• 제목/요약/키워드: hydroponic systems

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질소 및 인 함유 폐양액 처리를 위한 최적 인공습지 시스템 선정 (Selection of Optimum System in Constructed Wetlands for Treating the Hydroponic Waste Solution Containing Nitrogen and Phosphorus)

  • 박종환;서동철;김성헌;이충헌;최정호;김홍출;이상원;하영래;조주식;허종수
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.764-771
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    • 2012
  • 질소 및 인 함유 폐양액 처리를 위한 최적 인공습지 시스템을 선정하기 위해 처리조의 연결방식을 달리하여 최적 system을 선정하였고, 선정된 최적조건하에서 폐양액 부하량에 대한 적응성을 평가하였다. 현장 폐양액처리장에서 시스템별 정화효율을 평가한 결과 system A의 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 각각 88, 77, 94, 54 및 94%로서 다른 시스템에 비해 가장 높은 정화효율을 보였다. 현장 폐양액처리장에서 폐양액 부하량별 수처리 효율을 조사한 결과 system A의 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 폐양액 부하량에 따라 별 차이 없이 각각 87-89, 76-79, 93-94, 52-55 및 91-94%로 전반적으로 높고 안정적으로 처리되었다. 하지만 T-N의 처리효율은 55% 정도 수준으로 폐수배출기준을 안정적으로 만족하기 위해서는 질소처리효율을 좀 더 향상시킬 필요가 있을 것으로 판단된다.

Selection of appropriate nutrient solution for simultaneous hydroponics of three leafy vegetables (Brassicaceae)

  • Young Hwi, Ahn;Seung Won, Noh;Sung Jin, Kim;Jong Seok, Park
    • 농업과학연구
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    • 제49권3호
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    • pp.643-653
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    • 2022
  • This study investigated which nutrient solution is suitable for growth and secondary metabolite contents when three different vegetable plants are grown simultaneously in one hydroponic cultivation bed. Seeds of pak choi (Brassica compestris L. ssp chinsensis), red mustard (Brassica juncea L.), and arugula (Eruca sativa Mill.) were sown in the shape of a triangle in three places on rockwool cubes. The rockwool cubes were placed in semi deepflow technique (semi-DFT) hydroponic systems in a rooftop greenhouse after three weeks of growth as seedlings then cultivated with four different nutrient solutions, Korea Horticultural Experiment Station (KHE), Hoagland, Otsuka-A, and Yamazaki, at the rooftop greenhouse for two weeks. The leaf area of pak choi cultivated in Otsuka-A was the largest but SPAD values, leaf area, and fresh weight of arugula were highest with KHE treatment. The total glucosinolate (GSL) content of pak choi was 151.7% higher in KHE than in Hoagland, and there was no significant difference in Yamazaki and Otsuka-A treatments. The total GSL content of red mustard was 34.6 μmol·g-1 in Hoagland, and it was 32.6% higher in Hoagland than in Yamazaki. Total GSL content of arugula was 57.5% higher in Yamazaki and Hoagland nutrients than in KHE and Otsuka-A nutrients solutions. The total GSL content of three plants grown with KHE was 40.7% higher than with Yamazaki, and the other nutrient solutions did not show significant differences. Therefore, KHE nutrient solution is considered suitable for nutrient solution composition for the cultivation of three different Brassicaceae crops in a single hydroponic cultivation system.

수경재배 자동화를 위한 계측시스템의 개발 (Development of the Measuring System for Automation of Hydroponics)

  • 김성은;김영식;김승우
    • 생물환경조절학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.210-214
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    • 1996
  • 시설의 자동화시스템 중, 계측시스템을 개발하고, 토마토 수경재배에 적용 실험하였다. 본 시스템은 하드웨어, 소프트웨어, 계측 기기로 구성되었다. 계측프로그램은 편리한 GUI 환경을 제공하고 다른 프로그램과의 연계를 위하여 윈도우 환경에서 개발하였다. 초기화면에는 시스템설정, 센서보정, 온실상태, 제어, 파일관리 및 도움말 등의 메뉴바를 설정하였으며, 팝업메뉴, 툴바 및 상태바들을 사용하여 조작이 용이하게 하였다. 특히, 센서의 장착에 유연성을 부여하였으며, 계측자료는 일정 시간별로 여러 가지 형태의 파일로 자동 저장하여, 사용자가 통계나 그래프등 필요로 하는 작업을 용이하게 할 수 있게 하였다. 적용실험 결과, 본 계측시스템은 순환식 비순환식 및 여러 가지 수경재배 방식에 모두 적용 가능한 것으로 사료되었다.

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방울토마토의 여름재배시 적정수경재배방식 구명 (The investigation of Appropriate Hydroponic System for Cherry Tomatoes in Summer Season)

  • 김영식
    • 생물환경조절학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.53-57
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    • 1993
  • 방울토마토에 적합한 수경재배방식에 관한 연구 결과, 담액수경에서 주경의 기부직경, 엽장, 엽폭, 화방길이 등의 생육이 가장 좋았으며, 암면재배와 NFT는 유사하였다. 개화시기와 과실의 착색일에 대하여는 각 방식마다 차이를 보이지 않았으나, 과실의 수확량은 담액수경에서 많았다. 건물율, 유기산, 경도, 당도 등은 담액수경에서 낮았고, 당산비와 vitamin C는 높아 담액수경에서 품질이 약간 우수한 것으로 나타났다. 따라서, 방울토마토의 여름재배에서는 담액수경방식이 바람직한 것으로 평가되었다.

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인공광을 이용한 수경재배에서 배양액 농도가 상추의 생장과 배양액 양분 농도에 미치는 영향 (Effects of Nutrient Solution Strength on Growth and Nutrient Element Concentrations of Leaf Lettuce by Hydroponic Culture under Artificial Light)

  • 김동억;이운용;허정욱;이공인;강동현;우영회
    • 현장농수산연구지
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    • 제19권1호
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    • pp.5-14
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    • 2017
  • 본 연구는 인공광을 이용한 순환식 수경재배시 배양액농도가 적축면 상추 생육과 배양액내 다량 원소 농도의 변화에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 형광등과 LED의 광도는 100μmol m-2·s-1±20 수준이었으며, 배양액 농도는 일본 야채다업시험장 표준배양액의 1/2배액, 1배액 및 2배액 수준이었다. 일주일마다 줄어든 배양액 양만큼 보충하면서 재배되는 수경재배시스템에서 적축면 상추('뚝섬' 동부하이텍, 품종)를 재배하였다. 적축면 상추의 생육은 농도가 진한 2배액에서 가장 좋은 것으로 나타났다. 재배기간 중 배양액의 EC는 1배액에서는 2dS.m-1 내외에서 비교적 안정적으로 유지된 반면 2배액에서는 상승하는 경향을 보였다. 배양액의 무기성분 함량은 2배액, 1배액, 1/2배액 순으로 높았다. 재배기간 중 배양액 내 NO3-N, Ca2+, Mg2+ 농도는 1배액, 2배액에서 지속적으로 증가한 반면, NH4-N 농도는 1배액, 1/2배액에서 지속적으로 감소하는 결과를 나타내었다. 적축면 상추 엽내 K, Ca, Mg 함량은 정상 범위를 유지한 반면, P 함량은 1.3~1.6%로 적정 성분함량 범위 보다 높게 나타났다. 적축면 상추재배 시 재배기간이 경과함에 따라 NH4-N 함량이 감소하는 경향을 보여 NH4-N 비율을 높이거나 더 첨가해 줄 필요가 있는 것으로 나타났다.

재배방식과 양액의 종류에 따른 카네이션(Dianthus caryophyllus)의 생장과 개화반응 (Growth and Flowering Responses of Carnation (Dianthus caryophyllus) as influenced by Hydroponic Systems and Nutrient Solutions)

  • 정순주;이범선;강종구;서범석
    • 생물환경조절학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.190-197
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    • 1997
  • 본 연구는 양액재배 카네이션의 고품질 절화 생산체계 확립과 생산기간 단축을 목표로 적정 재배방식과 배양액의 종류를 구명하기 위하여‘지지’품종(Dianthus caryophyllus L.cv. Gigi)을 공시하여 생장과 개화반응을 조사 비교하였다. 1. PH는 재배방식에 관계없이 PTG 배양액에서 가장 낮게 나타났으며 DFT에서는 산기 배양액이 가장 높은 결과를 보였고 NFT에서는 Cooper 배양액에서 가장 높게 나타났다. EC는 pH의 경향과는 반대되는 결과로 pH가 가장 낮았던 PTG 배양액에서 가장 높게 나타났다. 2. 재배방식과 양액의 종류에 따른 정식후 88일 후의 초장은 DFT 재배의 PTG 배양액에서 53.0cm로 가장 컸으며, 그 다음은 NFT 방식에서 49.3cm, NFT 방식에서 Cooper 배양액을 사용했을 경우 27.3cm로 가장 작게 나타났다. 3. 경경은 NFT 방식의 PTG 배양액에서 7.2mm로 가장 두꺼웠고, DFT 방식의 일본 원시균형배양액을 사용했을 때 6.1mm로 가장 가늘게 나타났다. 4. 절화의 수량과 관계되는 분지수는 DFT방식에 일본 원시균형배양액 처리구에서 가장 많은 12.7개로 나타났으며 PTG 배양액은 DFT와 NFT 재배방식 양자에서 모두 좋은 결과를 보였다. 5. 개화소요일수가 가장 짧은 경우는 NFT 방식에 PTG 배양액을 사용할 때 122.3일로서 이것은 개화소요일수가 가장 긴 DFT 방식의 Cooper 배양액의 137.5일보다 약 15일 정도 단축되었다. 6. 카네이션의 품질과 관계되는 화경장의 크기는 BFT 방식에 PTG 배양액 사용구에서 92.4cm로 가장 크게 나타났다.

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유리온실과 플라스틱 온실의 환경조절시스템 비교분석 (Comparative analysis on environment control systems for glasshouses and plastic houses)

  • 남상운;신현호;서동욱;유인호
    • 농업과학연구
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    • 제41권3호
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    • pp.251-258
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    • 2014
  • In order to set up the basic environmental control systems which the new concept greenhouses have to equip, greenhouse characteristics, environmental management and control systems in domestic glasshouses and plastic houses were investigated and analyzed comparatively. Survey results on the width, length, eaves height, and the number of spans etc. showed that glasshouses were bigger than plastic houses significantly. New concept greenhouses claim to be plastic houses, but it will be reasonable to follow the specifications of the glasshouse. Specifications to be applied to new concept greenhouses were proposed as follows; hot water heating systems, aluminum screens as the thermal curtain, evaporative cooling systems, roof vents on the ridge, circulation fans, $CO_2$ enrichment, hydroponic systems, and automatic irrigation control systems. Environmental measurement systems for the indoor and outdoor temperature, humidity, light, wind speed and indoor $CO_2$ concentration have to be fully equipped. The automatic control system has to be as a complex environmental control system, not a single item control system. Also, for stable dissemination, domestically producing complete greenhouse control system should be made as soon as possible.

우주에서 작물 생산을 위한 공학적 접근 (Engineering Approach to Crop Production in Space)

  • 김용현
    • 생물환경조절학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.218-231
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    • 2005
  • 본고에서는 우주에서 장기간에 걸쳐 임무를 수행하는 인간의 생명지원을 목적으로 CELSS를 이용한 식물생산, 물과 공기의 정화 및 재생, 폐기물 처리 등을 위한 공학적 접근을 검토하였다. 이러한 공학적 접근에는 미소중력 또는 저압과 같은 우주 환경에 적용 가능한 폐쇄형 식물생산 시스템, 물질 순환, 물의 재생, 폐기물의 처리, 미량 유해가스의 제거, 조명, 배양액의 공급 등이 포함된다. 우주에서 재배 가능한 작물의 선택 기준으로 높은 생산성, 식용성, 소화성, 조리성, 자동화 가능성, 짧은 줄기, 높은 증산속도 등이 제기되고 있다. 화성 표면에서의 낮은 압력은 작물 생산용 온실을 설계할 때 주요 장애물에 해당한다. 때문에 저압하에서 식물 재배가 가능한 팽창식 온실의 개발에 관심이 집중되고 있다. 팽창식 온실의 구조, 내부 압력, 자재, 조명 방식, 방사선 차폐 등은 주요 설계 인자에 해당한다. 팽창식 온실 내의 낮은 압력은 구조물의 질량과 가스의 누출속도를 줄일 수 있다. 저압 조건에서는 증산속도가 급격하게 증가하여 식물의 수분요구도가 높게 나타난다. 증산 또는 수경재배시스템으로부터의 증발에 의해서 수분이 대기 중으로 방출될 때 증기압이 증가한다. 저압 조건에 있는 폐쇄계에서는 증기압의 변화가 전체 압력에 커다란 영향을 미친다. 그러므로 저압 조건의 수경재배시스템은 누수로 인하여 기화되는 수분 손실을 줄이기 위해서 고도로 밀폐되어야 한다. 또한 저압으로 유지되는 온실내의 상대습도를 높게 유지할 수 있는 환경제어 기술이 개발되어야 한다. 향후 폐쇄생태계 생명유지 시스템의 핵심 기술은 우주뿐만 아니라 지구상의 사막, 극지방 또는 해저와 같은 열악한 환경 조건에서도 생명 지원을 가능케 할 것이다.

시설하우스 폐양액 처리를 위한 소형 인공습지의 최적 조합방법, 여재깊이 및 폐양액 부하량 (Optimum Configuration, Filter Media Depth and Wastewater Load of Small-scale Constructed Wetlands for Treating the Hydroponic Waste Solution in Greenhouses)

  • 박우영;서동철;임종서;박성규;조주식;허종수;윤혜숙
    • 한국환경농학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.217-224
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    • 2008
  • 시설하우스 폐양액 처리를 위한 소형 폐양액처리장치 개발을 위해 소형 폐양액처리장치를 VF-HF, VF-VF, HF-VF 및 HF-HF 조합형으로 구분하여 조합방법별, 여재깊이별 및 폐양액 부하량별로 각각 최적 조건을 조사하였으며, 개발된 시설하우스 폐양액처리장치의 적용성을 검증하기 위해 상기 최적조건하에서 실제 오이, 파프리카 및 딸기 시설하우스에서 배출되는 폐양액의 수처리효율을 조사하였다. 여재 깊이에 따른 오염물질의 수처리 효율은 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P 모두에서 깊이가 깊어짐에 따라 수처리효율이 점점 증가하였으며,여재깊이70 cm에서 모든 조합의 BOD, COD 및 SS의 처리효율은 각각 87, 84 및 82% 이상으로 조합방법에 따라 큰 차이 없이 안정적인 수처리 효율을 보였다. T-N 및 T-P의 경우 HF-HF 및 HF-VF 조합형의 처리효율이 타 조합방법에 비해 약간 높았다. 폐양액 부하량에 따른 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 $150L\;m^{-2}\;day^{-1}{\approx}300L\;m^{-2}\;day^{-1}>450L\;m^{-2}\;day^{-1}$순으로 폐양액의 부하량이 증가함에 따라 수처리 효율이 점점 감소하였다.모든 폐양액 부하량에서의 오염물질 처리효율은HF-VF 및 HF-HF 조합형이 다른 조합형에 비해 높았으며, 특히 총 질소의 경우 HF-HF 조합형이 가장 높은 처리효율을 보였다. 장치의 최적 여재깊이는 70 cm이상이었고, 최적 폐양액 부하이상의 결과를 미루어 볼 때 시설하우스 소형 폐양액처리량은 $300L\;m^{-2}\;day^{-1}$이하이었으며, 최적 조합방법은HF-HF 조합형이었다.