• 한국환경과학회지
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• 제28권5호
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• pp.495-502
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• 2019

This study was conducted to investigated the possibility of inactivating wilt germs (Fusarium oxysporum f. sp. radicis lycopersici) using Dielectric Barrier Discharge (DBD) plasma in a hydroponic system. Recirculating hydroponic cultivation system for inactivation was consisted of planting port, LED lamp, water tank, and circulating pump for hydroponic and DBD plasma reactor. Two experiments were conducted: batch and intermittent continuous process. The effect of plasma treatment on Total Residual Oxidants (TRO) concentration change, Fusarium inactivation and growth of lettuce were investigated. In the batch experiment, most of the Fusarium was inactivated at a TRO concentration of 0.15 mg/L or more at four-day intervals. There was no change in lettuce growth after two times of plasma treatment for one week. The intermittent continuous experiment consisted of 30-minute, 60-minute, and 90-minute plasma treatment in 2 day intervals and 30-minute treatment a one-day; most of the Fusarium was inactivated only by treatment for 30-minute every two days. However, if inactivation under $10^1CFU/mL$ is required, it will be necessary to treat for 60 minutes in 2 day intervals. The plasma treatment caused no damage to the lettuce, except the 30 min plasma treatment ay the one-day interval. It was considered that the residual TRO concentration was higher than that of the other treatments.

• 생물환경조절학회지
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• 제2권2호
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• pp.99-109
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• 1993

Cooling of nutrient solution is essential to improve the growth environment of crops in hydroponic culture during summer season in Korea. This study was carried out to provide fundamental data for development of the cooling system satisfying the required cooling load of nutrient solution in hydroponic greenhouse. A numerical model for prediction of the cooling load of nutrient solution in hydroponic greenhouse was developed, and the results by the model showed good agreements with those by experiments. Main factors effecting on cooling load were solar radiation and air temperature in weather data, and conductivity of planting board and area ratio of bed to floor in greenhouse parameters. Using the model developed, the design cooling load of nutrient solution in hydroponic greenhouse of 1,000$m^2$(300pyong) was predicted to be 95,000 kJ/hr in Suwon and the vicinity.

• 한국환경농학회지
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• 제41권3호
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• pp.191-198
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• 2022

BACKGROUND: Plants can be grown using a culture medium without soil using a hydroponic system. Crop production by the hydroponic system is likely to increase as a means of solving various problems in the agricultural sector such as aging of rural population and climate change. Different water sources can be used to prepare the culture medium used in the hydroponic system. Therefore, it is necessary to study the effect of different water sources on crop production by the hydroponic system in order to explore the applicability of various water resources. METHODS AND RESULTS: Lettuce was cultivated by the hydroponic system and three different water sources [tap water (TW), bottled water (BW), and groundwater (GW)] were used to compare the effect of water sources on lettuce growth. The three kinds of waters with a nutrient solution (TW-M, BW-M, GW-M) were also used as the media. After the six-week growth period, the lettuce length and weight, the number of leaves, and the contents of chlorophylls and polyphenols were compared among the different media used. The lettuces did not grow in the waters without the nutrient solution. In the media, the lettuce growth and the contents of chlorophylls were affected by the different water sources used to prepare the media, while the contents of polyphenols were not affected. The absorbed amounts of ions by lettuces, especially Ca and Zn ions, and the dry weight of the harvested lettuces showed a strong positive correlation. CONCLUSION(S): Overall, this study shows that different water sources used for growing lettuce in a hydroponic system can affect lettuce growth. Further studies on the enhancement of crop qualities using different water sources may be required in future studies.

• 유기물자원화
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• 제29권1호
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• pp.19-27
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• 2021

양액재배는 기존 비닐하우스 안의 토양재배 방식에서 물이나 배지에 작물을 심고 생육에 필요한 양분(비료)을 녹인 양액을 공급하여 재배하는 방식으로 기존 시설재배 방식에서 영농기술이 발전하여 양액재배는 작물의 생산성을 극대화할 수 있는 큰 장점을 가지고 있다. 본 연구는 폐양액이 다량의 비료 물질을 함유하고 있기에 하천으로 유입되면 인근 하천을 오염시키며, 양액재배에 사용되고 폐기되는 폐배지, 폐작물의 처리에 대한 문제점을 제시하고 있다. 또한, 처리시 처리비용의 발생과 현재 국내 양액재배 농장의 대부분이 비순환식 양액재배 시스템을 사용하여 배출되는 양액의 잔여비료로 인한 환경오염 및 비료의 불필요한 과다 사용 문제점을 지적하는 선행연구를 바탕으로 사전조사와 실험을 진행하였다. 현재 양약재배 비순환식 시스템 재배방식 농장에서 발생하는 폐양액, 폐배지, 폐작물이 농장 주변 환경에 미치는 영향을 수질, 토양분석 결과 수치를 통해 규명하고자 현장자료 연구를 진행하였다. 현장 수질, 토양분석을 위해서 지역별 양액재배 5개 농가의 작형, 양액재배 시스템를 확인하였으며, 강원 C지역 토경재배 3개 농장의 작형, 양액재배 시스템 농장 현장을 방문하여 농장의 시설내·외부 수질, 토양 샘플을 채취하였다. 추가적으로 폐작물 야적지에서 발생되는 침출수 및 토양샘플을 채취하여 수질, 토양분석을 하였다. 연구 결과 비순환식 시스템 재배방식 농장에서 발생되는 폐양액의 평균 total nitrogen(TN) 농도는 402 mg/L 이였고, total phosphate(TP)의 경우 77.4mg/L 이였으며, 이는 환경정책기본법 시행령상 하천의 생활환경 TP기준 993.7배 초과한 수치였다. 또한, 물환경보전법의 산업폐수 배출기준 TN기준 6~19배, TP기준 2~27배 초과한 수치결과를 확인하였다. 폐작물 야적지에서 발생된 침출수의 경우 환경정책기본법 시행령상 하천의 생활환경 COD 기준 11,828배 초과, TP기준 395~2663배 초과한 수치이며, 물환경보전법의 산업폐수 배출기준 TN기준 788배, TP기준 5배 초과한 수치결과를 확인하였다. 비순환식 양액재배에서 발생하는 폐양액, 폐배지, 폐작물이 환경에 미치는 영향에 대한 더 정밀한 연구를 위해 전국 양액재배 농가수(호), 재배면적(ha)를 기준으로 하여 양액재배면적이 넓은 지역 도출해내어야 한다. 이를 통해 넓을 지역의 양액재배 시설 주변 소하천을 중심으로 계절적 요인, 기후 요인, 날씨 요인, 재배면적, 재배지역, 농가 재배특성 등의 다양한 요인을 고려한 수질 및 토양 샘플링 채취와 분석에 관한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.424-433
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• 2021

본 연구는 상업적인 목적으로 미꾸라지, 잉어, 메기 등의 어종을 활용한 아쿠아포닉스 시스템과 다르게 가정에서 반려어로 사육하는 열대 어종인 구피를 활용한 가정용 아쿠아포닉스의 적용 가능성을 탐색한 논문이다. 가정에서 아쿠아포닉스의 적용이 쉽도록 사물 인터넷 기술을 활용하여, 수조, 수초, 수경재배 화분, 식물생장용 LED, 아두이노 센서 등을 연결하여 시스템을 갖추었다. 수경재배 작물로는 가정에서 쉽게 구할 수 있고 소비할 수 있는 상추를 선택하였다. 열대어를 활용한 아쿠아포닉스의 적용 가능성을 확인하기 위해 동일한 환경의 수경재배 작물을 대조군으로 성장률을 비교하였다. 열대어를 활용한 아쿠아포닉스 작물의 성장률은 수경재배 작물의 성장률 대비 77.4% 정도였으며 이것은 향후 사육 열대어의 수, 성장에 적절한 산도(pH) 조절 등의 조건을 충족시킬 경우 수경재배와 동일한 효과를 낼 수 있다고 볼 수 있으며 향후 이를 활용하여 가정에서 적용 가능한 아쿠아포닉스 표준 시스템을 개발할 수 있다.

• 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.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제5권3호
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• pp.215-220
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• 2018

This work presents a smart water quality sensor for hydroponic plant growing applications. The proposed sensor can effectively measure pH level and electrical conductivity of the water solution. The micro-controller incorporated in the sensor processes the raw sensor data, and converts it into a readable format. In addition, through the mobile interface realized using a WiFi module, the sensor can send data to the web server database that collects and stores the data. The data stored in the web server can be accessed by a personal computer or smart phone. The prototype sensor has been implemented, and the operations have been verified under an actual hydroponic plant growing application.

• 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.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제15권2호
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• pp.123-133
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• 1990

Thermal performance of a solar heating plastic greenhouse designed for a hydroponic system was studied. The system was constructed with the air-water heat exchanger and thermal storage tank that were combined with hydroponic water beds. Experiments were carried out to investigate the daily average heat stored and released in thermal storage tank, average solar energy collection efficiency, average coefficient of performance, average oil reduction factor of thermal storage system, and the heat transfer coefficient during the nighttime in plastic greenhouse. The results obtained in the present study are summarized as follows. 1. Daily average heat stored in thermal storage tank and released from the thermal storage tank was 1,259 and $797KJ/m^2$ day, respectively. 2. The average solar energy collection efficiency of thermal storage tank was 0.125 during the experiment period. And the average coefficient of performance of thermal storage system in plastic greenhouse was 3.6. 3. The average oil reduction factor of thermal storage system and the heat transfer coefficient during the nighttime in plastic greenhouse were found to be 0.52 and $4.3W/m^2\;hr\;^{\circ}C$, respectively.

• 한국농공학회지
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• 제36권3호
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• pp.113-121
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• 1994

Since it is difficult to expect the normal production of plants in greenhouses during hot summer season in Korea, certain provisions on the control of extreme environmental factors in summer should be considered for the year-round cultivation in greenhouses. This study was carried out to find a method to suppress the temperature rising of nutrient solution by cooling, which is able to contribute to the improvement of the plant growth environment in hydroponic greenhouse during hot summer season. A mechanical cooling system using the counter flow type with double pipe was developed for cooling the nutrient solution efficiently. Also the heat transfer characteristics of the system was analysed experimentally and theoretically, and compared with the existing cooling systems of nutrient solution. The cooling capacities of three different Systems, which used polyethylene tube in solution tank, stainless tube in solution tank, and the counter flow type with double pipe, were evaluated. The performance of each cooling system was about 41 %, 70% and 81 % of design cooling load in hydroponic greenhouse of 1 ,000m$^2$ on the conditions that the flow rate of ground water was 2m$^3$/hr and the temperature difference between two liquids was 10 ˚C According to the results analysed as above, the cooling system was found to have a satisfactory cooling capability for regions where ground water supply is available. Fer the other regions where ground water supply is restricted, more efficient cooling System should be developed.