• 제목/요약/키워드: daily light integral

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인공광 및 차광스크린을 이용한 온실의 일일적산 광합성유효광량자속 조절 (Control of Daily Integral PPE by the Artificial Lighting and shading screen In Greenhouse)

  • 이현우
    • 생물환경조절학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.45-53
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    • 2003
  • 본 연구의 목적은 차광스크린 및 인공광을 이용하여 온실에 적절한 일일적산 광합성유효광량자속을 공급하는 기술을 개발하는 것이다. 차광율이 55%와 85%인 두 가지 종류의 차광스크린을 이용하여 목표광량을 얻는데 필요한 차광시간대를 분석한 결과, 조절하고자 하는 목표광량의 크기에 따라 적절한 차광율을 가진 차광재를 선택할 필요가 있는 것으로 판단되었다. 기상조건에 따라 광량변화가 많은 7월과 8월에 대하여 55%의 차광재를 이용하여 광조절 실험을 실시한 결과 무차광시의 실측값과 계산값의 차이가 최대 5 mol$.$ $m^{-2}$ $.$$d^{-1}$ 정도로 나타났다. 이러한 차이는 기상조건에 따라 일일적산 광량이 큰 차이가 있음을 감안하면 대체로 만족할 만한 결과로 판단된다. 광분포 시뮬레이션을 이용하여 적절한 광배치를 찾을 수 있었기 때문에 실제 인공광을 배치하는데 소요되는 시간을 많이 단축할 수 있었지만, 정확하게 목표한 광강도를 고르게 분포하도록 할 수 있는 광배치를 찾기가 쉽지 않았으며, 이에 대한 보다 더 많은 분석이 요구되었다. 목표한 일일적산 광합성유효광량자속을 얻는데 필요한 보광강도별 보광시간을 기상조건 및 월별로 계산하여 분석한 결과 보광강도는 필요보광량의 크기에 따라 적절한 값을 선택하여야 할 것으로 판단되었다. 55%차광재 및 300$\mu$mol$.$ $m^{-2}$ $.$ $s^{-1}$의 보광강도를 이용하여 5월말에서 6월초까지 광량 제어실험을 실시한 결과 최대 3mol$.$ $m^{-2}$ $.$$d^{-l}$ 정도의 오차를 보여주었다. 이러한 차이는 동일한 달에 같은 기상조건에서도 일일적산 광량의 차이가 있고 하루 중 기상상태도 많은 변화가 있기 때문인 것으로 판단된다. 그러나 기상조건에 따른 일별 최대차이가 30 mol$.$ $m^{-2}$ $.$$d^{-l}$ 정도임을 감안하면 조절효과는 만족할 만한 결과로 판단된다. 본 연구의 결과는 비록 상추재배를 위한 광량조절기술이지만 다른 작물에 대해서도 본 연구에서 제시한 자료 및 조절방법을 동일하게 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

Effect of Night Interruption with Mist and Shade Cooling Systems on Subsequent Growth and Flowering of Cymbidium 'Red Fire' and 'Yokihi'

  • Kim, Yoon Jin;Kim, Ki Sun
    • 원예과학기술지
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    • 제32권6호
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    • pp.753-761
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    • 2014
  • Growth and flowering of Cymbidium 'Red Fire' and 'Yokihi' plants were examined in a greenhouse with cooling systems in summer, and with night interruption (NI) lighting in winter as a forcing culture system. The greenhouse was divided into two sections with separate cooling controls during the summer season. One section was cooled by a mist system (mist), while the other section was cooled by a shade screen (shade). During the winter, the greenhouse was redivided into three sections within each cooling system. Plants were grown with NI either at a low light intensity of $3-7{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(LNI) or a high l ight intensity of $120{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(HNI) u sing h igh-pressure sodium l amps during the 22:00-02:00 HR. The control plants were grown under 9 h short-day condition. NI for 16 weeks and cooling for 9 weeks were employed twice during the 2 years of the experimental period. The air temperature was approximately $2^{\circ}C$ lower in the mist than in the shade and the relative humidity was 80 ${\pm}5%$ in the mist compared to $55{\pm}5%$ in the shade. The daily light integral in the mist section was 48% higher than in the shade section. The time from initial planting to flowering pseudobulb emergence decreased with both LNI and HNI for both cultivars, regardless of the cooling treatments. Under NI conditions, however, between 60% and 1 00% of plants of both cultivars flowered in the mist, whereas no or 20% of 'Red Fire' or 'Yokihi' plants, respectively, flowered in the shade treatment over 2 years. Plants grown under the mist had bigger pseudobulbs than those grown in the shade under both NI treatments. These results show that commercial use of NI in winter and a mist cooling system in summer would decrease crop production time to 2 years and increase profits in Cymbidium forcing culture.

농업기상 센서 데이터를 활용한 인삼재배 광환경 조절 연구 (Controlling Photo-Environment of Ginseng Cultivation Using Agricultural Weather Sensor Data)

  • 박정환;송수빈;서상영;전숙례
    • 센서학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.180-186
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    • 2022
  • Photosynthetically active radiation flux density (PPFD) and daily light integral (DLI) values related to plant photosynthesis were obtained using the sunlight time and insolation data points in the agricultural weather sensor data for Jinan-gun, Jeollabuk-do, Korea from 2016 to 2020. The objective was to optimize the photo-environmental conditions for cultivating ginseng. The range of average monthly sunshine duration was 395.5-664.1 min, with the longest duration observed in June. The range of average annual accumulated daily insolation was 11.98-17.65 MJ·m-2. The range of average daily external DLI calculated from the insolation and solar time data was 22.3-36.1 mol·m-2·d-1, and the annual cumulative DLI was 8,156-13,175 mol·m-2·d-1. Both the insolation and DLI values were the highest in 2016 and lowest in 2020. Based on the PPFD required for ginseng growth (111-185 µmol·m-2·s-1), the monthly average daily DLI and monthly cumulative DLI were 3.51-5.87 and 82-228 mol·m-2·d-1, respectively. The range of five-year average value for the external monthly cumulative DLI was 298-1,459 mol·m-2·d-1, and the monthly cumulative DLI values when a black double shading film and blue-white shading film were applied were 101-496 and 36-175 mol·m-2·d-1, respectively. A comparative analysis of DLI values indicated that shading was required to ginseng growth throughout the year under natural light. When the black double shading film was used, shading was required from March to October. When the blue-white shading film was applied from April to August, (i.e., the period with active ginseng growth) the appropriate DLI for ginseng growth could be continuously maintained. Regional weather differences due to climate change are gradually increasing, and even in one region, monthly and cumulative DLI values are different every year. Therefore, in order to implement a precise agricultural environment for ginseng cultivation, precise analysis and continuous research using agricultural weather sensor big data is required.

식물공장에서 광주기 및 광강도가 십자화과 3종의 생육과 글루코시놀레이트 함량에 미치는 영향 (Effects of Photoperiod and Light Intensity on the Growth and Glucosinolates Content of Three Brassicaceae Species in a Plant Factory)

  • 김선우;복권정;신주형;박종석
    • 생물환경조절학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.416-422
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    • 2022
  • 본 연구는 같은 일적산광량(DLI) 조건에서 각각의 광강도와 광주기 조합이 십자화과 식물 3종의 생육 및 글루코시놀레이트(GSLs) 함량에 미치는 영향을 살펴보고자 수행되었다. 갓(Brassica juncea (L.) Czern.), 적겨자(Brassica juncea L.), 케일(Brassica oleracea L. var. acephala (DC.) Alef.) 종자를 암면 배지에 파종하여 3주간 육묘하였다. 육묘 후 DLI를 10mol·m-2·d-1로 설정하여 10h-280, 14h-200, 18h-155, 22h-127µmol·m-2·s-1 처리 조합으로 3주간 처리하였다. 14h-200µmol·m-2·s-1 처리한 결과, 적갓과 케일은 지상부 생체중/건물중, 엽수, 엽면적이 증가하였지만, 유의적 차이는 관찰되지 않았다. 적갓의 GSLs 함량에서 14h-200µmol·m-2·s-1 처리가 10h-280, 18h-155, 22h-127µmol·m-2·s-1 처리보다 각각 유의적으로 139.95, 135.87, 154.03% 증가하였으며, 케일의 경우 14h-200µmol·m-2·s-1 처리가 다른 처리구보다 각각 132.96, 122.06, 131.78% 유의하게 증가하였다. 적겨자는 18h-155µmol·m-2·s-1 처리에서 지상부 생체중/건물중, GSLs 함량이 증가하였으며, 14h-200µmol·m-2·s-1 처리에서 엽수가 10h-280, 18h-155, 22h-127µmol·m-2·s-1 처리보다 각각 15.62, 12.12, 32.14% 유의적으로 증가하였다. 유사한 십자화과 작물이라도 종에 따라 DLI 반응이 다르기 때문에 최적의 DLI 조건 구명과 최소의 전력 소비량 및 최대 효율을 내기 위한 광질 연구를 병행하여 더세밀한 결과를 도출해야 할 것으로 사료된다.

교육용 시뮬레이션 설계를 위한 온실 환경 제어 모델의 활용 (Application of Greenhouse Climate Management Model for Educational Simulation Design)

  • 윤승리;김동필;황인하;김진현;신민주;방지웅;정호정
    • 생물환경조절학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.485-496
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    • 2022
  • 국내외로 첨단 ICT 융합기술이 농업 분야에 적용되기 시작하면서, 시설원예 설비들이 고도화되고, 스마트팜 구축 기술 및 인력이 축적되기 시작하였다. 그러나 우리나라 농촌의 경우, 농업생산 연령의 고령화, 국내 농촌 인구의 지속적인 유출, 저출산 등으로 인하여 스마트팜 확대 및 적용에 어려움이 많은 실정이다. 따라서 공간 및 시간에 구속을 받지 않는 간편한 농업인 교육 프로그램이 필요하며, 최근 부상하고 있는 시뮬레이션 기술을 활용한다면 농업 교육용 시뮬레이션 툴 개발도 가능할 것으로 판단된다. 온실 환경 제어 모델을 이용한 시뮬레이션은 다양한 지역과 기상 조건 하에서 대상 온실의 열과 물질에너지의 상호작용을 합리적으로 예측할 수 있게 해준다. 본 연구에서는 온실 환경 제어 모델을 활용하여 외부 기상 데이터를 통해 온실의 환경 변화를 예측하고 가상의 환경 제어시스템을 통해 환경 제어 시 필요한 에너지값들을 시뮬레이션 할 수 있었다. 이러한 결과를 통해 이용자가 직접 맞춤형 환경 제어를 할 수 있도록 편의성을 고려한 사용자 인터페이스를 구축할 것이며, 실제 파프리카 재배 온실의 제어 요소들을 반영할 수 있도록 설계될 것이다. 농업용 교육 시뮬레이션 툴을 최근 활발하게 연구가 이루어지고 있는 작물 생육 모델링 기술 및 전산유체역학 기술과 융합하면 더욱타당한 결과를 보일 것이다.

서울대도시권역의 설정과 지역구조에 관한 연구 (A study on the establishment and regional strunture of Seoul metropolitan region)

  • 이희연;송종홍
    • 대한지리학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.35-56
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    • 1995
  • 본 논문은 지속적인 서울시의 성장이 그 주변지역의 성장을 수반하면서 서울대도시 권화되어가는 과정을 밝히고 서울대도시권역을 설정한 후, 서울대도시권역 내에서 기능적 특성에 따라 지역을 분류하려는 것이 그 목적이었다. 1990년 시점에서의 서울대도시권역의 경계가 어느 정도 확대되었는가를 측정하기 위하여 도시화 정도를 측정하는 지표와 서울과 의 기능적 연계성을 측정하는 지표를 토대로 하여 그 권역을 설정하였다. 그 결과 서울대도 시권역은 수도권의 거의 전 지역을 포함하고 있는 것으로 나타났다. 또한 서울대도시권역에 포함된 지역들은 서울이 갖고 있는 기능을 일부 분담하면서 기능적인 면에서 특화되거나 전 문화되어 기능적 특성에 따라서 신종주거기능 탁월지역, 제조업기능 탁월지역, 서비스기능 탁월지역, 잠재적 개발가능지역의 4개 그룹으로 지역을 분류할 수 있었다.

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