• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1993년도 Proceedings of International Conference for Agricultural Machinery and Process Engineering
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• pp.584-590
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• 1993

The constructed closed recycling system discussed in this technical report will be economically viable in future for the production of fish and vegetable in earth, space station and space colony, further, it will contribute a lot in the prevention of pollution in the world's ecological system. To make combined system, water management (Nitrification) is required, and it took 45 days to breed microorganism which facilitates this process. After this period , the recycle was confirmed to be working .Using derived equations, the expected nutrient characteristics of waste water were determined and it was found that the resulting nutrient balance was almost same as that in hydroponic solution when KOH was added to maintain pH level. Reverse osmosis (RO) system could solve the problem of the low nutrient concentration . It was found that plants grow well in fish waste water which was produced using RO system. RO system could combine fish and plant production through the advantageous use of separated high concentration water for plant and permeated water for fish in integrated combined system.

• 현장농수산연구지
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• 제19권1호
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• pp.5-14
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• 2017

본 연구는 인공광을 이용한 순환식 수경재배시 배양액농도가 적축면 상추 생육과 배양액내 다량 원소 농도의 변화에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 형광등과 LED의 광도는 100μmol m^-2·s^-1±20 수준이었으며, 배양액 농도는 일본 야채다업시험장 표준배양액의 1/2배액, 1배액 및 2배액 수준이었다. 일주일마다 줄어든 배양액 양만큼 보충하면서 재배되는 수경재배시스템에서 적축면 상추('뚝섬' 동부하이텍, 품종)를 재배하였다. 적축면 상추의 생육은 농도가 진한 2배액에서 가장 좋은 것으로 나타났다. 재배기간 중 배양액의 EC는 1배액에서는 2dS.m^-1 내외에서 비교적 안정적으로 유지된 반면 2배액에서는 상승하는 경향을 보였다. 배양액의 무기성분 함량은 2배액, 1배액, 1/2배액 순으로 높았다. 재배기간 중 배양액 내 NO₃-N, Ca²⁺, Mg²⁺ 농도는 1배액, 2배액에서 지속적으로 증가한 반면, NH₄-N 농도는 1배액, 1/2배액에서 지속적으로 감소하는 결과를 나타내었다. 적축면 상추 엽내 K, Ca, Mg 함량은 정상 범위를 유지한 반면, P 함량은 1.3~1.6%로 적정 성분함량 범위 보다 높게 나타났다. 적축면 상추재배 시 재배기간이 경과함에 따라 NH₄-N 함량이 감소하는 경향을 보여 NH₄-N 비율을 높이거나 더 첨가해 줄 필요가 있는 것으로 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제17권4호
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• pp.252-260
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• 2008

본 실험은 장미 식물공장에서 single-node cutting 'Versillia'의 양분흡수 특성을 구명하고 순환식 수경재배 시스템에 적합한 배양액 내 무기이온 조절방식을 구명하고자 수행하였다. 실험 기간동안 각 처리별 배양액 내 무기이온함량 변화를 살펴본 결과 EC 제어구의 경우 $NO_3$-N은 생육 후반이 되면 그 함량이 적정 범위 이상으로 증가 하였고 P와 Mg은 감소하였으며 배양액 첨가구는 전체적인 배양액 내 무기이온 함량이 증가하였다. 이에 비해 무기이온 제어구는 생육 기간동안 근권 내 적정 범위를 유지하였다. 광합성 효율을 나타내는 지표 중 하나인 Fv/Fm는 무기이온제어구와 배양액 첨가구에서 높았고 절화장, 생체중 등은 무기이온 제어구에서 높았다. 그러나 뿌리의 활성 정도를 측정해본 결과 무기이온 제어구에서 높았으나 배양액 첨 가구에서는 생육 초기에 배양액 내 pH 변화폭이 커서 가장 낮게 나타났다. 위의 결과를 종합하였을 때, 무기이온 조절(다량 미량원소 제어구와 다량원소 제어구)을 통해 배양액을 관리하는 것이 생육 전 기간 동안 근권 환경을 적절히 유지해 줄 수 있었고 이에 따라 절화 품질도 향상되므로 장미(single-node cutting) 순환식 수경재배에 적합한 근권 환경 제어방식이라고 할 수 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.297-300
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• 2017

식물공장에서는 작물에 필요한 재배환경을 인위적을 조절하여 고품질 농산물에 대한 연중 계획생산이 가능하다. 본 연구는 완전제어형 식물공장 재배에 적합한 콜라비 품종을 선발하고자 실시하였다. 실험은 완전제어형 식물공장에서 수행하였고, 식물재료는 적색의 콜라비 품종인 '아삭콜', '콜리브리'와 '퍼플킹' 품종을 사용하였다. 인공광원은 LED광이었으며, 광도와 일장은 각각 $249{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 12/12시간(밤/낮)이었다. 순환식 담액수경방식으로, 정식 후 57일까지 재배하였다. 정식 후 43일째에 전체 생체중과 괴경의 생체중 및 엽면적은 품종 간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 건물중과 괴경은 '아삭콜' 품종이 가장 높게 나타났으며, 엽수는 '퍼플킹' 품종이 가장 많았다. 당도와 수량는 '아삭콜' 품종이 가장 높았다. 생육과 상품수량을 고려해 볼때, 완전제어형 식물공장에 적합한 콜라비 품종은 '아삭콜' 이었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권4호
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• pp.354-362
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• 2009

본 연구는 장미 순환식 수경재배 시 재배시기별로 적합한 배양액을 개발하고자 일본야채다업시험장 표준액을 1/4S, 1/2S, 2/3S, 1S로 하여 펄라이트와 입상 암면을 4:6 부피비로 섞은 고형배지를 이용하여 실험을 실시하였다. 고온기재배의 경우 1/2S 처리구에서, 저온기의 경우 2/3S 처리구에서 광합성 속도, 절화 품질 및 생육이 우수하였다. 이를 토대로 1/2S(고온기), 2/3S(저온기) 처리구의 양수분 흡수율을 기준으로 새로운 배양액을 조성하였다. 이온의 조성은 고온기의 경우 $NO_{3^-}N$ 6.8, $NH_{4^-}N$ 0.7, $PO_{4^-}P$ 2.0, K 3.8, Ca 3.0, Mg 1.2, $SO_{4^-}S$ $1.2me{\cdot}L^{-1}$, 저온기의 경우 $NO_{3^-}N$ 6.8, $NH_{4^-}N$ 0.7, $PO_{4^-}P$ 2.0, K 3.8, Ca 3.0, Mg 1.2, $SO_{4^-}S$ $1.2me{\cdot}L^{-1}$ 이었다. 개발한 배양액의 적합성 평가실험 결과 UOS 배양액은 Ca, P 등의 이온이 장미의 양분흡수율보다 많이 함유된 기존의 배양액과 비교하여 근권 내 EC 변화가 안정적이었다. 또한 절화수량이 재배기간에 관계없이 기존 배양액보다 높은 결과를 나타내었고 특히 저온기 재배시 아이찌현 배양액 처리구에 비하여 수확량이 140% 증가하였다. 따라서 고형배지를 이용한 장미 순환식 수경재배시 새로 개발된 배양액을 사용할 경우 기존 배양액에 비해 비료절감의 효과와 함께 안정적인 생육 및 수량증대를 기대할 수 있다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권3호
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• pp.193-200
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• 2013

형광등이나 LED와 같은 인공광을 사용하는 식물공장(인공광 식물공장)은 계절에 상관없이 광, 온도 및 습도 등을 인위적으로 제어하면서 작물을 안정적으로 연중 생산할 수 있는 시스템이다. 본 연구에서는 수경재배 방식을 채택하고 있는 인공광 식물공장 시스템 내에서 엽채재배용 배양액을 이용한 방풍나물의 수경재배 가능성과 혼합광질이 생장에 미치는 영향을 검토하였다. 방풍나물은 청색과 적색 LED를 1:1 및 1:3의 비율로 혼합한 혼합광 조건에서 90일간 수행하였다. 광원의 광강도는 $100{\mu}mol/m^2/s$로 설정한 후 30일 간격으로 지상부 잎을 3회 수확하여 생장량을 조사하였다. 재배기간 동안 형광등과 LED의 혼합광 조사는 방풍나물 지상부 생장에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 재배개시 30일째 방풍나물 지상부 생체중 및 건물중은 형광등+청색+적색의 혼합광(청, 적색 혼합비율 1:3, FLBR13구)에 의한 영향을 받아, 대조구인 형광등 조사구(FL구)에 비해 각각 3.7배 및 2배 증가하였다. 또한 식물체당 전개엽수는 FLBR13구에서 형광등+청색+적색 혼합광(청, 적색 혼합비율 1:1) 조사구인 FLBR11구에 비해 유의하게 증가하였다. LED와 형광등을 혼합 조사한 처리구에서와 같이, 형광등을 혼합하지 않고 청색과 적색의 LED만을 혼합하여 조사한 처리구에서도 청색과 적색의 혼합비율이 1:1인 BR11구에 비해 적색광의 혼합비율을 3배 증가시킨 BR13구에서 방풍나물의 지상부 생장이 촉진되었다.

• 원예과학기술지
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• 제18권3호
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• pp.334-341
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• 2000

감자 수경재배에 적합한 배양액을 개발하고자 일본원시 표준액을 0.25, 0.5, 1.0 및 1.5배액 농도로 하여 재배하였을때, 생육과 수량이 0.5~1.0배액에서 가장 좋았기 때문에 감자의 양분흡수 특성에 적합한 농도로 판단하였다. 그러므로 표준액(1.0배액)에서의 양분흡수 특성에 따라 조성한 새로운 배양액의 이온조성은 복지 생장기에는 $14.4me{\cdot}L^{-1}\;N,\;4.2me{\cdot}L^{-1}\;P,\;7.5me{\cdot}L^{-1}\;Ca,\;3.5me{\cdot}$L^{-1}\;Mg$이며, 괴경 비대기는 $14.8me{\cdot}L^{-1}\;N,\;4.0me{\cdot}L^{-1}\;P,\;8.5me{\cdot}L^{-1}\;K,\;6.5me{\cdot}L^{-1}\;Ca$, and $3.0me{\cdot}L^{-1}\;Mg$이었다. 감자 수경재배용으로 개발된 배양액인 감자액의 적합성을 검정하고자 기존의 배양액인 일본원시액과 비교하였다. 배양액의 pH, EC 및 무기성분의 농도변화는 배양액의 종류보다는 주로 배양액의 농도와 생육단계에 의해 영향을 받았지만, 복지 생장기에는 감자액 0.75배액에서, 괴경 비대기에는 감자액 0.5배액에서 안정적이었다. 생육과 수량도 감자 표준액에서 가장 높았기 때문에 본 실험에서 개발된 배양액은 기존의 일본원시액보다 감자 수경재배에 더 적합하다고 할 수 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권1호
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• pp.7-12
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• 2017

본 실험은 순환식 수경재배에서 배액 재사용율이 여름 파프리카의 생육 및 착과에 미치는 영향을 분석하기 위해 수행되었다. 시험구는 비순환식 수경재배를 대조구로 하여 폐양액의 혼합비율을 0, 20, 30, 50%로 처리하여 2015년 3월부터 9월까지 25주간 실시되었다. 실험결과 경경은 생육 초기인 1, 2그룹시에는 시험구간 차이를 보였지만 3그룹이상 진전될수록 차이가 나타나지 않았다. 엽면적은 배액 혼합율이 많을수록 작아지는 경향을 보였다. 생육 마디수는 50% 재사용 시험구가 대조구에 비해 1.4마디 적었지만 유의적인 차이를 보이지 않았다. 수확마디수는 대조구가 11.1마디, 50% 재사용 시험구가 8.7마디로 유의적인 차이를 보이며 배액을 재사용 할수록 수확마디가 적어지는 경향을 나타내었다. 수확율 역시 수확마디와 동일한 경향을 보이며 대조구가 33.2%로 가장 높았고 50% 재사용 시험구가 27.6%로 가장 낮았다. 상대적 생산량은 1그룹에서 대조구를 기준으로 30%, 35%, 45%의 생산량이 감소하였고 이러한 경향은 2그룹과 4그룹에서도 나타났다. 하지만 3, 5그룹에서는 50% 시험구의 생산량이 13%, 5% 증가하였다. 비상품과의 비율은 0%, 20%, 30%, 50% 재사용 시험구에서 각각 2%, 4%, 4%, 7%로 재사용율이 높을수록 증가하는 경향을 보였다. 결론적으로 초기 생육의 저하로 인한 생산량 감소를 유의하여 관리한다면 중기생육 이후부터는 무기이온의 불균형이 발생하여도 작물생육이 안정기에 접어들어 재사용으로 인한 생육 및 수량 감소를 우려하지 않아도 될 것으로 판단된다.

• 원예과학기술지
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• 제29권4호
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• pp.317-325
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• 2011

본 연구는 보광이 착색단고추의 수량과 품질에 미치는 영향을 구명하여 생산성과 품질향상을 위한 착색단고추 재배기술 확립의 기초 자료를 얻고자 수행하였다. 보광시간대별 광합성은 아침 일출 전 보광에서는 1.5-$3.0{\mu}mol{\cdot}CO_2{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 광합성속도를 나타냈으며, 일몰 후 보광은 0.5-$1.5{\mu}mol{\cdot}CO_2{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 광합성속도를 보여 일출 전 보광이 더 효과적인 것으로 나타났다. 보광에 따른 증산율과 기공전도도는 일출 직후 보광과 함께 높게 상승한 후 소등 후 다시 감소하였다. 보광에 따른 기공면적은 $32.2{\mu}m^2$로 나타났으며, 자연일장(무처리)은 $7.7{\mu}m^2$로 현미경상에서 거의 닫힘 상태를 보였다. 보광에 따른 생육특성에서 스피리트 품종의 경우 초장은 일출 전 후 3시간 보광에 비하여 일몰 후 3시간 보광이 크게 나타났으며, 보광처리가 자연일장에 비하여 모두 초장이 높은 것으로 나타났다. 평균 착과수는 일출 전 후 3시간 보광이 4.3개였고, 일몰 후 3시간 보광은 3.7개였으며, 자연일장은 2.6개로 보광처리가 자연일장에 비하여 착과수가 많았다. 과실의 당도는 보광처리에 따른 유의적인 효과는 없었으나, 수확시기에 따라서는 약간 차이가 있었다. 10a당 상품수량은 스피리트 품종의 경우 보광 처리시 11,605kg인 반면, 자연일장은 7.578kg이었다. 전력소모와 시설비에도 불구하고, 경제성 분석결과 순소득도 일출 후 3시간 보광이 자연일장보다 51%정도 높게 나타났다.