• Research Article

    Effect of Growth Regulator, Sucrose, and Minimal-growth Conservation on In Vitro Propagation of Virus-free Sweet Potato Plantlets

    고구마 무병묘의 기내 증식에 미치는 생장조절물질, Sucrose, 최소생장 보존의 영향

    Na Rha Lee and Seung Yeob Lee

    이나라ㆍ이승엽

    The influence of growth regulators (NAA and BA) and sucrose concentrations (0, 3, 5, 7, 9%) on in vitro rapid-propagation of virus-free ...

    고구마 바이러스 무병묘의 기내급속증식을 위한 적정 생장조절물질 및 sucrose 농도, 최소생장 기내보존(15°C)에 미치는 광의 영향과 생존율 및 기내생장 특성 ...

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    The influence of growth regulators (NAA and BA) and sucrose concentrations (0, 3, 5, 7, 9%) on in vitro rapid-propagation of virus-free sweet potato [Ipomoea batatas (L.) Lam.] was investigated with single-node or shoot-tip culture of two cultivars (‘Matnami’ and ‘Shinhwangmi’). The survival rate and growth of shoot-tip explant was also investigated under the presence or absence of light (blue and red LED = 7:3, 150±5 μmol·m-2·s-1 PPFD) during minimal-growth in vitro conservation at 15°C. Vine length, vine diameter, fresh weight and dry weight were enhanced without callusing of explant in the MS medium supplemented with 0.2-0.5 mg·L-1 BA. The growth of single-node and shoot-tip explants were significantly enhanced with the increase of vine length, number of leaf, number of root, fresh weight, and dry weight in the solid medium containing 5% sucrose and 0.2 mg·L-1 BA. Vine elongation of shoot-tip explants were highest in the liquid medium containing 3% sucrose than the solid medium. The survival rate of minimal-growth in vitro conservation was 100% in 5 months under the presence of light (LED, 150±5 μmol·m-2·s-1 PPFD) at 15°C, but the explants in dark condition died in 3 months. The light was absolutely necessary for the in vitro conservation under minimal-growth conditions of virus-free sweet potato plantlets at 15°C, and the high density of explants (10 plantlets per Petri Dish) was increased the efficiency of mass conservation.


    고구마 바이러스 무병묘의 기내급속증식을 위한 적정 생장조절물질 및 sucrose 농도, 최소생장 기내보존(15°C)에 미치는 광의 영향과 생존율 및 기내생장 특성 등을 조사하였다. 고구마 무병묘의 마디배양은 0.2mg·L-1 BA 첨가배지에서 줄기신장, 줄기직경, 잎수, 뿌리수, 생체중 및 건물중 등이 가장 양호하였다. 배양부위 및 배지물리성에 따른 적정 sucrose 농도는 마디배양은 5% sucrose를 첨가한 고체배지에서, 정단배양은 3% sucrose를 첨가한 액체배지에서 줄기두께, 잎수, 뿌리수, 뿌리길이, 생체중 및 건물중 등의 생육에 가장 효과적이었다. 15°C 저온항온기에서 고구마 무병묘의 최소생장 기내보존은 암상태에서는 3개월 내에 모두 고사하였으나, 적색:청색(7:3) 혼합 LED (150±5μmol·m-2·s-1 PPFD)에서는 5개월까지 100% 생존하였다. 따라서 고구마 무병묘의 최소생장 기내보존에는 광이 필요하며, 샬레에 밀식(10 개체/샬레)할 경우, 좁은 공간에서 대량보존이 가능하였다.

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    January 2020
  • Research Article

    Measurement of Convective Heat Transfer Coefficients of Horizontal Thermal Screens Under Natural Conditions

    온실 스크린의 대류열전달계수 측정

    Adeel Rafiq, Wook Ho Na, Adnan Rasheed, Hyeon Tae Kim, and Hyun Woo Lee

    라피크아딜ㆍ나욱호ㆍ라쉬드아드난ㆍ김현태ㆍ이현우

    Convective heat transfer is the main component of greenhouse energy loss because the energy loss by this mechanism is greater than those ...

    대류열전달은 겨울철 온실 열손실의 중요한 원인이 되며, 일반적으로 복사열에 의한 손실보다 더 크다. 스크린의 대류열전달계수를 자연상태에서 측정한 연구가 수행된 바는 있지만 상하면의 ...

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    Convective heat transfer is the main component of greenhouse energy loss because the energy loss by this mechanism is greater than those of the other two components (radiative and conductive). Previous studies have examined the convective heat transfer coefficients under natural conditions, but they are not applicable to symmetric thermal screens with zero porosity, and such screens are largely produced and used in Korea. However, the properties of these materials have not been reported in the literature, which causes selectivity issues for users. Therefore, in this study, three screens having similar color and zero porosity were selected, and a mathematical procedure based on radiation balance equations was developed to determine their convective heat transfer coefficients. To conduct the experiment, a hollow wooden structure was built and the thermal screen was tacked over this frame; the theoretical model was applied underneath and over the screen. Input parameters included three components: 1) solar and thermal fluxes; 2) temperature of the screen, black cloth, and ambient air; and 3) wind velocity. The convective heat transfer coefficients were determined as functions of the air–screen temperature difference under open-air environmental conditions. It was observed from the outcomes that the heat transfer coefficients decreased with the increase of the air–screen temperature difference provided that the wind velocity was nearly zero.


    대류열전달은 겨울철 온실 열손실의 중요한 원인이 되며, 일반적으로 복사열에 의한 손실보다 더 크다. 스크린의 대류열전달계수를 자연상태에서 측정한 연구가 수행된 바는 있지만 상하면의 재질이 동일하고 공극이 없는 스크린에 대해서는 적용을 할 수 없는 방법이다. 이러한 재질의 스크린은 한국에서 많이 사용되고 있으나 대류열전달 특성을 파악하는데 많은 어려움이 있는 실정이다. 본 연구에서는 공극이 없는 3가지 종류의 스크린에 대해 대류열전달계수를 구하였으며, 계수를 산정하기 위하여 복사열수지 이론에 근거하여 산정방법을 개발하였다. 실험장치에 스크린을 설치하고 일사량, 장파복사량, 대기온도, 스크린 및 흑색천의 표면온도, 풍속 등을 측정하였다. 스크린의 표면온도와 주변온도의 차이에 따른 대류열전달계수를 산정하였다. 풍속이 거의 없는 상태에서 온도의 차이가 증가함에 따라 계수는 감소하는 것으로 나타났다.

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    January 2020
  • Research Article

    Evaluation of Water Stress Using Canopy Temperature andCrop Water Stress Index (CWSI) in Peach Trees

    복숭아나무의 엽온 및 작물수분스트레스 지수를 이용한 수분스트레스 평가

    Seok Kyu Yun, Sung Jong Kim, Eun Young Nam, Jung Hyun Kwon, Yun Soo Do, Seung-Yeob Song, Minyoung Kim, Yonghun Choi, Ghiseok Kim, and Hyunsuk Shin

    윤석규ㆍ김성종ㆍ남은영ㆍ권정현ㆍ도윤수ㆍ송승엽ㆍ김민영ㆍ최용훈ㆍ김기석ㆍ신현석

    The study was performed to calculate canopy temperatures and crop water stress index (CWSI) of 2-year-old ‘Yumi’ peach trees using thermal infrared ...

    본 연구는 적외선 열 영상 장치를 이용하여 2년생 ‘유미’ 복숭아나무의 토양수분 수준에 따른 엽온 및 CWSI를 분석하여 수분스트레스 측정 가능성을 검토하였다. 엽온은 ...

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    The study was performed to calculate canopy temperatures and crop water stress index (CWSI) of 2-year-old ‘Yumi’ peach trees using thermal infrared imaging under different soil water conditions, and to evaluate availability for water stress determination. Canopy temperatures showed similar daily variations to air temperatures and they were higher during the daytime than air temperatures. Canopy temperatures for 24 h were correlated highly to air temperatures (r2 = 0.95), solar radiations (r2 = 0.74), and relative humidity (r2 = -0.88). In addition, soil water potential showed a highly negative correlation to canopy temperatures (r2 = -0.57), temperature differences between leaf and air (TD) (r2 = -0.71), and CWSI (r2 = -0.72) during the daytime (11 to 16 h). CWSI for 24 h was highly related to canopy temperatures (r2 = 0.90) and TD (r2 = 0.92), whereas CWSI was not correlated to soil water potential (r2 = -0.27) for 24 h but related highly to water potential (r2 = -0.72) during the daytime (11 to 16 h). Correlation coefficients between CWSI (y) and soil water potential (x) were highest from 11 to 12 h and a regression equation was deduced as y = -0.0087x + 0.14. CWSI was calculated as 0.575 at -50 kPa, which soil water stress generally occurs. Thus our result suggests that this regression equation using thermal infrared imaging is useful to evaluate soil water stress of peach trees.


    본 연구는 적외선 열 영상 장치를 이용하여 2년생 ‘유미’ 복숭아나무의 토양수분 수준에 따른 엽온 및 CWSI를 분석하여 수분스트레스 측정 가능성을 검토하였다. 엽온은 대기온도와 유사한 일변화를 보이며 낮 시간대에는 대기온도보다 높은 양상을 보였다. 엽온은 전일(24시간) 기준으로 대기온도(r2 = 0.95), 일사량(r2 = 0.74), 상대습도(r2 = -0.88)와 모두 높은 상관계수를 나타났다. 또한 토양수분장력은 낮 시간대(11~16시)에 엽온(r2 = -0.57), 엽-대기온도차(r2 = -0.71), CWSI(r2 = -0.72)와 높은 부의상관을 나타냈다. CWSI와 엽온, 엽-대기온도차의 상관계수는 24시간 기준으로 매우 높았고(r2 = 0.90, r2 = 0.92), CWSI와 토양수분장력의 상관분석에서 24시간 기준으로는 상관관계가 낮았으나(r2 = -0.27), 낮 시간대(11~16시)에는 상관관계가 매우 높았다(r2 = -0.72). CWSI (y)와 토양수분장력(x)의 상관관계 결정계수(r2)는 11~12시간대에 가장 높았으며(r2 = 0.68), 이때 회귀식은 y = -0.0087x + 0.14로 조사되었다. 일반적인 토양수분스트레스 시점인 -50 kPa에 해당되는 CWSI는 0.575로 계산된다. 따라서 적외선 열 영상 장치를 이용한 엽온 및 CWSI는 토양수분장력에 대해 높은 상관계수를 나타낸 것으로 보아 복숭아나무의 수분스트레스 진단에 유용하게 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

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    January 2020
  • Research Article

    Comparison of Irrigation and Drainage Volumes, Growth and Fruit Yield under Different Automated Irrigation Methods in Tomato Rockwool Hydroponics

    토마토 암면 고형배지경에서 급액방식에 따른 급배액량, 생육 및 과실 수량 비교

    Bumhee Yoon, Eunkyung Cho, Jeonghyeon Baek, Ilhwan Cho, Younghoe Woo, and Eunyoung Choi

    윤범희ㆍ조은경ㆍ백정현ㆍ조일환ㆍ우영회ㆍ최은영

    This study is to compare irrigation efficiency between sap flow sensor automated system (SF) and conventional irrigation system based on integrated solar ...

    본 연구는 봄에서 여름 재배기에 토마토를 암면배지 재배에서 누적일사량급액방식(ISR)과 물관수액흐름 속도에 따른 급액방식(SF)에서 급배액량, 수분흡수량, 과실 생육 및 ...

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    This study is to compare irrigation efficiency between sap flow sensor automated system (SF) and conventional irrigation system based on integrated solar radiation automated system (ISR) in tomato rockwool hydroponics. Total irrigated volumes was higher in the ISR system by 5.0L per plant, a lower drainage rate was found in the SF system, compared to the ISR system. There was no difference in shoot and fruit fresh weights, water use efficiency (WUE) and water amount consumed for producing 200g of tomato fruit. The daily average sap flow density (SFD) was closer to the change of solar irradiance (SI) in the plant grown under the SF system, compared to the ISR system. The correlation coefficient (r2) between the fruit diameter and the volumetric water content during the 56 and 82 days after transplant showed the SF treatment was higher than the ISR at night and daytime, and the correlation was higher at night time. The sap flow density and humidity deficit (HD) of SF treatment was related as closely as the solar irradiance. Further studies should demonstrate that SF irrigation system is a convenient method for hydroponic farmers with advantages, such as growth, higher yield, WUE, and accuracy.


    본 연구는 봄에서 여름 재배기에 토마토를 암면배지 재배에서 누적일사량급액방식(ISR)과 물관수액흐름 속도에 따른 급액방식(SF)에서 급배액량, 수분흡수량, 과실 생육 및 과실 생산량, 과실비대속도를 관찰하였다. 정식 후 28일에서 82일까지 총급액량은 SF 제어구에서 약 5.0L 적게 소비되었으나 지상부와 과실 생체중은 유의차가 없었고 수분이용효율(WUE)과 과실 200g을 생산하는데 소요된 물량도 두 처리 간 유의차가 없었다. 정식 후 58일에서 82일까지 급액방식에 따른 실시간 광량과 물관수액흐름속도 상관관계를 관찰하였을 때 상관관계(r2)는 SF제어구에서 더 높게 나타났다. 정식 56일부터 82일까지 실시간 측정된 과경비대속도와 배지함수율의 상관관계를 살펴본 결과 SF제어구에서 야간과 낮 시간대에 ISR제어구 보다 높았고 특히 야간 시간대에 상관관계가 더 높게 나타났다. SF제어구의 물관수액흐름속도와 수분부족분(Humidity Deficit: HD)과의 상관관계(r2=0.6286)도 광량과의 관계만큼 높게 나타났다. 더 많은 현장 연구를 통해 수확량, WUE 및 센서의 정확도과 같은 특성에 관한 결과들을 도출하였을 때 상업적 수경재배 농장 재배자의 관심을 얻을 수 있을 것으로 보인다.

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    January 2020
  • Research Article

    Field Survey and Analysis of Natural Ventilation Characteristics of Multi-span Greenhouse with Different Roof Vent

    연동형 비닐하우스의 환기창 형태 조사 및 자연환기 효과 분석

    Min jung Park, Duck kyu Choi, Jin kwan Son, Sung-Wook Yoon, Hee tae Kim, Seung-Kee Lee, and Dong hyeon Kang

    박민정ㆍ최덕규ㆍ손진관ㆍ윤성욱ㆍ김희태ㆍ이승기ㆍ강동현

    The objectives of this study were to investigate the standard and roof vent type of multi-span greenhouse and to analyze the characteristics ...

    본 연구에서는 국내에 가장 많이 보급되어 있는 1-2W 모델 연동온실에 대한 온실 규격 및 환기창 형태 실태 조사를 수행하고, 이를 바탕으로 연동온실의 ...

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    The objectives of this study were to investigate the standard and roof vent type of multi-span greenhouse and to analyze the characteristics of natural ventilation of multi-span greenhouse with different roof vent using computational fluid dynamics (CFD) code. The vent area proportion of surveyed farms averaged 10%, it was analyzed that the vent design for natural ventilation is insufficient. The results of natural ventilation efficiency of multi-span greenhouse according to roof vent type showed that the temperature of the position in which the crops grew was the lowest in the conical roof vent type and the highest in the half conical roof vent type. For the natural ventilation effect, the conical roof vent type was the best one, but the structural stability should be evaluated in light of wind load.


    본 연구에서는 국내에 가장 많이 보급되어 있는 1-2W 모델 연동온실에 대한 온실 규격 및 환기창 형태 실태 조사를 수행하고, 이를 바탕으로 연동온실의 천창 형태에 따른 유동 특성을 분석하기 위해 수치해석을 수행하여 자연환기효과를 분석하고자 하였다. 온실 실태조사 대상농가의 환기창면적 비율은 평균 10%로 자연환기를 위한 시설면적 대비 환기창 면적설계가 부족한 것으로 나타나 환기창 개선이 필요할 것으로 판단된다. 연동 온실의 천창 형태별 자연환기를 해석 및 분석한 결과, 온실 내 작물위치의 온도 분포 및 내외부 온도차는 몽골식 천창 온실에서 가장 낮고 외몽골식 천창 온실에서 가장 높게 나타났으나 추후 풍하중에 의한 구조적인 안전성을 평가해야할 것으로 판단된다.

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    January 2020
  • Research Article

    An Efficient Method for Establishing Canopy Photosynthesis Curves of Lettuce (Lactuca sativa L.) with Light Intensity and CO2 Concentration Variables Using Controlled Growth Chamber

    생육 챔버를 이용하여 광도 및 이산화탄소 농도 변수를 갖는 상추(Lactuca sativa L.)의 군락 광합성 곡선의 효율적 도출 방법

    Dae Ho Jung, Tae Young Kim, and Jung Eek Son

    정대호ㆍ김태영ㆍ손정익

    For developing a canopy photosynthesis model, an efficient method to measure the photosynthetic rate in a growth chamber is required. The objective ...

    군락 광합성 모델의 도출을 위하여 생육 챔버가 필요하며, 이를 위한 광합성의 효율적인 측정 방법이 필요하다. 본 연구의 목적은 내부 환경 제어가 가능한 ...

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    For developing a canopy photosynthesis model, an efficient method to measure the photosynthetic rate in a growth chamber is required. The objective of this study was to develop a method for establishing canopy photosynthetic rate curves of romaine lettuce (Lactuca sativa L.) with light intensity and CO2 concentration variables using controlled growth chamber. The plants were grown in plant factory modules, and the canopy photosynthesis rates were measured in sealed growth chambers made of acrylic (1.0 𝗑 0.8 𝗑 0.5 m). First, the canopy photosynthetic rates of the plants were measured, and then the time constants were compared between two application methods: 1) changing light intensity (340, 270, 200, and 130 μmol·m-2·s-1) at a fixed CO2 concentration (1,000 μmol·mol-1) and 2) changing CO2 concentration (600, 1,000, 1,400, and 1,800 μmol·mol-1) at a fixed light intensity (200 μmol·m-2·s-1). Second, the canopy photosynthetic rates were measured by changing the light intensity at a CO2 concentration of 1,000 μmol·mol-1 and compared with those measured by changing the CO2 concentration at a light intensity of 200 μmol·m-2·s-1. The time constant when changing the CO2 concentration at the fixed light intensity was 3.2 times longer, and the deviation in photosynthetic rate was larger than when changing the light intensity. The canopy photosynthetic rate was obtained stably with a time lag of one min when changing the light intensity, while a time lag of six min or longer was required when changing the CO2 concentration. Therefore, changing the light intensity at a fixed CO2 concentration is more appropriate for short-term measurement of canopy photosynthesis using a growth chamber.


    군락 광합성 모델의 도출을 위하여 생육 챔버가 필요하며, 이를 위한 광합성의 효율적인 측정 방법이 필요하다. 본 연구의 목적은 내부 환경 제어가 가능한 생육 챔버를 이용하여 광도 및 이산화탄소 농도 변수를 갖는 로메인 상추(Lactuca sativa L.)의 군락 광합성 곡선을 도출하는 방법을 확립하는 것이다. 실험에 사용한 상추는 식물공장 모듈에서 재배되었으며, 군락 광합성을 측정하기 위하여 아크릴로 제작된 생육 챔버(1.0𝗑0.8𝗑0.5m)를 이용하였다. 첫 번째로, 다음의 두 방법을 적용하여 측정된 군락 광합성 속도를 통해 각 방법의 시정수를 계산하여 비교하였다. 즉, 1) CO2 농도를 고정(1,000μmol·mol-1) 하고 광도를 변화(340, 270, 200, and 130μmol·m-2·s-1) 시키거나, 2) 광도를 고정(200μmol·m-2·s-1)하고 CO2 농도를 변화(600, 1,000, 1,400, and 1,800μmol·mol-1) 시켰다. 두 번째로, 1)과 2)의 방식을 적용하여 군락 광합성을 측정했을 때, 특정 광도(200μmol·m-2·s-1)와 특정 CO2 농도(1,000μmol·mol-1)에서 측정된 군락 광합성 속도 값을 비교하였다. 실험 결과 CO2 농도를 변화시키는 방식의 시정수는 광도를 변화시키는 방식에 비해 3.2배 큰 값을 나타내었다. 광도를 변화시키며 측정할 때 군락 광합성 속도는 1분 이내에 안정되었고, CO2 농도를 변화시킬 경우에는 6분 이상의 시간이 소요되었다. 따라서 광도를 변화시키는 측정 방식이 생육 챔버를 이용하여 작물의 군락 광합성 속도를 측정할 때 적합한 방식임을 확인하였다.

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    January 2020
  • Research Article

    CFD Analysis for Microclimate of Venlo Type Glasshouse with the Screen Height and Air-inflow Quantity

    스크린설치높이·공기유입량 차이에 따른 벤로형 유리온실 미기상 CFD 유동해석

    Won Mo Yang

    양원모

    The natural change of winter night temperature from 00:00 to 04:30 O’clock with the different height of thermal screen ...

    겨울철 벤로형 유리온실(W59×L68×H5.9m) 보온스크린 높이의 차이에 따른 실내온도 변화를 파악하기 위하여 00시부터 04시까지 30분 간격으로 열유동해석을 하였다. 초기에는 ...

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    The natural change of winter night temperature from 00:00 to 04:30 O’clock with the different height of thermal screen in a venlo type glasshouse (W59×L68×H5.9 m) was studied using computational fluid dynamics (CFD). At the early stage of CFD analysis, the room temperature decrease of glasshouse with the 5.9 m height of thermal screen were faster than it with the 4.1m height of thermal screen, but at 2 hr after analysis it was slower than in it with the 4,1m, the temperature difference was 0.6°C after 4 hr. If we consider that turn on the heater when the temperature were decrease below 13°C at 1hr after CFD analysis, it is good for energy saving in the glasshouse with the 4.1 m height of thermal screen rather than in it with the 5.9 m height, because of the temperature decrease were slow during 2 hrs after analysis. The airflow at the height of 2 m which were grown tomato were fast and wide in the glasshouse with the 5.9 m height thermal screen rather than in it with the 4.1 m, the speed difference was 0.034 m·s-1 at 1hr after CFD analysis. The effect of temperature decrease in summer season were compared with the different height of shading screen from 12:00 to 14:30 O’clock. The height of shading screen were 5.7, 3.9 m, the gap of it were 30%. The air-inflow quantity by the fan with duct at lower part of venlo glasshouse was 0.67 m3·s-1 until 1hr and to increase 3 times of it from 1hr after analysis. The roof window were open 100%. Until 1hr of CFD analysis, the temperature in the 30% open of shading screen was 0.9°C higher than in the none shading screen. From 13:00 O’clock when the air-inlet quantity to increase 3 times, the temperature in case 30% gap of shading screen were decreased compare with the none shading screen, the temperature difference was 0.5°C at 14:30 O’clock. The temperature on the floor surface in case 30% gap of shading screen were lower with it’s height increase, the temperature difference was 8°C compare with none shading screen. The relative humidity difference were insignificant by the height and gap of shading screen.


    겨울철 벤로형 유리온실(W59×L68×H5.9m) 보온스크린 높이의 차이에 따른 실내온도 변화를 파악하기 위하여 00시부터 04시까지 30분 간격으로 열유동해석을 하였다. 초기에는 상대적으로 난방 외부접촉면적이 큰 보온스크린 설치높이 5.9m에서 보온스크린 설치높이 4.1m에 비해 온도감소가 빨라 낮은 온도를 나타냈으나 해석 2시간 이후부터는 상대적으로 온도감소가 느렸고 04시에는 0.6°C 높았다. 그러나 해석시작 1시간 후 실내온도가 약 13°C까지 내려가고, 그 이전에 난방기가 작동해야 된다고 볼 때, 해석 2시간 동안 온도감소가 상대적으로 느렸던 보온스크린 설치높이 4.1m에서 5.1m에 비해 난방에너지 절감에 유리할 것으로 판단되었다. 토마토가 자라는 지면 2m 높이에서의 유동은 보온스크린 설치높이 5.9m에서 4.1m에 비해 상대적으로 넓고 빨랐으며 유동해석 1시간 후인 01시의 평균차이는 0.034m·s-1였다. 여름철 차광스크린 설치높이를 5.7m와 3.9m로 달리하되 70%닫힘 조건에서 12시부터 13시까지는 온실하부덕트 외부공기유입량 0.67m3·s-1 상태 그 후부터는 외부 유입공기를 3배로 증가하여 냉방효과를 비교하였다. 초기 12시부터 13시까지는 차광스크린 70%닫힘 상태에서 무차광에 비해 오히려 평균 약 0.9°C 높았지만 외부공기유입량이 증가하는 13시 이후 부터는 차광스크린 70%닫힘 조건에서 온도가 감소하였고 14시 30분에는 무차광에 비해 0.5°C 낮았다. 차광스크린 70%닫힘 조건에서 바닥면의 온도분포는 스크린 설치높이와 개방정도에 비례하여 낮았으며 무차광에 비해 8°C이상 낮았다. 온실 내 상대습도는 차광스크린을 30% 개방하는 조건에서는 차광스크린의 높이나 개방정도에 따른 차이가 미미하였다.

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    January 2020
  • Research Article

    Determination of the Harvest Date and Ripening Phase of ‘Seolhyang’ Strawberry

    시설재배된 설향딸기의 수확시기가 수확후 품질에 미치는 영향

    Sae Jin Hong and Hyang Lan Eum

    홍세진ㆍ엄향란

    The purpose of this study was to investigate the quality characteristics of ripe fruit based on harvest date and to examine the ...

    본 연구는 ‘설향’ 딸기의 수확시기에 따른 품질 특성을 확인하고, 상온(20°C )·cold-chain(10-12°C)·저온(5°C) 유통에 적합한 숙성단계를 조사하기 ...

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    The purpose of this study was to investigate the quality characteristics of ripe fruit based on harvest date and to examine the ripening phase of ‘Seolhyang’ strawberry suitable for room temperature, cold-chain, and low temperature distribution. The strawberries were harvested six times between December 20 to May 9. The appropriate maturity of strawberries is characterized by the firmness of approximately 2.9–3.0 N, and SSC remained above 8.6 °Brix until March and declined after April. The quality index values that determine the maturity stage of strawberries should be red color, Hunter a value ranging from 32 to 37, and hue angle of 36-45°. For the after-ripening experiment, the progression rate of the ripening stage determined based on strawberry color was 10%/day at room temperature, 5%/day at 10-12°C, and 3%/day at 5°C. Thus, strawberries should be harvested at 80% coloring stage for distribution at room temperature and at least 90% for low temperature storage to maintain the merchantability. Besides, strawberries harvested at 70% coloring stage at room temperature and strawberries harvested below 80% coloring stage at low temperatures below 5°C had lost commercial value before reaching 100% coloring stage.


    본 연구는 ‘설향’ 딸기의 수확시기에 따른 품질 특성을 확인하고, 상온(20°C )·cold-chain(10-12°C)·저온(5°C) 유통에 적합한 숙성단계를 조사하기 위하여 수행하였다. 딸기는 12월 20일부터 5월 9일까지 6번에 걸쳐서 수확하였다. 딸기를 수확할 때 적합한 숙성 정도는 3월까지는 경도 2.9-3.0 N, 당도 8.6 °Brix 이상이었으나, 4월 이후에는 당도가 감소하였다. 딸기의 숙성을 결정하는 주요 요인은 붉게 착색된 정도이고, Hunter a 값은 32-37, hue angle은 36-45°였다. 딸기의 후숙 실험에서 숙성 정도는 딸기의 착색이 진행되는 정도에 따라서 결정되었으며, 상온에서는 10%/day, 10-12°C에서는 5%/day, 5°C에서는 3%/day씩 착색이 진행되었다. 따라서 상온에서 유통할 경우에는 80%, cold-chain · 저온에서 유통하기 위해서는 90%의 착색된 과실을 수확하여야 유통하는 동안 상품성이 유지되었다. 그리고 상온에서는 70% 이하로 착색된 딸기를 유통하거나, 저온에서는 80% 이하로 착색된 딸기를 유통하는 경우에는 100% 착색이 이루어지지 않고 상품성을 잃었다.

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    January 2020
  • Research Article

    Analysis on Heat Loss of Single-span Greenhouse Using Small-scaled Wind Tunnel

    소형풍동을 이용한 단동 비닐온실의 열손실 분석

    Young Hwa Kim, Hyung kow Kim, Tae suk Lee, Sung sik Oh, and Young sun Ryou

    김영화ㆍ김형권ㆍ이태석ㆍ오성식ㆍ유영선

    The objective of this study is to analyze the heat transfer loss of covering materials in a single-span plastic greenhouse under the ...

    본 연구는 일정한 풍환경하에 온실 피복재 관류전열손실을 분석하기 위하여 온실 열손실 분석용 소형 풍동을 제작하고 그 성능을 분석하였으며 모형온실을 적용하였을 때의 관류전열손실을 ...

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    The objective of this study is to analyze the heat transfer loss of covering materials in a single-span plastic greenhouse under the steady-state wind environment. To achieve this objective, the following were conducted: (1) design of a small-scaled wind tunnel (SCWT) to analyze heat losses of the greenhouse and its performance; (2) determination of the overall heat transfer coefficient (OHTC) for the covering materials using a small-scaled greenhouse model. The SCWT consists of the blowing, dispersion, steady flow, reduction and testing areas. Each part of the SCWT was customized and designed to maintain air flow at steady state and to minimize the variances in the SCWT test. In this study, the OHTCs of the covering materials were calculated by separating each with the roof, side wall, front and back of the small-scaled greenhouse model. The results of this study show that the OHTC of the roof increases as wind speed increases but the zones in which the increase rate of the OHTC decreased, were distinguished by wind tunnel wing speed of 2 ms-1. For the side wall, the increase rate of the OHTC was particularly higher in the 0-1 ms-1 zone.


    본 연구는 일정한 풍환경하에 온실 피복재 관류전열손실을 분석하기 위하여 온실 열손실 분석용 소형 풍동을 제작하고 그 성능을 분석하였으며 모형온실을 적용하였을 때의 관류전열손실을 분석하였다. 소형 풍동은 시험부 측 공기흐름이 정상상태를 유지하고 편차를 최소화하기 위하여 풍동의 각 요소를 반영하여 구성하였으며 송풍부, 확산부, 정류부, 축소부, 시험부로 구성하였다. 소형 풍동의 형태는 개방형, 토출식으로 결정하였고, 시험부 규격은 제작하고자 하는 모형온실의 규격과 상사비율, 시험부의 단면 폐쇄율을 감안하여 결정하였다. 상사비율을 풍동실험에 적용할 모형은 농업시설 중 가장 큰 비중을 차지하고 있는 단동 비닐온실을 대상으로 하였다. 소형풍동 내 풍속을 조절함에 따라 나타나는 모형온실 피복재의 관류전열계수는 피복재 면을 크게 지붕면과 측벽면, 앞뒷면으로 나누고 각 면별 계측 데이터를 평균 내어 산출하였다. 지붕면은 풍속이 증가함에 따라 전열계수도 증가하나 증가폭이 감소하는 구간은 배치각도에 따라 1-2ms-1과 2-3ms-1으로 구분되어지는 것으로 판단되었다. 측벽면의 전열계수가 증가하는 폭이 큰 구간은 0-1ms-1 구간인 것으로 판단된다.

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    January 2020
  • Research Article

    Lateral Bud Suppression and Runner Plants Growth of ‘Maehyang’ Strawberry as Affected by Application Method and Concentration of IBA

    IBA 처리방법과 농도에 따른 딸기 ‘매향’의 측아 발생 억제와 자묘 생육

    Hee Sung Hwang, Hyeon Woo Jeong, Hye Ri Lee, and Seung Jae Hwang

    황희성ㆍ정현우ㆍ이혜리ㆍ황승재

    This study was conducted to examine the effect by application method and concentration of the indole- 3-butyric acid (IBA), which is auxin-based ...

    본 연구는 시설 딸기(Fragaria × ananassa Duch. cv. Maehyang)의 생육과 런너 생산을 위한 옥신계 식물 생장조절제인, IBA의 처리방법 및 농도에 따른 ...

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    This study was conducted to examine the effect by application method and concentration of the indole- 3-butyric acid (IBA), which is auxin-based plant growth regulator, on the growth and runner plants production of strawberry in the greenhouse. The seedlings of strawberry were transplanted in the pot (150 × 135 × 90 mm) filled with coir medium on April 12, 2019. The IBA was applied with a foliar spray or drench as 50, 100, 150, and 200 mg·L-1 (50 mL per plant), respectively. The treatment was started on April 29, 2019. The foliar spray and drench treatment of IBA were repeated at 2-week intervals for 9 weeks from the start date of treatment. At 9 weeks after treatment, the petiole length of mother plants was the shortest in the control. The number of runner plants showed a tendency to decreased in the foliar spray. The number of lateral buds showed a tendency to decreased in the IBA treatment, and the least in the foliar with 100 mg·L-1. There was not significantly difference in the fresh and dry weights of the first and second runner plants. However, in the third runner plants, the fresh and dry weights were the greatest in the drench with 100 mg·L-1. Therefore, when considering the growth of third runner plants and lateral bud suppression, the drench with the 100 mg·L-1 could be better application method and concentration of IBA treatment for growth of the third runner plants and runner plants production of strawberry, and the results can be used as a basic research of plant growth regulator application to save the labor force and enhance the seedling quality in strawberry seedling stage.


    본 연구는 시설 딸기(Fragaria × ananassa Duch. cv. Maehyang)의 생육과 런너 생산을 위한 옥신계 식물 생장조절제인, IBA의 처리방법 및 농도에 따른 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 딸기 묘는 2019년 4월 12일에 코이어 배지가 충진된 화분(150×135×90mm)에 정식 하였다. IBA는 0, 50, 100, 150, 200mg·L-1농도로 각각 엽면살포 및 배지관주 처리로 식물체당 50mL씩 처리하였다. IBA 처리는 2019년 4월 29일에 시작하였다. IBA의 엽면살포 및 배지관주 처리는 처리 시작일로부터 2주 간격으로 9주간 처리하였다. 처리 9주 후, 모주의 엽병장은 대조구에서 가장 짧았다. 자묘의 수는 엽면살포 처리에서 감소하는 경향을 보였다. 측아의 수는 IBA 처리에서 감소하는 경향을 보였으며, 엽면살포 100mg·L-1처리에서 가장 적었다. 1차 묘와 2차 묘의 생체중과 건물중은 처리 간 유의적인 차이가 없었다. 하지만, 3차 묘에서 생체중과 건물중은 배지관주 100mg·L-1처리에서 가장 무거웠다. 그러므로, 3차 묘의 생육과 측아 발생 억제를 고려하였을 때, 배지관주 100mg·L-1처리가 IBA를 딸기에 처리함에 있어, 3차 묘의 생육과 자묘 생산에 적절한 처리방법 및 농도인 것으로 보이며 위 결과는 딸기 육묘기에 노동력 절감 및 묘소질 향상을 위한 식물생장조절제 활용의 기초자료로서 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

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    January 2020
  • Research Article

    Improvement of Nutrient Balance using Feed Crops for Regional Nutrient Management

    지역 양분관리를 위한 조사료 단지의 양분수지 개선효과

    Heon-yong Yang, Jung-Gyun Kim, Byung Wook Oh, and Il-hwan Seo

    양헌용ㆍ김정균ㆍ오병욱ㆍ서일환

    Livestock facilities in Korea are on their way of enlargement resulting in increment of livestock manure. When the livestock manure treated inappropriate ...

    2015년 현재 우리나라는 OECD 국가 중 질소기준 양분수지가 1위로 양분관리가 시급한 실정이다. 양분관리를 위해서는 축사에서 발생하는 가축분뇨의 자원화를 통하여 생산된 가축분뇨 퇴 ...

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    Livestock facilities in Korea are on their way of enlargement resulting in increment of livestock manure. When the livestock manure treated inappropriate way during application to the agricultural area, environmental damage can be occurred such as bad smell, water and air pollution. Therefore it is important to make a good management plan for livestock manure treatment. In order to effectively apply organic fertilizer made by livestock manure in terms of quantity and quality, the current status of nutrient in agricultural land should be calculated quantitatively by scientific way. The OECD suggest member countries to calculate the nutrient balance as an agricultural environment indicator which represents the difference between nutrient inputs and outputs of the amount of nutrients in various ways. In this paper, we calculated the nutrient balances according to three cities which have different characteristics such as urban or rural areas. To reduce the nutrient balance, we considered how to reduce the amount of chemical fertilizer by using organic fertilizer made by livestock manure. And public treatment facilities for livestock manure can be a good solution except civil complaints for location selection. Among the options, manure fertilizer application to the agricultural area for cultivation of forage crops was mainly considered to reduce the nutrient balance by decreasing input of chemical fertilizers and increasing output of crop production. Using the field monitoring data, it can be calculated that the daily nitrogen reductions by 116.5 kg/ha and the daily phosphorus increments by 2.7 kg/ha.


    2015년 현재 우리나라는 OECD 국가 중 질소기준 양분수지가 1위로 양분관리가 시급한 실정이다. 양분관리를 위해서는 축사에서 발생하는 가축분뇨의 자원화를 통하여 생산된 가축분뇨 퇴·액비를 농경지에 올바르게 살포하여 양분이 순환될 수 있는 구조를 만드는 것이 매우 중요하다. 이는 무기질 및 유기질 비료의 사용량을 줄일 수 있어 농경지에 대한 양분관리와도 연계되어 있다. 본 연구에서는 양분수지를 활용하여 연구대상지역에 대한 양분현황을 파악하였으며, 경제성과 효율성을 고려하여 조사료의 생산을 통한 가축분뇨 퇴·액비의 적절한 활용을 통하여 양분관리 효과를 검토하였다. 지역에서 발생하는 가축분뇨로 생산된 퇴·액비를 지역으로 다시 재순환할 수 있도록 하여, 가축분뇨 액비만으로도 충분한 양의 조사료 생산이 가능함을 보여주었으며, 농경지의 토양에서의 총 질소의 농도저감을 확인할 수 있었다. 질소농도의 감소는 작물의 사용량 뿐 아니라 토양에 축적되거나 지하수 및 지표수로 유출되는 것이 포함되어 수질개선의 효과를 예상할 수 있다.

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    January 2020
  • Research Article

    Determination of an Effective Method to Evaluate Resistance of Bottle Gourd Plant to Fusarium oxysporum f. sp. lagenaria

    박 덩굴쪼김병 저항성 검정조건 구명

    Sang Gyu Kim, Oak Jin Lee, Sun Yi Lee, Dae Young Kim, Yun-Chan Huh, Se Woong An, Yoon ah Jang, and Ji hye Moon

    김상규ㆍ이옥진ㆍ이선이ㆍ김대영ㆍ허윤찬ㆍ안세웅ㆍ장윤아ㆍ문지혜

    Fusarium wilt caused by Fusarium oxysporum is a devastating disease limiting production of watermelon in Korea. The best way to control diseases ...

    Fusarim oxysporum에 의한 덩굴쪼김병은 수박 재배에 큰 피해를 일으키는 중요한 병이다. 이 병을 방제하기 위해 덩굴쪼김병 저항성 박 대목을 이용하는 것이 가장 ...

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    Fusarium wilt caused by Fusarium oxysporum is a devastating disease limiting production of watermelon in Korea. The best way to control diseases is to use resistant gourd rootstock on watermelon. This study was conducted to establish an efficient screening method for resistant bottle gourd to Fusarium oxysporum f. sp. lagenaria. To develop an efficient inoculation method, incubation temperature after inoculation (15, 20, 25, and 30°C), inoculum concentration (1 X 105, 5 X 105, 1 X 106, and 5 X 106 conidia・mL-1), and growth stages of seedlings (7, 10, 13, and 16 days) was investigated. Disease development of Fusarium wilt of bottle gourd was little affected by differences in incubation temperature and growth stages of seedlings. But resistant lines were more susceptible and appeared more severe symptoms at the higher inoculation level. Taken together, we suggest that an effective screening method for resistant gourd plant to Fusarium wilt is to dip the roots of 10-day old seedlings in spore suspension of 1 X 105 - 1 X 106 conidia・mL-1, for 30 min, to transplant the seedlings into a non-infected soil, and then to incubate the inoculated plants in a growth room at 25°C for 3 weeks to develop Fusarium wilt.


    Fusarim oxysporum에 의한 덩굴쪼김병은 수박 재배에 큰 피해를 일으키는 중요한 병이다. 이 병을 방제하기 위해 덩굴쪼김병 저항성 박 대목을 이용하는 것이 가장 좋은 방법이다. 본 연구는 박 덩굴쪼김병 저항성 자원을 선발할 수 있는 방법을 확립하기 위해 수행하였다. 효과적인 접종법을 개발하기 위해 접종 후 온도(15, 20, 25, 30°C), 접종 농도(1 X 105, 5 X 105, 1 X 106 and 5 X 106 conidia・mL-1), 접종 시기(파종 7, 10, 13, 16일 후)를 조사하였다. 박 덩굴쪼김병을 접종하였을 때 접종 후 배양 온도나 파종 후 접종 시기의 영향이 적었다. 그러나, 덩굴쪼김병에 저항성인 박의 경우 접종농도가 높을수록 발병이 심하게 나타났다. 따라서, 박 덩굴쪼김병에 대한 효과적인 접종법으로 파종 10일 된 유묘 뿌리를 1 X 105 - 1 X 106 conidia・mL-1 농도로 30분간 접종한 후 감염되지 않은 토양에 옮겨 심고 25°C에서 3주 동안 재배하는 것을 제안한다.

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    January 2020