• 한국환경과학회지
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• 제21권3호
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• pp.363-368
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• 2012

The influence of plasma discharge on the nutrient components ($NO_3$-N, $NH_4$-N, $PO_4$-P, K, Ca, and Mg) and water quality [pH, ORP (oxidation-reduction potential) and electric conductivity] of hydroponic water were investigated. It was observed that the $NH_4$-N, $PO_4$-P, K, Ca, and Mg were kept at the constant concentrations for plasma discharging of 90 min. On the other hand, $NO_3$-N concentration was increased with proceeding of the plasma discharge. The increase of $NO_3$-N concentration was considered with the fact that nitric acid was created from nitrogen among supplying air for the insulation of inside of dielectric barrier. ORP and electric conductivity was increased with plasma discharging time. However, pH was decrease with what because of the generation of the nitric acid. When adjusting the hydroponic ingredients, pH and conductivity must to be considered because of the change of pH and conductivitiy with the discharging.

• 한국농공학회논문집
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• 제63권5호
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• pp.73-81
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• 2021

The objective of this study was to analyze the waste nutrient generation loads from hydroponics for three major crops in Gyeongsangnam-do. Study hydroponic farms were selected for the three major crops such as paprika, strawberry, tomato based on the agricultural statistics data and field investigation. The flow amount and water quality for inflow and outflow of study hydroponic farms were monitored and analyzed on a monthly basis. Monitored samples were analyzed in terms of DO, BOD, T-N, T-P, SS, and EC. The generated load of BOD, T-N, and T-P were calculated from the monitored flow and water quality. The monitoring results showed that the drainage ratio for the circular hydroponic farm was lower than the non-circular hydroponic farm because the outflow from the circular hydroponics were much lower than that from the non-circular. The generated load calculation results showed that the BOD tended to have a smaller value than the TMDLs guideline for land, while T-N and T-P showed higher value than that from the TMDLs guideline. In order to effectively manage the pollutant load discharged from the hydroponics farming complex, it is necessary to manage the non-circulating hydroponics farm. To improve water quality, it is necessary to gradually expand the circulating hydroponics farm through policy and economic support.

• 대한본초학회지
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• 제30권4호
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• pp.101-108
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• 2015

Objectives : Positive effects of Ginseng has great research attentions such as anticancer, anti-diabetic, antiaging, liver, immune function, CNS, etc. In this study, we investigated Hydroponic-cultured Ginseng Folium fermented byBacillus subtilisto establish fermentation conditions for enhancing functionality.Methods : Ginseng Folium were cultivated hydroponic-cultured and were extracted with methanol. We inoculateBacillus subtilisfor fermentation by adding to 0%, 3% and 5% sugar respectively and checked antioxidant activities, total phenolic content and total saponin content in 2 days intervals during 11 days. The antioxidant activities were studied by the 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl(DPPH) radical, 2, 2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6 sulfonic acid) diammonium salt(ABTS) radical scavenging assay and Reducing power assay. We analyzed the Total phenol content, crude saponin content and ginsenoside content. Moreever, Hepatoprotective effects by Glutamic oxaloacetic transaminase(GOT) and Glutamic pyruvic transaminase(GPT) in Sprague-Dawley rat.Results : The results of DPPH and ABTS were 66.89% and 96.72%, respectively. The reducing power was resulted in optical density of 0.7312 with 3% sugar after 9 days of fermentation. and the concentration at 200 ㎍/㎖. Total phenol content was 36.92㎎/g with 3% sugar after 9 days of fermentation, in which crude saponin content wasn't changed, and ginsenoside content such as Rg3, Re and Rb was increased. Activities of GOT and GPT concentration were decreased in rat.Conclusions : This study suggests that hydroponic-cultured Ginseng Folium fermented byBacillus subtilisin 9 days showed significant efficacy of hepato-protection as well as antioxidant compared to the others. In addition, it shows not only improved value but also utilized hydroponic-cultured Ginseng Folium by fermentation.

• 한국버섯학회지
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• 제13권4호
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• pp.334-337
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• 2015

팽이버섯 내에 존재하는 GAD 효소를 발효를 통해 활성화 시켜 MSG를 GABA로의 전환율을 높이고자 하였다. 효과적인 고농도 GABA를 생산하기 위해 나노분말 팽이버섯에다가 수경재배한 인삼을 첨가하여 야쿠르트발효기에서 발효한 결과 GABA 전환율은 팽이나노인삼분말 발효군(88%) > 팽이분말 발효군(52%) > 팽이나노분말 발효군(44%) 순으로 나타났다. 이러한 결과는 MSG를 기질로 첨가하는 식품에서 활용할 가치가 있으리라 사료된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.55-62
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• 2024

본 논문에서는 HMI 디스플레이를 활용하고 IoT 기술을 이용한 박막식 수경 재배 방식의 식물재배기를 제안한다. 기존의 식물재배기는 토양 기반의 재배로 관리가 어렵고, 개방된 재배 환경으로 인해 환경조건 최적화가 어려웠다. 또한 즉각적인 제어가 어려워 식물재배의 성장이 지연되어 식물재배에 대한 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, MCU와 센서를 연결하여 재배 환경을 구축하고, HMI 디스플레이와 연동하여 환경정보를 확인하고 빠르게 제어할 수 있게 구현하였다. 또한, 환경정보의 변화를 최소화하기 위해 케이스를 적용하였다. 박막식 수경 재배시스템 구현으로 토양에 관한 관리를 편하게 하였고 동작과 제어를 통해 기능성을 높였으며, 디스플레이를 통해 환경정보를 쉽게 파악할 수 있다. 기존 재배기와 수경재배기에서의 작물 재배 실험으로 성장이 빠른 효과성을 확인하였다. 향후 연구 방향으로는 재배 환경정보 전송 및 저장, 비전 카메라를 활용한 성장 정보를 연동하고 비교하여 생육 정보를 최적화할 것이다. 이를 통해 효율적이고 안정적인 식물재배할 수 있을 것으로 기대한다.

• 태양에너지
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• 제10권3호
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• pp.27-34
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• 1990

온실 수경재배 작물의 증산속도와 환경요인과의 관계를 규명할 목적으로 플라스틱 온실 내부 작물의 엽면 열수지식을 해석하여 온실 내부의 환경요인에 따른 엽온 및 증산속도를 추정할 수 있는 컴퓨터 모형을 개발하였다. 여기서 개발된 모형은 실제 플라스틱 온실에서 실시한 상추의 수경재배 실험 결과를 이용하여 검증하였으며, 앞으로 다른 작물에 대한 연구가 보완된다면 이 모형을 이용하여 시설재배 작물의 물관리 연구 및 열환경 분석에 유용하게 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국환경농학회지
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• 제24권2호
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• pp.132-138
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• 2005

본 연구에서는 폐양액의 토양 처리에 따른 토양의 이화학적 특성 변화를 조사하고 혼합이온교환수지를 이용하여 토양 깊이에 따른 양분의 이동 및 농도 변화를 평가함으로써 폐양액이 토양에 미칠 수 있는 영향을 평가하고자 하였다. 폐양액을 토양에 처리한 경우 토양 중 $H^+$ 이온과 폐양액의 양이온이 교환되어 토양을 통과한 폐양액의 pH와 EC는 감소하였다. 컬럼 시험 결과 폐양액의 EC, 암모늄테 질소 및 $K^+$는 컬럼 길이가 길어질수록 감소하였고 관주 횟수가 증가할수록 제거율이 감소하였다. 이러한 현상은 폐양액 중의 양분이 토양층을 통과하며 양이온교환용량을 포화시켰기 때문이며 따라서 토양의 양이온교환용량과 염기포화도는 폐양액의 처리 효율과 처리용량을 결정하는 주요인으로 판단되었다. 질산태 질소의 경우 초기 폐양액 농도의 약 2/3 정도가 감소하였고 컬럼 길이보다는 관주 회수에 더 큰 영향을 받았다. 인산의 경우 제거효율이 높았으며 대부분이 고정화 혹은 침전 반응에 의한 것으로 판단되었다. 고추재배 포장에 폐양액을 처리한 경우 질소 및 인은 $NO_3-N>NH_4-N>PO_4-P$ 순으로 토양 용액에 존재하는 것으로 조사되었고 질산태 질소의 경우 45 cm 깊이에서도 농도가 높게 나타나 지하수로의 이동 가능성을 확인할 수 있었다. 따라서 질산태 질소의 경우 폐양액의 토양 처리를 제한할 수 있는 주요한 인자로 작용하는 것으로 사료된다. 인산의 경우 30 cm와 45 cm 모두에서 농도가 낮게 나타나 표층에서 대부분이 제거되는 것으로 확인되어 인산 이온이 지하수로 유입될 가능성은 매우 낮을 것으로 판단되었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제36권5호
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• pp.326-333
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• 2011

The need for rapid on-site monitoring of hydroponic macronutrients has led to the use of ion-selective electrodes, because of their advantages over spectrophotometric methods, including simple methodology, direct measurement of analyte, sensitivity over a wide concentration range, and low cost. Stability and repeatability of response can be a concern when using multiple ion-selective electrodes to measure concentrations in a series of samples because accuracy might be limited by drifts in electrode potential. A computer-based measurement system could improve accuracy and precision because of both consistent control of sample preparation and easy calibration of sensors. Our goal was to investigate the applicability of a cobalt-based electrode used in conjunction with a laboratory-made automated test stand for quantitative determination of ${PO_4}^-$ in hydroponic solution. Six hydroponic solutions were prepared by diluting highly concentrated paprika hydroponicsolution to provide a concentration range of 1 to 300 ppm $PO_4$-P. A calibration curve relating electrode response to phosphate in paprika hydroponic solution titrated to pH 4 with 0.025M KHP was developed based on the Nikolskii-Eisenman equation with a coefficient of determination ($R^2$) of 0.94. The laboratory-made test stand consisting of three cobalt-based electrodes measured phosphate concentrations similar to those obtained with standard laboratory methods (a regression slope of 0.98 with $R^2$ = 0.80). However, the y intercept was relatively high, 30 ppm, probably due to the relatively large amount of variation present among multiple measurements of the same sample. Further studies on the high variation in EMFs obtained with cobalt electrodes during replicate measurements were required for P estimations comparable to those obtained with standard laboratory instruments.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권4호
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• pp.326-336
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• 2020

이 연구는 번식방법과 재배시스템별 딸기 '설향' 품종의 생산성을 조사하기 위하여 수행되었다. 삽목법과 유인법으로 번식된 이식묘를 토경과 수경재배 시스템에서 진주의 딸기 재배농가에서 2018년 9월12일부터 한 작기 동안 재배하였다. 과실 수확은 2018년 12월 20일에 시작하여 작기가 끝날 때까지 4-5일 간격으로 계속하였다. 전 수확기간 동안 생육, 과실 생산성 및 품질을 측정하였다. 번식방법이 크라운 직경, 엽장 및 엽폭에 유의미한 영향을 미쳤다. 재배시스템은 크라운 직경, 엽장, 엽폭, 엽록소 함량 및 엽수에 상당한 영향을 주었다. 전 수확기간 동안 포기 당 총 과실 수량과 과실 당 평균 과중은 토경재배 시스템에서 유의미하게 낮았다. 시장성이 없는 총 과일 비율은 수경재배 보다 토경재배 시스템에서 현저하게 더 높았다. 시장성이 없는 과일 토경에서는 주로 작은 과일인데 인데 반해 수경재배에서는 주로 기형 과일이었다. 전반적인 고품질 과실은 2월에 수확되었고, 수경재배 시스템에서 토경에 비해 과실의 품질이 더 높았다. 삽목번식이 유인번식 보다 더 좋았고, '설향'의 과실 생산성을 높이기 위해서는 수경재배가 토경재배 보다 더 우수하다는 결론을 얻었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권2호
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• pp.132-138
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• 2023

비모란선인장은 한국 화훼산업에서 중요한 품목으로 해외 수출량이 많지만 생산에 한계가 있다. 본 연구에서 비모란선인장의 수경재배와 토경재배 방법에 따른 생육과 수량 차이를 확인하고자 하였다. 비모란선인장(Gymnocalycium mihanovichii) '이홍'을 이용하여 실증농가에서 생육 특성과 수량 등을 조사하였다. 비모란선인장에서 ebb and flow 재배방식을 1단과 2단(상·하단) 재배방법으로 벤치 수를 달리하여 여러 특성을 조사하였다. 수경재배 방법에 따라 비모란선인장 생육에 다소 차이가 있어 ebb and flow 재배방식인 1단 재배방법은 구경과 생체중에서 토양재배보다 생육이 좋은 경향을 보였다. 그러나 ebb and flow 재배방식인 2단(상·하단) 재배방법은 구경과 생체중에서 생육량은 떨어지지만 단위 면적당 생산량 증가로 상품수량을 크게 늘렸다. 재배방법에 따라 일부 색상의 차이가 있었지만 외관으로는 큰영향이 없는 것으로 판단된다. 비모란선인장의 효율적인 생산량 증대를 위해 ebb and flow 재배방식인 2단 재배방법과 같은 재배기술이 농가에 지속적으로 보급되어야 할 것으로 보인다.