• 현장농수산연구지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.101-112
• /
• 2016

본 연구는 원예시설의 원격제어에 대한 불안감을 해소하고 신뢰성을 확보하기 위하여 감시 및 제어 기능과 안정성을 높인 ICT기반 온실제어시스템을 개발하고 비닐하우스에 적용하여 그 성능을 검증하고자 하였다. 온실 환경 제어 시스템은 온실의 환경 정보를 취득하는 센서와 센서G/W로 구성된 센서부와 온실의 환경을 제어하는 PLC, 이더넷 통신을 통해 환경 정보 데이터와 구동부의 작동상태를 수집하고 외부 서버와 연계되어 환경정보와 제어정보를 전달하는 로컬서버, 천.측창, 커튼 등을 작동시키는 구동부, 재배작물과 작동부 감시를 위한 카메라 등으로 구성하였다. 온실 환경 제어 시스템은 현장제어와 원격 제어 간의 충돌을 방지하기 위해 원격/로컬 상태 구분을 위한 선택 스위치와 원격제어에 따른 안전성을 확보하기 위한 안전장치를 마련하였다. 즉, 각 내부장치를 동작시키는 전자개폐기, 조작 스위치로부터 상태를 수집하며, 모터 등 과부하 발생 시 과부하계전기의 TRIP신호를 감지하여 운영자의 컴퓨터와 스마트폰으로 경보가 보내지도록 구현하였다. 소프트웨어는 웹브라우저를 이용한 HMI(Human Machine Interface) 구현으로 관리자 페이지를 통해 다수의 브라우저에서도 지원 가능하도록 하였다. 또한, 모바일 웹방식을 도입하여 안드로이드, 아이폰 등 운영체제와 상관없이 구동할 수 있도록 구현하였다. 제어화면은 운영자가 한눈에 알아보기 쉽게 온실의 모형과 부대 장치와 작동기기를 이미지화하여 동작 상태를 표시하도록 하였으며, 작동 버튼을 클릭하여 수동조작도 가능하도록 구현하였다. 온실 환경 제어 시스템 성능시험결과 천창, 측창, 수평커튼, 측면커튼은 작동 조건에 따라 모두 성공적으로 작동함을 확인하였다. 또한, 소프트웨어의 데이터 수집 및 디스플레이 상태, 이벤트 출력, 영상모니터링 등 계측 및 제어성능 모두 양호하게 나타났다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.244-252
• /
• 2009

본 연구는 우리나라와 네덜란드의 상업적인 온실에서 파프리카의 전체 재배기간 동안 시설 내 외부 기상환경을 비교 분석함으로써 양국간 생산량 차이 원인 분석을 함으로써 우리나라 파프리카의 시설내부 재배환경조건을 최적화하기 위한 기초자료 확보를 위하여 이 연구를 수행하였다 두 온실 모두 'Derby'를 공시하여 우리나라는 3.75주/$m^2$(2 stems), 네덜란드는 2.5주/$m^2$(3 stems), 1.875주/$m^2$(4 stems)로 암면에 수경재배 하였다. 두 온실모두 재식주수는 상이하였지만, 줄기밀도는 7.5m$^2$/stems로 같았다. 양국의 파프리카 주별 생장량은 크게 차이가 나지 않았으나, 전체 마디 대비 수확마디는 네덜란드가 우리나라에 비해 두 배 이상 높았다. 전체 재배기간 동안 일중 평균 광량은 우리나라 14.5MJ/$m^2$/day, 네덜란드 12.1MJ/$m^2$/day로 우리나라가 19.8% 높았다. 시설내부 24시간 평균온도는 우리나라 $21.6^{\circ}C$, 네덜란드 $21.2^{\circ}C$로 비슷한 경향을 보였지만, 우리나라의 시설내부 온도관리가 변화폭이 심하였다. 전체 작기의 시설내부 수분부족분(HD)은 우리나라 4.5g/$m^3$, 네덜란드 3.5g/$m^3$로 우리나라의 시설내부가 더 건조하게 관리되었다. 특히 우리나라 야간의 수분부족분은 매우 변화폭이 컸다. 주간 평균 이산화탄소 농도는 우리나라와 네덜란드가 반대의 경향으로 관리되었고 이는 네덜란드의 겨울철 난방 시 배출되는 이산화탄소를 시설내부로 시용한 결과에 기인한다. 일중 외부 광량 대비 시설내부 24시간 평균온도와 주간 이산화탄소 농도는 우리나라는 매우 불균일하게 관리되었지만 네덜란드의 경우 균일하게 관리되었다. 네덜란드의 시설 내.외부 환경은 우리나라에 비해 균일하게 관리되었고, 우리나라의 불균일한 시설내부 환경은 작물의 불균일한 생육을 유도할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.353-360
• /
• 2017

본 연구에서는 장미 재배온실을 대상으로 온실 내부의 태양잉여열과 외부의 공기열을 선택적 열원으로 이용하여 온실난방용 온수를 생산할 수 있는 공기 대 물 히트펌프의 설계와 성능시험을 수행하였다. 태양잉여열 이용 축열운전과 외기열 이용 축열운전은 작물의 생육적온을 고려한 온실내부의 설정온도에 따라 자동전환 되도록 설계하였다. 제어반에 12개의 기준온도를 설정함으로써 축열운전 전환, 난방, 환기를 자동제어하며, 태양잉여열-외기열 선택적 축열운전에서 축열조의 온도는 축열능력과 난방부하에 대응하여 $35{\sim}52^{\circ}C$로 3단계 변온제어 하였다. 태양잉여열-외기열 선택적 축열에서 태양잉여열 이용 축열은 전체 시간의 23.1%, 외기열 이용 축열은 30.7%, 히트펌프 휴지시간은 46.2%를 차지하였으며, 난방성능계수는 태양잉여열 이용 축열 시 3.83, 외기열 이용 축열시 2.77, 전체 3.24로 평가되었다. 비교시험을 위해 축열조 온도를 $50{\sim}52^{\circ}C$로 항온제어 하는 조건에서 외기열 단독 이용 축열 시험을 수행하였으며 이때의 난방성능계수는 2.33으로 분석되었다. 결과적으로 공기 대 물 히트 펌프의 열원으로 온실내부 태양잉여열과 외부 공기열을 병용하고, 축열조 온도를 변온제어 한 결과 일반적인 외기열 이용 축열운전과 축열조 항온제어에 비해 난방성능 계수가 39% 향상됨을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.449-455
• /
• 2023

본 연구에서는 한 온실 내에서 딸기 재배 베드를 관부 난방 적용 베드, 관행 베드 2처리로 나누고 동일 환경에서 관부 난방이 딸기 재배 환경, 출뢰, 개화 및 수확량에 미치는 영향을 분석하였다. 관부 난방 전 두 처리에서 딸기 관부 온도 및 배지 온도는 큰 차이 없었으며, 외기온이 낮은 12월, 1월, 2월에는 시험구의 주간 평균 딸기 관부 온도는 대조구에 비해 1.3℃ 높았으며, 야간 평균 딸기 관부 온도는 대조구에 비해 2.7℃ 높게 나타났다. 주간 배지 온도는 시험구가 대조구보다 평균 1.7℃ 높았으며, 야간 배지 온도는 시험구가 대조구보다 평균 2.4℃ 높게 나타났다. 딸기 관부 온도와 출뢰 기간에 대한 상관분석 및 회귀분석을 수행한 결과 상관계수는 -0.86으로 높은 음의 상관관계를 보여 관부 온도가 높을수록 출뢰 기간이 짧아지는 경향이 있었으며, 결정계수는 0.74로 높은 설명력을 보였다. 딸기 화아분화는 10-20℃에서 촉진되고, 5-10℃, 25-30℃에서는 효과가 없으며, 5℃ 이하 및 30℃ 이상일 때는 저해되는데, 대조구 온실이 외기온이 낮은 12월, 1월, 2월에, 특히 야간의 딸기 관부 온도가 월별로 각각7.3℃, 7.6℃, 8.8℃로 나타나 10℃ 이하로 유지되면서 화아분화가 촉진되지 않았고, 시험구에 비해 출뢰, 개화가 늦은 것으로 판단된다. 3월 말까지의 딸기 수확량은 시험구 392.6g/plant, 대조구 346.0g/plant로 관부 온돡 높았던 시험구에서 약 13.5% 높게 나타났으며, 딸기의 품질은 2L 등급과 L 등급의 비율이 시험구 62.4%, 대조구 58.5%로 시험구에서 높은 등급의 딸기 비율이 더 많은 것으로 나타났다. 딸기의 화아분화의 주요인은 온도이고, 2차적 요인은 일장이므로 추후 연구를 통해 관부 온도뿐만 아니라 일장 등 다양한 요소를 고려하여 딸기 생육, 수확량의 변화를 분석해보는 연구도 필요하다고 판단된다.

• 농촌계획
• /
• 제24권4호
• /
• pp.57-67
• /
• 2018

We examined the impact of paddy wetland's avian-diversity on the development of the protected horticulture complex. The results of this study were made to propose ecological protected horticulture complex and development direction suitable for avian habitat. The total number of species surveyed was analyzed as 1168 individuals in 11 orders 26 families and 36 generic 48 species. Type average was analyzed as paddy $17.25{\pm}4.83$ species and $74.50{\pm}38.08$ individuals, glass $10.00{\pm}0.82$ species and $46.75{\pm}2.06$ individuals, single $13.75{\pm}7.27$ species and $59.50{\pm}35.34$ individuals, multi $8.75{\pm}0.96$ species and $36.75{\pm}9.29$ individuals. Paddy showed higher species diversity than protected horticulture complex. The average number of species surveyed for one year was glass $14{\pm}2.83$, multi $12{\pm}1.41$, single $18{\pm}11.31$, and paddy $26{\pm}11.31$. The diversity difference was identified as paddy> single> glass and multi. Statistical analysis showed statistical difference of Ciconiiformes. Development of protected horticulture complex causes loss of avian habitat. The diversity index was glass $1.73{\pm}0.07$, multi $1.68{\pm}0.14$, single $1.91{\pm}0.47$, and paddy $2.29{\pm}0.17$. Paddy has a higher species diversity than the protected horticulture complex. For the purpose of ecological protected horticulture complex, detention ponds, artificial wetlands and habitats should be reflected in the design. This should be applied to reclamation areas or large-scale protected horticulture complexes.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.96-100
• /
• 2007

피복자재별로 전광선투과율은 차이가 거의 없었으나, 물방울과 먼지의 부착량이 적은 J-2에서 시설 내 광투과율은 78.2%로 가장 높았다. 자외선 투과율이 완전히 차단된 필름은 J-2이었고, 나머지의 자외선 투과율은 $62{\sim}76%$ 정도이었다. 무가온 참외재배시기에 터널 안이 노지보다 기온은 $15{\sim}21^{\circ}C$, 지온은 $20{\sim}25^{\circ}C$ 정도 높았다. 피복자재별로 기온은 $6^{\circ}C$, 지온이 $5^{\circ}C$ 정도 차이가 나타났으며 기온과 지온 모두 J-2 에서 가장 높았다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제36권2호
• /
• pp.174-178
• /
• 2009

Presently, we report a simple, reproducible and high frequency plant regeneration in Hibiscus syriacus L. using axillary buds. H. syriacus was regenerated from axillary buds directly or through a callus phase. Regenerated shoots were directly induced from young and fresh axillary buds cultured on Murashige and Skoog medium (MS) supplemented with 0.01 mg/L of the growth regulator thidiazuron (TDZ) after 2 weeks of culture. Directly induced shoots were transferred to hormone-free MS medium and root development was observed after 6 weeks. On the other hand, old and stale axillary buds were regenerated to shoots via callus induction on MS medium containing 0.01–2 mg/L TDZ after 4 weeks. A TDZ concentration of 0.01 mg/L was most effective in callus formation. Green callus was transferred to MS medium containing 0.01 mg/L α-naphthalene acetic acid (NAA) and 0.5 mg/L benzylaminopurine (BA). After 4 weeks, callus had developed into multiple shoots. Plantlets were formed from 10 week cultures of single shoots on hormone-free MS medium. Regenerated plantlets were cultured on MS medium for one month and then transferred to pots containing garden soil. Potted plants were acclimatized for one month and grown to maturity under greenhouse conditions. The present study has shown that various concentrations of plant growth regulator can be effective for in vitro plant regeneration of H. syriacus. The direct and indirect regeneration protocol presented here will be useful for understanding the manipulation and propagation of H. syriacus.

• 원예과학기술지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.783-786
• /
• 2000

저면관비 육묘재배시 근권온도의 차이가 접목수박묘의 생육, 양분흡수 그리고 효소활성에 미치는 영향을 알아보고자 실험을 수행하였다. 근권온도 처리는 각각 무가온, $10^{\circ}C$, $15^{\circ}C$, $25^{\circ}C$로 처리하였으며, 야간 최저온도는 $10^{\circ}C$로 유지하였다. 생육 20일후의 초장, 엽장, 엽수, 경경, 그리고 생체중 및 건물중은 온도가 증가함에 따라 증가하였으며, 엽면적에서는 무가온($21.50mm^2$)에 비해 $25^{\circ}C$에서 $52.79mm^2$으로 2배 이상의 증가를 나타내었다. Mn, Ca, Mg, Fe는 온도가 증가함에 따라 흡수량이 증가하였고, K, P, Mg는 유의성이 없었으며 Na는 역으로 감소하였다. Stress저항성 항산화효소인 ascorbate peroxidase(APX)와 guaiacol peroxidase(GPX)의 활성은 온도가 $10^{\circ}C$에서 가장 높은 활성을 보였으며 온도가 높아질수록 감소하였다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.20-26
• /
• 2018

작물생육의 품질 및 생산량에 중요한 영향을 미치는 온실 내 환경관리에 대한 연구는 활발히 진행되고 있다. 주로 온실 내 환경분포를 측정하는 방법으로는 한 두 지점에 대해서만 측정하여 온실 전체를 관리하는 시스템으로 이루어졌으며 기존 환경데이터 측정방식은 각각의 데이터 로거 및 센서간의 배선들로 인하여 복잡한 시스템으로 구성되었다. 본 연구에서는 온실 내 설치 된 각 환경센서들로부터 지점별 데이터를 획득하고 획득된 데이터는 모니터링 프로그램을 통하여 공기유동흐름을 측정하는 장치를 개발하였다. CAN 네트워크 통신을 통하여 환경센서들의 배선 토폴로지를 간소화 했으며 프로토콜의 견고함으로 온실 내 모니터링을 안정적으로 데이터를 수집할 수 있도록 구현되었다. 온실 내 공간의 환경요인 분포(온 습도 및 풍속 등)들을 12개 지점에 배치하고 온 습도 및 풍속의 환경 데이터는 상세히 파악할 수 있도록 X, Y, Z 축으로 다수의 측정점(총 36점)을 선정하였다. 데이터 손실 및 다양한 온실조건을 고려하여 비트레이트를 저속 125kbit/s로 구현하여 온실 내 100m 구역내에서 센서를 추가적으로 연장(총 90개)할 수 있도록 구축되었다. 온도, 습도, 일사량, 풍향, 풍속, 대기압 및 강우량 등 측정된 데이터는 LabVIEW에 연동되어 실시간으로 센서 정보 출력이 가능하도록 구현되었다. 온실 내 환경 분포는 사용자의 편의에 따라 환경분포를 수평(XZ), 수직(YZ)축으로 가시화 할 수 있으며, 보간의 범위를 원하는 값으로 설정하여 보간 할 수 있도록 구현되었다. 추후에 온실 내의 공간에 따라 온도, 습도, 풍속, $CO_2$ 등의 환경 측정 실험을 통하여 CFD 모델링과의 검증 및 비교에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.195-202
• /
• 2018

The present study was carried out to investigate the effects of spermine treatment on the growth, yield and quality in strawberry under low-temperature condition, and thereby develop a chemical method to minimize damages by low temperature in greenhouse cultivation. Spermine treatment significantly improved the growth of strawberry in terms of leaf number, leaf area, leaf length, leaf diameter, plant height and plant weight. The highest effect was observed in the 250 uM spermine treatment and the effect tended to be maintained during the entire growth period of 90 days. Fresh weight and dry weight were significantly different depending on the concentrations of spermine. Strawberry plants treated with 250 uM spermine showed higher fresh weight and dry weight compared to untreated control plants during the growth period. Fruit weight, fruit length and fruit diameter were relatively higher when treated with $100{\mu}M$ spermine compared to other treatments. The fruit yield was the highest with 14 fruits per plant at $250{\mu}M$ spermine treatment and the coloration of the fruit was the best at this treatment with the Hunter a and b values of 46.56 and 28.75, respectively. The hardness of strawberry fruit tended to increase higher than 2N at $250{\mu}M$ and $500{\mu}M$ 250 uM spermine treatment. The sugar content of strawberries treated with $250{\mu}M$ spermine was $9.5^{\circ}$ Bx which was $1.6^{\circ}$ Bx higher compared to that in untreated control. However, spermine treatment did not affect the acidity of fruit and it remained 0.68-0.76% regardless of treatment concentrations. These results suggest that spermine treatment has a positive effect on the growth and productivity of strawberry fruit under abnormal low-temperature condition. The positive effect was the highest at $250{\mu}M$ spermine treatment and gradually decreased in the order of $100{\mu}M$, $500{\mu}M$, and untreated control.