• 생물환경조절학회지
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• 제31권3호
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• pp.204-211
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• 2022

고품질의 작물을 재배하기 위해 광은 필수적인 환경조건이다. 겨울철에는 다른 계절에 비해 일사량이 저조하므로 보광처리를 이용해 작물의 생육과 수확량을 증대시킬 수 있다. 본 연구는 약광기 동안 고추 온실재배를 위한 경제적인 보광 광원을 선발하기 위해 수행되었다. 풋고추(Capsicum annuum 'Super Cheongyang')는 2019년 9월 5일에 정식하였다. 보광처리는 2020년 1월 1일부터 2020년 3월 31일까지 수행되었다. White LED(R:G:B = 5:3:2, W LED), RB LED(red:blue = 7:3, RB LED), 고압나트륨등(high pressure sodium lamp, HPS)을 광원으로 사용하였다. 무처리를 대조구로 사용하였다. 고추의 초장, SPAD, 마디 수는 보광 광원에 따른 유의적인 차이가 없었다. 그러나 분지 수는 RB LED 광원에서 가장 많았다. 또한 보광은 고추의 광합성을 증가시켰으며, 특히 RB LED에서 보광기간 동안 가장 높은 광합성률을 보였다. 또한 고추의 수확량은 보광처리에서 증가하였고, RB LED는 다른 광원에 비해 가장 높은 수확량을 보였다. 소비전력은 W LED가 가장 높았고 HPS 조명이 가장 낮았다. 경제적인 측면에서 RB LED를 이용한 보광처리는 다른 광원에 비해 높은 경제성을 가졌다. 결론적으로 이러한 결과는 고추 온실에서 약광기 동안 보광 광원으로 RB LED를 사용하는 것이 수확량과 경제성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권3호
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• pp.194-203
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• 2022

국내 토마토 토경재배 면적은 전체 재배면적의 89%로 높은 비율을 차지하고 있다. 토경재배 토마토는 염류장해와 토양전염성 병원균 피해에 취약할 뿐만 아니라 겨울철 저온 피해를 입기 쉽기 때문에 토마토 접목묘를 사용하는 것이 좋다. 본 연구는 저온기 토경재배에서의 토마토 대목의 종류에 따라 나타나는 생육, 수량 및 광합성 효율의 차이를 비교 분석하고자 수행하였다. 대목의 종류는 4가지로 국내 개발 계통 및 품종 'Powergaurd', 'IT173773', '20LM'과 대조 품종 'B-blocking'을 사용하였다. 접수와 비접목 처리구로 완숙토마토 품종 'Red250'을 사용하였다. 작물이 14일간 9-14℃의 저온에 노출된 시기인 정식 후 80일에 비접목 처리구의 경경은 10.1mm로 접목 처리구에 비해 15% 낮았고 엽장과 엽폭은 42.4cm와 41.8cm로 감소하였다. 주당 총 수량은 'Powerguard'가 1,615g으로 높았고 비접목 처리구가 1,299g으로 낮았다. 엽록소형광 지수 중 작물의 전반적인 활력도를 나타내는 PI_ABS와 광합성에 사용되지 못한 빛에너지가 열로 소실됨을 뜻하는 지수인 DI₀/RC를 측정한 결과, 정식 후 80일에 접목 처리구 'Powerguard'의 PI_ABS는 3.73으로 높았고 DI₀/RC는 0.34로 낮은 반면, 비접목 처리구의 PIABS는 2.62로 낮았고 DI₀/RC는 0.41로 높았다. 경경은 PI_ABS와 정의 상관관계를 나타낸 반면, DI₀/RC와는 부의 상관관계를 나타내어 다양한 엽록소형광 지수를 통해 저온기 대목 종류에 따른 접수의 생육차이를 분석할 수 있는 것으로 판단된다.

• 화훼연구
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• 제18권3호
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• pp.186-192
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• 2010

경상대학교 농장 벤로형 유리온실($280m^2$)에 적외선등 난방 시스템을 설치하였다. 분식물 호접난, 홍콩야자나무, 무늬고무나무, 장미에 대한 적외선등 난방 시스템의 가열효과를 알아보고자 열화상 카메라를 이용하여 온도변화를 측정하였다. 그리고 난방의 효과를 적외선등 난방시스템 'On'과 'Off'로 달리하여 실험을 수행하였고 적외선등 난방 시스템의 경제성을 분석하였다. 온실 내부 설정온도가 $18^{\circ}C$일 때 식물체의 엽온도는 $22.8{\sim}27^{\circ}C$, 화분에 담겨 있는 배지의 온도는 $21.3{\sim}24.3^{\circ}C$이었다. 관엽식물과 같이 키가 큰 작물은 상부의 온도가 홍콩야자나무와 무늬고무나무 각각 $24.0^{\circ}C$와 $26.9^{\circ}C$로 가장 높았고, 아래 로 내려오면서 점점 온도가 내려가는 경향을 보였다. 열화상 카메라를 이용한 온도 변화 관찰을 통하여 적외선등 난방 시스템을 이용한 온실내 작물의 가열 효과는 충분함을 알 수 있었다. 장미의 경우 적외선등 난방 시스템을 이용한 난방의 경우 밤과 새벽 사이 외부 기온이 많이 떨어지는 시점에도 설정온도($18^{\circ}C$)에 가깝게 유지되고 있었다. 특히 'On' 상태에서 근권부 평균온도는 $21.8^{\circ}C$이었고, 엽의 평균온도는 $17.8^{\circ}C$이었다. 'Off' 상태의 경우 근권부 평균온도가 $20.4^{\circ}C$이었고, 엽의 평균온도는 $15.5^{\circ}C$로 뚜렷한 차이를 보였다. 난방부하량은 약 $24,850{\sim}35,830kcal{\cdot}h^{-1}$ 정도로서 이 때 난방비를 경유로 환산 하면 약 27,000~40,000원 정도였다. 소비전력량과 전력요금은 각각 330~560 kWh 및 8,600~14,800원 정도였다. 즉 전체적으로 단순비교해 볼 때, 적외선등 난방 시스템을 사용할 경우 경유 온수보일러에 비해 난방비용이 약 35%정도 밖에 소요되지 않는 것을 알 수 있다. 적외선등 난방시스템을 이용한 난방의 경우 야간 시간대에 공기온도가 설정온도 보다는 다소 낮게 유지되고 있음을 알 수 있다. 즉, 유리온실의 경우 밀폐성이 좋지 않아서 공기온도를 설정한 온도수준으로 유지되지 못하는 것으로 판단되어 향후 유리온실에서 적외선등 난방 시스템을 이용하는 경우 설치간격, 센서 부착위치 및 공기대류 등에 대한 연구가 더 필요하다고 생각된다.

• 설비공학논문집
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• 제29권6호
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• pp.327-340
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• 2017

This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2016. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of flow, heat and mass transfer, the reduction of pollutant exhaust gas, cooling and heating, the renewable energy system and the flow around buildings. CFD schemes were used more for all research areas. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results of the long-term performance variation of the plate-type enthalpy exchange element made of paper, design optimization of an extruded-type cooling structure for reducing the weight of LED street lights, and hot plate welding of thermoplastic elastomer packing. In the area of pool boiling and condensing, the heat transfer characteristics of a finned-tube heat exchanger in a PCM (phase change material) thermal energy storage system, influence of flow boiling heat transfer on fouling phenomenon in nanofluids, and PCM at the simultaneous charging and discharging condition were studied. In the area of industrial heat exchangers, one-dimensional flow network model and porous-media model, and R245fa in a plate-shell heat exchanger were studied. (3) Various studies were published in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration/energy system, system control. In the refrigeration cycle category, subjects include mobile cold storage heat exchanger, compressor reliability, indirect refrigeration system with $CO_2$ as secondary fluid, heat pump for fuel-cell vehicle, heat recovery from hybrid drier and heat exchangers with two-port and flat tubes. In the alternative refrigeration/energy system category, subjects include membrane module for dehumidification refrigeration, desiccant-assisted low-temperature drying, regenerative evaporative cooler and ejector-assisted multi-stage evaporation. In the system control category, subjects include multi-refrigeration system control, emergency cooling of data center and variable-speed compressor control. (4) In building mechanical system research fields, fifteenth studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, renewable energies, etc. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which could be help for improving the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the analyses of indoor thermal environments controlled by portable cooler, the effects of outdoor wind pressure in airflow at high-rise buildings, window air tightness related to the filling piece shapes, stack effect in core type's office building and the development of a movable drawer-type light shelf with adjustable depth of the reflector. The subjects of building energy were worked on the energy consumption analysis in office building, the prediction of exit air temperature of horizontal geothermal heat exchanger, LS-SVM based modeling of hot water supply load for district heating system, the energy saving effect of ERV system using night purge control method and the effect of strengthened insulation level to the building heating and cooling load.

• 한국환경농학회지
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• 제24권4호
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• pp.404-408
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• 2005

게르마늄의 약리효능이 알려짐에 따가 게르마늄이 강화된 기능성 농산물의 요구도가 높아지는 추세이다. 본 연구는 게르마늄의 농업적 이용에 대한 자료를 제공하고자 실시하였으며, 상추의 생육 및 게르마늄 흡수에 미치는 게르마늄 처리효과는 다음과 같다. 상추 포트 시험으로 토양내 게르마늄 함량을 0.26(Ge 무처리), 2.0, 4.0, 6.0 및 $8.0mg\;kg^{-1}$으로 각각 조절하여 상추를 포트시험 재배한 후 상추중의 게르마늄 함량을 분석한 결과, 게르마늄 처리농도가 증가할수록 게르마늄 함량이 증가하였으나 게르마늄 처리농도가 증가할수록 흡수율은 증가하지 않았다. 게르마늄 처리농도 $8.0mg\;kg^{-1}$ 이상에서도 초장, 엽수, 생체중 감소 등의 게르마늄 독성은 나타나지 않았다. 게르마늄을 4.0과 $8.0mg\;kg^{-1}$으로 처리하였을 때 게르마늄 함량은 각각 0.75 와 $1.27mg\;kg^{-1}$ 이었다. 게르마늄을 2.0, 4.0 및 $8.0mg\;kg^{-1}$으로 처리하였을 때 게르마늄 흡수율은 각각 0.05, 0.04 및 0.03% 로서 게르마늄 처리농도에 따른 게르마늄 흡수율의 차이는 나타나지 않았다. 게르마늄을 $8.0mg\;kg^{-1}$으로 처리하였을 때 내부엽과 외부엽의 게르마늄 함량은 각각 0.65 및 $1.590mg\;kg^{-1}$으로 외부엽에서 함량이 높았다. 게르마늄 처리농도 증가에 따라 상추내 대부분의 아미노산 함량은 약간 증가하거나 차이가 없었으며, 총 아미노산 함량에도 차이가 없는 것으로 나타났다. 토양중 게르마늄 2.0, 4.0 및 $8.0mg\;kg^{-1}$ 처리하였을 때 상추의 총 아미노산 함량은 각각 190.8, 177.5 및 $186.6mg\;g^{-1}$ 이었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권2호
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• pp.123-133
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• 2011

본 연구에서는 E. pellita와 A. mangium 용기묘를 대상으로 시비 처리에 따른 광합성, 엽록소 형광반응, 엽록소 함량 등의 생리적 특성 및 생장 특성 변화를 조사 분석하여 열대림 두 수종에 대한 시설양묘과정에서의 최적 시비 조건을 구명하고자 연구를 실시하였으며, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 시비처리에 따른 E. pellita의 광합성 능력, 광화학 효율 및 엽록소 함량은 $1g{\cdot}l^{-1}$ 처리구에서 가장 우수하였으며, $2g{\cdot}l^{-1}$에서는 과량 시비로 인한 생육저하 현상으로 오히려 감소하는 경향을 나타냈다. A. mangium은 $2g{\cdot}l^{-1}$ 처리구에서 가장 우수한 광합성 능력, 광화학 효율 및 엽록소 함량을 보이면서 시비수준이 높을수록 우수한 능력을 나타냈다. 두 수종 모두 적정 시비 조건에서 높은 엽록소 함량과 광화학 효율에 의해 활발한 광합성 활동이 이루어졌다. 즉, 양분 조건에 따라 광합성 기구가 유동적으로 변하는 것을 알 수 있다. 근원경과 간장 생장 및 물질생산량 또한 E. pellita는 $1g{\cdot}l^{-1}$, A. mangium은 $2g{\cdot}l^{-1}$ 처리구에서 가장 우수하였으며, 생리적 특성과 같은 경향을 보였다. H/D율과 T/R율은 시비 처리구가 무시비 처리구보다 높은 값을 보였지만, 시비 처리 간 유의적 차이는 나타나지 않았다. 묘목품질지수는 두 수종 모두 위 결과와 같이 수종별로 적정 시비 처리구에서 가장 높았으며, 적정 시비 처리에 의해 생산 된 묘목 우수한 형질을 나타낸 것이다. 본 연구 결과를 종합해 보면, 열대 수종인 E. pellita와 A. mangium의 용기묘 양묘 시 시비 처리에 따른 양분 조건에 의한 생리 및 생장 특성의 변화를 볼 수 있었다. 양분 부족은 광합성 기구의 활동 감소에 의한 생장 저하가 초래되어 불량한 묘목이 생산되는 과정을 볼 수 있다. 즉, 양묘과정에서 수종별 양분 요구도에 맞는 생육환경조절은 시설양묘시업에 의한 건전한 묘목을 대량 생산함과 동시에 조림과정에서도 높은 활착과 생장으로 우수한 조림성과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 일률적인 시비를 실시하는 것이 아니라, 기간별 상대생장량을 조사하여 수종별 생장패턴에 따라 기간별로 양분 요구량에 맞는 집중, 효율적인 시비를 실시할 수 있을 것으로 기대된다. 이에 띠라 양묘과정에서의 환경적 측면과 함께, 비용 측면에서 이점이 있어 경제적으로도 묘목 생산비를 절감할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제7권4호
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• pp.215-220
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• 1974

수량(收量) 및 건물생산량과 NPK 및 Si 흡수량(吸收量)과의 단순(單純) 및 다중상관분석(多重相關分析)을 하고 다중회귀식(多重回歸式)을 검토(檢討)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 단순상관계수(單純相關係數)는 수량(收量)에서보다 전건물(全乾物) 생산량에서 크고 N는 무(無)N구(區)와 무비구(無肥區)에서 크고 P는 무(無)P구(區)에서 크며 K는 무(無)K구(區)에서 가장 적다. 2. 다중상관계수(多重相關係數)는 단순상관계수(單純相關係數)보다 크고 삼요소(三要素)보다 Si를 첨가시킨 경우에 더 크다. 무비구(無肥區)에서 계수가 가장 크고 무(無)K구(區)의 계수(係數)가 가장 적은 경향(傾向)을 뚜렷이 보였는데 단순상관(單純相關)에서도 그러한 경향(傾向)을 보였다. 3. P 흡수량(吸收量)이 많고 이용률(利用率)도 큰 고온(高溫)의 해에는 P의 단순상관계수(單純相關係數)가 크고 K흡수량(吸收量)이 많고 이용률(利用率)도 큰 저온(低溫)의 해에는 역시 상관계수(相關係數)도 크며 N나 Si도 K를 따랐다. 그러나 수량(收量)과의 다중회귀식(多重回歸式) 계수(係數)에 의(依)하면 N P K Si 모두 고온(高溫)의 해에만 유의성(有意性)을 보였다. 4. K의 회귀계수(回歸係數)는 수량(收量)에 있어서 부(負)로 많이 나타나며 건물생산량에 있어서는 정(正)으로 유의성(有意性)이 컸다. 5. 회귀계수(回歸係數)는 삼요소(三要素)보다 이에 Si를 더 첨가했을 때 삼요소(三要素)의 계수(係數)가 모두 감소(減少)하는데 P가 가장 심하였다. 6. 회귀계수(回歸係數)는 N증시(增施)에 따라 N계수(係數)는 증가(增加)하고 P계수(係數)는 감소(減少)하며 K와 Si계수(係數)는 일정(一定)치 아니 하였다. 7. 상관계수(相關係數)나 회귀계수(回歸係數)의 크기와 유의성(有意性)으로부터 각양분(各養分)의 수량(收量)에의 기여도(奇與度)는 N > Si > P > K 이고 건물생산량에서는 N > K > Si > P의 순위(順位)였으며 N가 중심(中心)으로 기타 양분이 N에 영향하는 방향으로 밀접(密接)하게 상호관련(相互關聯)되었음을 보인다. N 영양(營養)의 주역성(主役性)은 상대수량발현빈도양상(相對收量發現頻度樣相)에서도 나타났다.

• 원예과학기술지
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• 제28권6호
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• pp.928-936
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• 2010

본 연구는 관엽식물 8종을 선정하여 온도, 광도, 이산화탄소 농도에 따른 식물의 광합성률을 포함한 생리반응을 살펴 보고, 그에 따른 실내 환경 개선에 효과적인 식물을 구명하고자 실시하였다. 식물재료로는 헤데라, 벤자민 고무나무, 파키라, 스파티필름, 시서스, 디펜바키아, 스킨답서스, 싱고니움을 사용하였으며, $16^{\circ}C$와 $22^{\circ}C$ 온도조건하에서 광도는 PPFD 0, 25, 50, 75, 100, 150, 300, 또는 $600{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 수준으로, 이산화탄소 농도는 0, 50, 100, 200, 400, 700, 또는 $1,000{\mu}molCO_2{\cdot}mol^{-1}$의 수준으로 조절하여 휴대용 광합성 측정기(Li-6400, Li Cor, USA)로 관엽식물들의 광합성 효율과 증산율을 측정하였다. 광도, 엽육내 이산화탄소 농도 변화, 그리고 온도에 따른 관엽식물들의 광합성 반응은 매우 다양했다. 약광(PPFD $0-100{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)에서의 광합성 능력을 나타내는 순양자수율은 디펜바키아를 제외한 대부분의 종에서 높게 나타났으며, 고광(PPFD $200-600{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)에서는 헤데라, 벤자민 고무나무, 파키라, 스파티필름이 높은 광합성능력을 나타내었다. 이산화탄소를 고정하는 암반응과 관련된 탄소고정효율은 시서스와 싱고니움을 제외한 6종의 관엽식물들에서 비교적 높게 나타났다. 고농도의 이산화탄소에서 광합성률이 높은 식물은 헤데라와 스파티필름이었으며, $22^{\circ}C$에서 자란 벤자민 고무나무와 파키라도 높은 광합성률을 보였다. 한편, 헤데라, 스파티필름은 증산율도 높게 나타났다. 따라서 저광, 고농도의 이산화탄소, 낮은 상대습도가 특징인 일반 가정이나 사무실 같은 실내 환경을 고려했을 때 헤데라, 벤자민 고무나무, 파키라, 스파티필름 등을 이용하는 것이 실내 환경 개선에 효과적이라고 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권5호
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• pp.237-245
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• 2017

본 연구는 전라북도 내 하수처리장 방류수를 효율적으로 재이용하기 위해 일일 방류량이 $5,000m^3$ 이상 되는 12개 하수처리장을 대상으로 방류수 수질을 조사하고 처리장 주변 현황을 파악하여 용도별 재이용 가능성을 제안하는데 목적을 두었다. 추가적으로 방류수를 재처리하기 위한 실험실규모의 실험도 수행하였다. 방류수는 7개 용도별 수질기준에 근거하여 중금속 16개 항목을 포함한 총 28개 항목을 수질 분석하였다. 분석결과 부적합 항목은 색도, BOD, TN, SS, 염화물, 전기전도도 등 6개 항목이며, 색도와 TN이 각각 8개소, 5개소로 가장 높았다. 유입원수가 공단폐수 및 음식물처리수가 유입되는 처리장의 경우 염화물과 전기전도도가 높았다. 방류수 재처리없이 직접 재이용수로 가능한 처리장은 4개소였다. 실험실 규모의 실험(Lab test)은 모래여과(SF)-활성탄흡착(GAC)-정밀여과(MF)-역삼투압(RO) 순으로 실험을 수행하였다. 총대장균군, 색도, 부유물질(SS) 제거는 SF와 GAC조합이 경제성과 처리 효율면에서 가장 적절하였으며, 염화물과 전기전도도는 SF, GAC, MF에서는 큰 효과가 없었으며, RO처리 후 90% 이상의 제거효율을 보였다. $UV_{254}$는 원수가 0.3651/cm에서 SF-GAC공정 후 0.0306/cm로 92% 이상의 높은 제거효율을 보였다. 중금속 중 총붕소(B-total)는 SF-GAC-MF-RO 처리 후 0.7054 mg/L에서 0.0854 mg/L로 88% 제거효율을 보였다. 결론적으로 각 처리장은 방류수 수질분석결과와 주변 지형을 고려하여 방류수 재이용 용도를 선택하여야 한다. 또한 재처리가 필요한 경우 처리할 수질 항목과 처리비용을 고려한 처리방법을 결정하는 것이 적절하다고 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제24권2호
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• pp.191-197
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• 2005

본 시험은 영남지역 과채류 등의 시설재배지 후작으로 벼 재배시 합리적인 시비법에 대한 체계를 확립하여 농자재 절감, 각종 재해 방지 및 수질오염 방지 등을 통한 환경 농업의 기초자료 얻고자 시험을 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 시험 후 토양의 화학적 특성은 시험전 토양에 비하여 pH, 유효인산, 치환성 칼리는 감소하였으나 유기물은 큰 차이가 없는 경향이었고 EC로부터 산출한 제염의 정도인 제염률은 기비생략구가 높은 경향이었다. 주요시기별 토양 중 $NH_4-N$의 변화는 '98년보다 '99년도가 다소 높은 경향이었다. 시비량이 많을수록 높았다. 주요시기별 초장과 경수의 변화도 토양 $NH_4-N$과 동일한 경향이었다. 수확기 벼 식물체의 T-N은 '98년도에 일정한 경향이 없었고, '99년도에는 시비량이 많을수록 높은 경향이었다. 수량 및 수량구성요소는 '99년에 천립중이 높았고 수당립수도 많은 경향이었다. 수량은 '98년엔 처리간 차이가 없었다. '99년도에는 관행구에서 높은 경향이었다. 시비 질소 이용률은 '98년에는 기비 생략구에서 높았고 '99년도는 관행구에서 높은 경향이었다. 따라서 당해연도에 시설원예작물이 재배된 경우에 후작으로 벼 재배시 기비생략 등의 감비재배법이 비료절감, 수질오염 경감, 안정적 수량 확보 등의 이점이 있을 것으로 생각된다. 그러나 벼 재배 2년차부터는 관행시비가 가능할 것으로 생각되었다.