재배에는 무기배지인 암면을 대체하여 코이어 배지가 주로 이용되고 있는데 코이어 배지를 이용한 장기재배에서 양액의 공급이 근권과 생육에 미치는 영향에 관한 연구는 거의 없다. 따라서 본 시험에서는 코이어를 이용한 토마토 장기 수경재배에 급액의 EC농도가 근권의 무기이온과 생육에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 칩과 더스트가 5:5로 혼합된 코이어 배지를 이용하였으며, 급액의 EC를 1.0, 1.5, 2.0, $3.0dS{\cdot}m^{-1}$ 로 달리 공 급하였다. 급액 EC가 낮은 $1.0dS{\cdot}m^{-1}$, $1.5dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구에서는 $NO_3-N$, P, Ca, Mg 이온이 초기에 급액농도 보다 배액의 농도가 낮았다. 그러나 P를 제외한 모든 이온이 EC $2.0dS{\cdot}m^{-1}$ 농도 보다 농도로 급액한 것은 배지내 농도가 매우 높아졌다. 배액에 특히 높아지는 이온은 S와 Mg 였다. 평균 과중은 3화방까지는 EC $1.0dS{\cdot}m^{-1}$, $1.5dS{\cdot}m^{-1}$ 간에 큰 차이가 없었으나 이후로는 급액의 EC가 높을수록 과중이 작았다. 6화방까지 수확 과수와 수량이 $1.5dS{\cdot}m^{-1}$가 가장 많았으나 재배기간이 경과할수록 고농도 급액구의 수량이 감소하였다. 배꼽썩음과는 생육초기에는 주로 EC $3.0dS{\cdot}m^{-1}$ 처리에서만 발생하였으나 일사량이 증가하면서 모든 처리에서 발생하였다. 발생율은 EC $3.0dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구가 높고, 더 낮은 농도 처리에서는 발생율의 차이가 없었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권4호
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• pp.258-262
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• 2011

여름철 파프리카 2품종 'Special'과 'Cupra'를 이용하여 코이어 배지 수경재배시 양액공급방법은 오전 7시부터 오후 4시까지 TDR센서를 이용하여 공급하였으며 배지 내 함수량(관수개시점)을 생육단계별로 설정하여 처리하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 초장은 두 품종 모두 배지함수량이 높을수록 길었으며 'Special' 보다 'Cupra' 품종이 긴 경향이었다. 평균과중은 배지 함수량과 배지종류 간에는 차이가 없었으나 'Special'품종이 153~164g으로 'Cupra' 품종보다 무거웠다. 주당 착과수는 함수량이 높을수록 많았으며 'Cupra' 품종이 'Special'보다 많은 경향을 띄었다. 상품수량은 배지함수량이 높을수록 증가하였고 배지 함수량 I(55-65-60%) 처리가 'Cupra' 품종이 7,247kg/10a, 'Special' 품종이 6,837kg/10a으로 가장 많았다. BER, 꼭지무름증 및 일소과 발생률은 배지함수량이 많을수록 낮았으며 'Cupra'가 'Special' 품종보다 낮았다. 꼭지무름과의 질소함량은 과실 및 꼭지에서 정상과보다 적었으나 여타 무기성분 함량은 차이가 없었다. 이상의 결과에서 관수개시점을 정식부터 제1그룹 착과까지는 55%, 제1그룹부터 3그룹수확까지는 65%, 제4그룹착과 이후부터는 60%로 설정하는 것이 가장 좋은것으로 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권2호
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• pp.119-123
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• 2009

토마토의 펄라이트 배지경에서 공급했던 일본원시배양액의 폐양액은 EC는 $1.9{\sim}2.4dS/m$, pH는$5.5{\sim}7.1$의 범위였으며 다량 원소의 농도는 $NH_{4}^+$가 감소하였을 뿐 대부분 공급양액과 큰 차이가 없었다. 토마토 폐양액의 1L 관비시 퇴비시비량의 증가에 따라 토마토의 초장, 경경, 엽장, 엽폭 등 일반생육과 잎의 엽록소 함량이 현저히 좋아지는 경향을 보였으나 2L 관비처리에서는 일정한 경향이 없었다. 토마토 잎의 엽록소 함량은 주당 1L, 퇴비량이 4,000kg/10a 처리구에서 가장 높게 나타났다. 토마토 식물체의 생체중과 건물중도 폐양액의 1L 관비시 퇴비시비량의 증가에 따라 증가하는 경향이었으나 2L에서는 일정하지 않았다. 토마토의 수량도 일반생육과 비슷한 경향으로 관비량과 퇴비량 증가에 따라 증가하는 경향을 보여 관비량 1L, 퇴비량 4,000kg/10a 처리구에서 가장 많았다. 당도는 퇴비량과 관비량에 따른 일정한 경향이 없었으며 관비량 2L, 퇴비량 2,000kg/10a 처리구에서 fructose. glucose 및 총 당함량이 가장 높았다. 그러므로 이상의 결과로 볼 때 폐양액을 이용한 친환경적인 관비재배가 가능하며, 또한 관비재배에서 품질도 보장 할 수 있다고 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1996-2000
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• 2010

국내 시설원예 면적은 2005년 기준 52,022ha에 달하고 있으며 약 23%에 해당하는 12,000ha는 겨울철에 난방기를 가동하여 원예작물을 생산하고 있다. 농업용 난방기의 보급은 가온재배 면적의 증가와 더불어 급신장하고 있어 농업용 면세유 중 경유 공급액 약 9,260억원 중 62%에 해당하는 1,350,000톤이 시설원예 난방에 사용된 것으로 추산되고 있다. 지속적인 유가 상승으로 시설재배 농가의 경영이 악화되고 있어 최근 히트펌프를 이용한 냉난방시스템에 대한 연구가 수행되고 있다. 시설원예 냉난방에 사용되는 히트펌프의 열원은 다양하게 적용할 수 있으나 강변에 위치하고 있는 시설원예단지의 경우 연 중 풍부한 유량과 안정적인 수온을 얻을 수 있는 강변여과수는 매우 매력적인 열원이다. 본 연구에서는 시범지역으로 남강댐 하류에 위치하고 있는 진주지역의 시설원예단지와 낙동강 유역의 구미지역 시설원예단지의 두 곳에 대하여 1일 $1,000m^3$의 강변여과수 개발에 대한 조사를 수행하였다. 육안 및 현장여건에 대한 조사를 수행하고 인근 지하수 사용현황에 대한 조사를 실시하였다. 진주지역의 경우 일부 농가에서 지하수를 사용하고 있었으나 1일 8~10시간 취수에 최대 취수량은 약 $120m^3$ 정도였다. 반면, 구미지역의 경우 1999년 구미첨단원예농단 조성사업의 일환으로 양액재배에 농업용수를 공급할 목적으로 지하수 개발이 실시되었으며 최근 인근 국화축제를 개최하는 지역에서 신규로 지하수를 개발하여 사용 중이었다. 전기비저항 탐사를 실시한 결과 진주지역은 지하 약 6~17m 지점에 대수층이 존재하는 것으로 판단되었고, 구미지역은 지하 약 10~20m 지점에 대수층이 존재할 가능성이 있지만 지하 20m 지점부터는 대수층의 가능성이 높은 것으로 판단되었다. 두 지역에 각각 두 공을 시추하여 조사한 결과, 구미지역의 경우 수면높이가 지하 약 10m이고 각각 2.5m와 4.6m의 모래자갈층을 형성하고 있어 $1,000m^3$/일의 취수량 개발이 원활하지 않을 것으로 판단되었다. 한편, 진주지역은 수면높이가 지하 약 3m이고 각각 3.5m와 6.5m의 모래자갈층을 형성하고 있어 $1,000m^3$/일의 취수량 개발이 가능할 것으로 판단되었다. 현장 시추조사 및 기존관정 조사결과, 구미지역에 비하여 진주지역이 지하수 물량 확보가 상대적으로 용이하고 신규 굴착 가능지점이 다수 분포하고 있어 연구지점으로 활용하는데 유리할 것으로 판단되었다. 따라서 진주지역에 여과수열원 확보를 위해 2곳의 양수관정을 설치하고 히트펌프를 이용하여 시설원예의 냉난방을 실시할 예정이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권4호
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• pp.317-321
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• 2012

유기물 코이어 배지를 이용한 절화장미 수경재배시 유묘기 급액농도가 장미의 생육에 미치는 영향을 구명하기 위하여 배양액을 0.6, 1.0, 1.4, $1.8dS{\cdot}m^{-1}$로 다른 농도로 공급하였다. 배지 추출액의 EC와 무기이온은 정식 22일까지는 높은 농도로 양액을 공급하여도 처리간에 큰 차이가 없었다. 이후 급액농도가 높을수록 빠른 속도로 배지내 양분농도도 높아졌다. 신초의 발생량은 정식후 30일째에 해당하는 2차 신장기에는 $1.8dS{\cdot}m^{-1}$로 급액한 처리구에서 가장 많았고, 3차와 4차에는 $0.6dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구를 제외하고 처리간 차이가 없었으나, 급액농도가 높을수록 신초의 발생량이 많은 경향을 나타내었다. 따라서 장미 유묘기(수체형성기간 약 6개월 정도)의 급액농도는 기존의 무기배지를 이용한 수경재배에서는 3~4월에 정식한 이후 고온기로 갈수록 급액농도 점진적으로 낮추어 $1.0dS{\cdot}m^{-1}$ 내외로 낮게 관리하는 것이 일반적이지만, 코이어 배지를 이용한 수경재배에서는 코이어 배지가 양분을 흡착하기 때문에 정식 후 약 3개월은 EC $1.8dS{\cdot}m^{-1}$로, 이후에는 약 3개월은 $1.4dS{\cdot}m^{-1}$ 정도로 관행적인 농도보다 높게 관리하는 것이 바람직 할 것으로 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권1호
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• pp.27-36
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• 2021

정전용량 수분측정 센서는 수경용 배지 양쪽에 구리 및 테플론으로 절연된 전극판(30cm×10cm)을 부착하여 배지의 넓은 부분에 걸쳐 측정하도록 개발되었다. 본 연구는 콘덴서형 정전용량 센서로부터 출력되는 정전용량 값을 배지 함수량으로 변환하는 것이다. 정량화 실험은 양액을 공급하면서 배지 물무게와 정전용량 변화를 측정하고 그 값을 비교하는 방식으로 수행되었다. 배지 함수량과 정전용량은 본 연구를 위해 특별히 개발된 소프트웨어와 함께 센서와 로드셀을 사용하여 20~30초마다 측정되었다. 상용 curve-fitting 프로그램을 이용하여 배지 함수량과 정전용량을 변수로 정전용량 값으로 배지 함수량을 추정하였다. 공급하는 물의 양이 증가하면 정전용량도 증가하는 경향을 보였다. 배지 내 물무게에 따른 정전용량에 대한 변동계수(coefficient of variation, cv)는 배지 내 물무게가 1.0kg 수준에서 다른 무게에 비해 높아 함수량 보정은 물무게를 1.7~6.0kg 수준에서 수행하였다. 정전용량과 물무게 사이의 상관 계수는 0.996이었고 보정식에 의해 정전용량으로 추정된 함수량은 로드셀로 측정한 배지 함수량과 비교하였다.