• Original Articles

    Assessment of Water Control Model for Tomato and Paprika in the Greenhouse Using the Penman-Monteith Model

    Penman-Monteith을 이용한 토마토와 파프리카의 증발산 모델 평가

    Siriluk Somnuek, Youngsin Hong, Minyoung Kim, Sanggyu Lee, Jeonghyun Baek, Kangsu Kwak, Hyondong Lee, and Jaesu Lee

    솜늑 시리락, 홍영신, 김민영, 이상규, 백정현, 곽강수, 이현동, 이재수

    This paper investigated actual crop evapotranspiration (ETc) of tomato and paprika planted in test beds of the greenhouse. Crop water requirement (CWR ...

    ETc 손실을 보상하는데 필요한 물의 양을 작물 용수 요구량(Crop water requirement, CWR)로 정의되며, ETc 평가는 작물 필요 요구량을 정확하게 정량화하는 ...

    + READ MORE
    This paper investigated actual crop evapotranspiration (ETc) of tomato and paprika planted in test beds of the greenhouse. Crop water requirement (CWR) is the amount of water required to compensate ETc loss from the crop. The main objectives of the study are to assess whether the actual crop watering (ACW) was adequate CWR of tomato and paprika and which amount of ACW should be irrigated to each crop. ETc was estimated using the Penman-Monteith model (P-M) for each crop. ACW was calculated from the difference of amount of nutrient supply water and amount of nutrient drainage water. ACW and CWR of each crop were determined, compared and assessed. Results indicated CWR-tomato was around 100 to 1,200 ml/day, while CWR-paprika ranged from 100 to 500 ml/day. Comparison of ACW and CWR of each crop found that the difference of ACW and CWR are fluctuated following day of planting (DAP). However, the differences could divide into two phases, first the amount of ACWs of each crop are less than CWR in the initial phase (60 DAP) around 500 ml/day and 91 ml/day, respectively. Then, ACWs of each crop are greater than the CWR after 60 DAP until the end of cultivation approximately 400 ml/day in tomato and 178 ml/day in paprika. ETc assessment is necessary to correctly quantify crop irrigation water needs and it is an accurate short-term estimation of CWR in greenhouse for optimal irrigation scheduling. Thus, reducing ACW of tomato and paprika in the greenhouse is a recommendation. The amount of ACW of tomato should be applied from 100 to 1,200 ml/day and paprika is 100 to 500 ml/day depend on DAP.


    ETc 손실을 보상하는데 필요한 물의 양을 작물 용수 요구량(Crop water requirement, CWR)로 정의되며, ETc 평가는 작물 필요 요구량을 정확하게 정량화하는 데 필요하며, 물 균형 계산에서 중요한 역할을 한다. 토마토와 파프리카의 실제 관수 요구량(Actual crop water, ACW)이 적절한 CWR인지 평가하였다. 토마토와 파프리카 재배에 적정한 AWC 예측 및 추정을 위하여 온실 내부 환경데이터를 Penman-Monteith을 이용하여 기준 작물 증발산(ET)을 계산한 후, 기준 증발산은 작물 상수(Kc;토마토-1.15, 파프리카-1.05)계수로 조정하였다. 토마토와 파프리카의 CWR과 ACW를 계산하여 비교 평가한 결과 ACW가 CWR을 대체할 수 있지만 파프리카의 ACW는 필요 이상으로 높게 나타났다. 또한, 토마토의 ACW는 1일 100 ~ 1,200 ml이고, 파프리카의 ACW는 1일 100 ~ 500 ml가 적절한 것으로 나타났다. 그러나, 스마트 온실에서 ETc의 정밀도를 높이려면, ETc가 CWR로 변환되고 ACW와 비교하기 위해서 클래스 A팬 설정이 필요하다. 향후 실시간으로 CWR을 측정하기 위한 시뮬레이션 프로그램 연구가 필요하다.

    - COLLAPSE
    July 2020
  • Original Articles

    Rooting Rate and Survival Rate as Affected by Humidification Period and Medium Type of ‘Maehyang’ Strawberry on Cutting Propagation

    ‘매향’ 딸기의 삽목 번식 시 가습 기간 및 배지 종류에 따른 발근율과 생존율

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

    황희성, 정현우, 이혜리, 황승재

    This study was conducted to determine the optimum medium and humidification period for the strawberry (Fragaria × ananassa Duch. cv. Maehyang) cutting seedling ...

    본 연구는 시설 딸기(Fragaria × ananassa Duch. cv. Maehyang)의 삽목묘 생산을 위해 적절한 배지 및 가습 기간을 구명하기 위해 수행되었다. 2019년 ...

    + READ MORE
    This study was conducted to determine the optimum medium and humidification period for the strawberry (Fragaria × ananassa Duch. cv. Maehyang) cutting seedling production. The cuttings were planted in coir (CO), rockwool (RW), phenolic foam (PF), and organic foam medium (OFM) with fogging treatment in 0, 3, 6, 9, or 12 days on February, 2019. And, as the field verification examination research, cuttings were planted in CO, RW, PF, and OFM, with misting treatment in 0, 6, 9, 12, or 15 days on June, 2019. In fogging treatments, rooting and survival rates of seedlings tended to increase with longer fogging periods, and rooting and survival rates were showed significantly higher in CO medium with more than 9 days of fogging periods. In misting treatments, rooting rate was significantly higher in CO and RW medium with more than 9 days of misting periods, and survival rate was significantly higher with more than 12 days of misting periods. There was no significantly difference by growth medium and humidification period in shoot and root growth. Therefore, when considering the rooting and survival rate the CO medium with 9 days of humidification period could be beneficial for the production of the ‘Maehyang’ strawberry cutting seedlings.


    본 연구는 시설 딸기(Fragaria × ananassa Duch. cv. Maehyang)의 삽목묘 생산을 위해 적절한 배지 및 가습 기간을 구명하기 위해 수행되었다. 2019년 2월에 코이어(CO), 암면(RW), 페놀폼(PF), 유기성형배지(OFM)에 삽수를 삽목하여 0, 3, 6, 9, 12일간 포깅 처리를 하였으며, 2019년 6월에 현장 실증 실험으로 코이어(CO), 암면(RW), 페놀폼(PF), 유기성형배지(OFM)에 삽수를 삽목하여 0, 6, 9, 12, 15일간 미스팅 처리를 하였다. 포깅 처리에서 삽목묘의 발근율과 생존율은 포깅 기간이 길어질수록 증가하는 경향을 보였으며, CO 배지에서 9일 이상 포깅 처리하였을 때 발근율과 생존율이 유의적으로 높았다. 미스팅 처리에서 발근율은 CO와 RW 배지에서 9일 이상 미스팅 처리하였을 때, 생존율은 12일 이상 미스팅 처리하였을 때 유의적으로 높았다. 육묘기에 배지 및 가습 처리에 따른 지상부와 지하부의 생육은 유의적인 차이가 없었다. 따라서 발근율과 생존율을 고려하였을 때, CO 배지에서 9일간 가습 처리하는 것이 안정적인 삽목묘의 생산에 유리할 것으로 판단된다.

    - COLLAPSE
    July 2020
  • Original Articles

    Runner Training Angle Affects Growth of Runners in ‘Seolhyang’ and ‘Maehyang’ Strawberries

    ‘설향’과 ‘매향’ 딸기에서 런너 유인 각도가 런너의 생장에 미치는 영향

    Jin Zhao, Yali Li, Yoo Gyeong Park, Jiangtao Hu, and Byoung Ryong Jeong

    조진, 리야리, 박유경, 호강도, 정병룡

    Strawberry (Fragaria × ananassa Duch.), a herbaceous perennial crop, is a popular fruit crop with high economical and nutritive values. This study was ...

    딸기는 다년생 초본성 식물로 그 과실은 영양 가치가 높고 인기있는 고부가가치 채소작물이다. 본 연구는 딸기 품종 ‘설향’과 ‘매향’의 런너유인각도(RTA ...

    + READ MORE
    Strawberry (Fragaria × ananassa Duch.), a herbaceous perennial crop, is a popular fruit crop with high economical and nutritive values. This study was conducted to investigate the effect of the runner training angle (RTA) on the length of internodes and number of runners produced in strawberry ‘Seolhyang’ and ‘Maehyang’ in an attempt to achieve a higher production rate of runner plants and increase the propagation efficiency. Runners were trained for 30 days to grow at an angle of 0° (vertically upward), 45°, 90° (horizontal), 135°, or 180° (hanging down) from the upward vertical axis. The experiment was carried out in a glasshouse with 29/20°C day/night temperatures, an average light intensity of 450 μmol·m-2·s-1 PPFD coming from the sun, and a natural photoperiod of 12 hours. For both ‘Seolhyang’ and ‘Maehyang’, the RTA affected number and length of runners, and number and fresh and dry weights of runner plants. Training at an angle of 135° or 180º shortened length of runners and internodes in ‘Seolhyang’. These RTAs also produced runner plants with the lowest fresh and dry weights in both cultivars. The RTA did not affect the runner diameter, but affected the runner morphology in both cultivars. As compared to a RTA of 135°, a 180° RTA increased number of runner plants produced, making it the most proliferative RTA.


    딸기는 다년생 초본성 식물로 그 과실은 영양 가치가 높고 인기있는 고부가가치 채소작물이다. 본 연구는 딸기 품종 ‘설향’과 ‘매향’의 런너유인각도(RTA)가 절간장과 런너 발생수에 미치는 영향을 조사하여 자묘의 생산성을 높이고 번식효율을 증가시키기 위한 기초 자료를 얻고자 수행되었다. 러너를 0°(상향), 45°, 90°(수평), 135°, 또는 180°(하향)의 각도로 한 달 간 유인하였다. 이 실험은 유리온실에서 주간/야간 온도 29/20°C, 평균 광도 450 μmol m-2·s-1 PPFD의 자연광 환경에서 수행하였으며, 1일 광주기는 12시간이었다. ‘설향’과 ‘매향’에 있어서 RTA는 런너 수와 절간장에 영향을 주었으며, 자묘 수, 생체중과 건물중에 영향을 미쳤다. RTA 135° 또는 180°에서 두 품종 모두 자묘의 평균 생체중과 건물중이 가장 작았으며, ‘설향’ 품종에서는 런너 길이와 절간장이 짧아졌다. RTA가 두 품종 모두에서 런너의 직경에는 영향을 미치지 않았지만 런너의 형태에는 영향을 미쳤다. RTA중 135°와 비교해서 180°가 가장 많은 자묘를 생산하여 가장 번식효율이 좋았다.

    - COLLAPSE
    July 2020
  • Original Articles

    Changes of Qualities of Green Asparagus Packed with Different Types during Low Temperature Storage

    포장 방법에 따른 아스파라거스의 저온저장 중 품질변화

    Lixia Wang, In-Lee Choi, and Ho-Min Kang

    왕 립, 최인이, 강호민

    Effect of 6kg large unit with the carton box (20% open ratio) and MA box (10,000cc·m-2·day-1·atm-1 oxygen transmission ...

    저장 중 생체중 감소율은 MAP 처리구들은 0.5% 이하의 낮은 수치를 보였으며, 무포장 대조구의 경우 저장 종료일 3%에 육박하였으나, 아스파라거스 최대 ...

    + READ MORE
    Effect of 6kg large unit with the carton box (20% open ratio) and MA box (10,000cc·m-2·day-1·atm-1 oxygen transmission rates modified atmosphere package), and the 100g small unit with MA film on asparagus sensory quality were evaluated. The CO2 concentration depended largely on the packing unit and maintained at around 3% in small MA packages, whereas in the MA box increased to 12%. Ethylene concentration rapidly increased until after 3 days of storage in MA packages and then decreased to maintain 5μL·L-1. Unrelated to the unit size, the lower weight loss was obtained in MA packages. A significant difference in visual quality was shown since the 15th day, the best and worst were the MA box and small MA package on the finish day. Off-odor was the highest in small MA packages and the lowest in the carton box (< 3.0). Although there was no significant difference in firmness among all treatments, the packages showed the highest firmness in tips and stems, respectively. The sugar content and hue angle decreased during storage, but there was no statistical difference in all treatments. EL was lowest and highest in small MA package and carton box, respectively. On the 10th day, the total aerobic bacteria was lowest in small MA packages, but no significant difference on the 20th day. E. coli was not found in all treatments on the 10th day, while it was the lowest in the MA box on the 20th day. The mold and yeast were not observed during the whole storage. Based on the above results, the carton box packaged with 10,000cc OTR film was more effective in maintaining the quality of green asparagus with the suitable CO2 concentration for asparagus cold storage.


    저장 중 생체중 감소율은 MAP 처리구들은 0.5% 이하의 낮은 수치를 보였으며, 무포장 대조구의 경우 저장 종료일 3%에 육박하였으나, 아스파라거스 최대 생체중 감소 허용량보다는 낮았다. 포장 내 이산화탄소 농도는 동일한 필름을 사용하였으나 포장 단위에 따라 크게 차이를 보였는데, 소포장 MA 처리구는 3% 내외를 유지하였고 6kg 박스 MAP 처리구는 최대 12%까지 증가하였다. 포장 내 에틸렌 농도는 MA저장한 100g과 6kg 포장 모두 저장 직후 3일까지 급속히 증가하였다가 이 후 감소하여 저장 종료일까지 5μL·L-1 수준을 유지하였다. 저장 중 패널테스트로 조사한 외관상 품질은 저장 15일째부터 처리에 따른 차이가 나타나 종료일에 6kg 박스 MA처리구가 가장 양호하였고, 소포장 MA 처리구가 가장 낮았다. 이취는 소포장 MA가 가장 높았으며, 6kg박스 대조구가 가장 낮았다. 경도의 경우 처리에 따른 차이에 통계적 유의성은 나타나지 않았는데, 화두는 소포장 처리구, 줄기는 6kg 박스 MA 처리구가 가장 높았다. 저장 종료일의 전해질 용출량은 소포장 MA 처리구가 가장 낮았으며 6kg 박스 대조구가 가장 높았다. 화두와 줄기의 Hue angle은 모두 저장 기간이 길어짐에 따라 감소하는 경향을 보였으나, 처리구간의 차이가 나타나지 않았다. 저장 10일째 총 세균수는 소포장 MA 처리구가 가장 낮았으나, 종료일인 20일째에는 모든 처리구에서 유사하게 나타났다. 대장균수는 10일째 모든 처리구에서 검출되지 않았으나, 20일째에는 6kg 박스 MA 처리구가 가장 낮았으며 곰팡이는 저장기간 모든 처리구에서 관찰되지 않았다.

    - COLLAPSE
    July 2020
  • Original Articles

    Changes in Qualities of Paprika Seedlings Affected by Different Irrigation Point in Raising Seedlings using Rockwool Cube

    암면 큐브 육묘에서 급액 시점에 따른 파프리카 묘의 소질 변화

    Baul Ko, Ho Cheol Kim, Yang Gyu Ku, Chul Min Kim, and Jong Hyang Bae

    고바울, 김호철, 구양규, 김철민, 배종향

    This study was conducted to investigate the seedling qualities and growth of paprika according to various irrigation points (IPs) (30, 40, 50 ...

    본 시험은 저면관수 방식의 파프리카 육묘 시 암면큐브에 대한 다양한 급액시점 (IP 30%, 40% 50%, 60% 및 70%)에 따른 파프리카 묘의 ...

    + READ MORE
    This study was conducted to investigate the seedling qualities and growth of paprika according to various irrigation points (IPs) (30, 40, 50, 60 or 70%) compared to the weight of rockwool cube with 100% water content for raising seedlings of paprika. Growth degree of paprika seedlings was positively correlate with various irrigation points. In particular, paprika seedlings with IP 30-40% and IP 50-70% treatments were significantly higher than those with other treatments. Leaf area of seedlings was 50-100% wider in those with IP 50% and IP 40% treatments than those with other treatments, therefore dry weight was heavier in IP 30-60% treatments. The dry weight of more than IP 50% treatments had no significant differences. Leaf area (Y1) had a significant relation with the irrigation point (x) as Y1 = 48.311x + 133.7 (R2 = 0.9116**). Also dry weight (Y2) of the seedlings showed a linear regression equation as Y2 = 0.1584x + 0.8616 (R2 = 0.8853*). Considering the leaf area and the dry weight of irrigation points for rising seedlings of paprika in this study, the optimum range of the irrigation points in the water contents of rockwool cube is IP 50%.


    본 시험은 저면관수 방식의 파프리카 육묘 시 암면큐브에 대한 다양한 급액시점 (IP 30%, 40% 50%, 60% 및 70%)에 따른 파프리카 묘의 소질을 조사하였다. 급액시점에 따른 파프리카 묘의 생육량은 급액시점과 정의상관을 나타내었다. 특히 IP 30~40% 처리구와 IP 50~70% 처리구들 간 뚜렷한 차이를 나타내었다. 엽면적은 50% 이상의 처리구에서 40%이하의 처리구에 비해 50~100%정도 더 넓었고, 건물중도 30%~ 60% 정도 더 무거웠다. IP 50% 이상 처리구에서 건물 중의 유의한 차이는 없었다. 급액시점(x)은 파프리카 묘의 엽면적(Y1)과 Y1=48.311x+133.7(R2 = 0.9116**), 건물중(Y2)과는 Y2=0.1584x+0.8616(R2 = 0.8853*)의 선형회귀관계를 나타내었다. 따라서 본 연구 조건에서 파프리카 육묘 시 처리 간 엽면적과 건물생산량을 고려하였을 때 수분함량 100%인 암면큐브 무게의 50%에 급액하는 것이 적합하고 경제적일 것으로 생각된다.

    - COLLAPSE
    July 2020
  • Original Articles

    Determination of Optimal Collecting Date and Exogenous Auxin Dipping Treatments in Cutting Transplants of ‘Seolhyang’ Strawberry(Fragaria × ananassa Duch.)

    ‘설향’ 딸기 삽목묘의 최적 삽수 채취시기와 오옥신 처리 구명

    Eun Ji Kim, Mi Jeong Uhm, Hyun Soo Jung, Jong Yeob Kim, and Jun Gu Lee

    김은지, 엄미정, 정현수, 김종엽, 이준구

    The aim of this study was to investigate the effects of timing of collecting date and concentration of IBA and NAA, in ...

    본 연구는 국내 ‘설향’ 딸기 품종의 삽목 육묘 시 초기 활착을 증진시키고 묘소질을 향상시키기 위한 삽수 채취시기와 오옥신계 식물생장조절제 IBA, NAA의 적정 ...

    + READ MORE
    The aim of this study was to investigate the effects of timing of collecting date and concentration of IBA and NAA, in order to enhance initial activity and seedling quality of domestic strawberry. Strawberry cuttings were separately taken twice, in June 7 and in July 5, and IBA and NAA were treated with the concentrations of 0.025, 0.05 and 0.1% at cutting date, respectively. The seedlings were evaluated for the percentage of survival during 18 days at 6 times after tunnel cultivation. The NAA treatment was inappropriate for strawberry cutting due to the high rate of seedling mortality, regardless of the collecting date. The vitality of the seedlings was highest at IBA 0.1% in June collecting and at IBA 0.05% in July collecting. The seedlings from June collecting had a higher quantum yield at IBA 0.1% and the seedlings from July collecting at IBA 0.05%. Therefore, IBA could be more effectively applied than NAA to promote the vitality and quality with the appropriate concentration of 0.1% at June collecting and 0.05% at July collecting, respectively.


    본 연구는 국내 ‘설향’ 딸기 품종의 삽목 육묘 시 초기 활착을 증진시키고 묘소질을 향상시키기 위한 삽수 채취시기와 오옥신계 식물생장조절제 IBA, NAA의 적정 처리농도 구명을 위하여 수행되었다. 딸기 삽수는 6월 7일과 7월 5일의 두 차례에 걸쳐 채취했으며, IBA와 NAA는 각각 0.025, 0.05, 0.1%의 농도로 침지 처리하였다. 삽목한 묘는 터널재배 후 18일 동안 6회에 걸쳐 생존율을 조사하였다. 삽수 채취시기와 관계없이 NAA 처리에서는 묘 고사율이 높아, 딸기 삽목 육묘 시에는 NAA 처리가 부적합하였다. 삽수 채취시기와 식물생장조절제가 묘 생육에 미치는 영향을 조사한 결과 6월 채취묘는 IBA 0.1%에서, 7월 채취묘는 IBA 0.05%에서 묘의 활력이 우수하였다. 광합성 효율을 조사한 결과 6월 채취묘는 IBA 0.1%에서, 7월 채취묘는 IBA 0.05%에서 양자수율이 높았다. 따라서, 딸기 삽목묘의 생육을 증진시키기 위해서는 NAA보다 IBA를 사용하는 것이 적절하며, 이때 6월 삽수 채취 시에는 0.1%, 7월 삽수 채취 시에는 0.05%의 농도로 이용하는 것이 보다 적합한 것으로 판단되었다.

    - COLLAPSE
    July 2020
  • Original Articles

    Analysis on the Effect of Greenhouse Humidity Controlby Counter-flow Ventilator in Winter

    동절기 대향류형 환기장치의 온실 내 습도 조절 효과 분석

    Taeseok Lee, Geumchoon Kang, Jaekyung Jang, Yee Paek, and Ryugap Lim

    이태석, 강금춘, 장재경, 백이, 임류갑

    In this study, the humidity control effect of a counter-flow ventilator was analyzed in a greenhouse with high relative humidity at night ...

    본 연구에서는 겨울철 보온으로 인해 야간 및 새벽에 상대습도가 높아지는 온실에 대향류형 환기장치를 설치하고 그 효과를 분석하였다. 대향류형 환기장치는 크기 0.96 ...

    + READ MORE
    In this study, the humidity control effect of a counter-flow ventilator was analyzed in a greenhouse with high relative humidity at night in the winter season. A case of the counter-flow ventilator was 0.96×0.65×0.82(W×D×H, m) and there were heat transfer element and two fans for air supply and exhaust in the counter-flow ventilator. Two counter-flow ventilators were used in this study and the setting humidity of the ventilators was 80%. The temperature and relative humidity at night(18:00-8:00) in the greenhouse were measured. In a greenhouse without a counter-flow ventilator, the average temperature and humidity was 14.9°C, 82.8%, respectively. When the counter-flow ventilator was operated, the corresponding averages were 15.1°C, 79.9%. The independent sample t test of monthly temperature and relative humidity showed no difference in temperature, and a significant difference in relative humidity with 1% of the significance level. Therefore, using the counter-flow ventilator helps to control relative humidity in greenhouse and increase yield.. And further research considering the pros and cons of using the counter-flow ventilator is needed.


    본 연구에서는 겨울철 보온으로 인해 야간 및 새벽에 상대습도가 높아지는 온실에 대향류형 환기장치를 설치하고 그 효과를 분석하였다. 대향류형 환기장치는 크기 0.96×0.65× 0.82(W×D×H, m)의 케이스에 크기 0.54×0.40×0.75(W× D×H, m)의 PE소재의 열교환 소자와 급기와 배기를 위한 송풍팬(풍량 6,800m3/h, 소비전력 1.7kW) 2대가 내부에 있다. 환기장치는 총 2대를 이용하였으며 토마토의 적정 생육 환경을 고려하여 설정 습도를 80%하고 18시부터 익일 8시까지 온실 내 온도 및 습도를 측정하고 분석하였다. 관행 온실에서 야간 평균 온도 및 습도는 14.9℃, 82.8%, 시험구 온실에서 야간 평균 온습도는 15.1℃, 79.9%로 측정되어 온도는 0.1℃, 습도는 약 3% 차이가 났다. 온실 평균 온도 및 습도를 월별로 비교하고 독립표본 t검정을 통해 분석해 본 결과, 유의수준 1%에서 각 월의 온도는 차이가 없는 것으로 나타났으며 습도는 차이가 있다고 판단된다. 따라서 대향류형 환기장치의 사용이 온실의 습도를 관리하고 작물 생육에 적합환 환경을 조성하여 작물 생산성 향상에 도움을 줄 수 있다고 판단된다. 이 외에도 환기장치 사용에 따른 난방비 증가와 같은 손실적 요소와 이익적 요소를 복합적으로 고려한 추가적인 연구도 필요할 것으로 사료된다.

    - COLLAPSE
    July 2020
  • Original Articles

    Development of Fog Cooling Control System and Cooling Effect in Greenhouse

    온실 포그 냉방 제어시스템 개발 및 냉방효과

    Seok Ho Park, Jong Pil Moon, Jin Koo Kim and Seoung Hee Kim

    박석호, 문종필, 김진구, 김승희

    This study was conducted to provide a basis for raising farm income by increasing the yield and extending the cultivation period by ...

    본 연구는 여름철 고온기에 작물을 정상적으로 재배할 수 있는 환경을 조성하여 농산 가격이 가장 높은 여름철에 수확량을 높이고 재배기간을 연장시켜 농가소득을 올릴 ...

    + READ MORE
    This study was conducted to provide a basis for raising farm income by increasing the yield and extending the cultivation period by creating an environment where crops can be cultivated normally during high temperatures in summer. The maximum cooling load of the multi-span greenhouse with a floor area of ​​504 m2 was found to be 462,609 W, and keeping the greenhouse under 32°C without shading the greenhouse at a high temperature, it was necessary to fog spray 471.6 L of water per hour. The automatic fog cooling control device was developed to effectively control the fog device, the flow fan, and the light blocking device constituting the fog cooling system. The fog cooling system showed that the temperature of the greenhouse could be lowered by 6°C than the outside temperature. The relative humidity of the fog-cooled greenhouse was 40-80% during the day, about 20% higher than that of the control greenhouse, and this increase in relative humidity contributed to the growth of cucumbers. The relative humidity of the fog cooling greenhouse during the day was 40-80%, which was about 20% higher than that of the control greenhouse, and this increase in relative humidity contributed to the growth of cucumbers. The yield of cucumbers in the fog-cooled greenhouse was 1.8 times higher in the single-span greenhouse and two times higher in the multi-span greenhouse compared to the control greenhouse.


    본 연구는 여름철 고온기에 작물을 정상적으로 재배할 수 있는 환경을 조성하여 농산 가격이 가장 높은 여름철에 수확량을 높이고 재배기간을 연장시켜 농가소득을 올릴 수 있는 방안을 제시하고자 수행하였다. 바닥면적 504m2의 연동온실의 최대 냉방부하는 462,609W로 나타났으며, 고온기에 온실을 차광하지 않고도 32℃ 이하로 유지하기 위해서는 시간당 472L의 물을 포그 분무해야 하는 것으로 나타났다. 포그 냉방시스템은 포그 장치, 유동팬, 차광장치로 구성하고, 이들 장치를 효과적으로 제어할 수 있는 포그 냉방 자동제어장치를 개발하였다. 포그 냉방시스템의 냉방 성능은 온실 외기온 보다 내부온도를 6℃ 낮출 수 있는 것으로 나타났다. 포그 온실의 내부 상대습도는 주간에는 40~80%로 대조 온실의 20~60% 보다 약 20% 높게 나타나 오이의 생육에 기여하는 것으로 나타났다. 오이의 생육상태는 포그 온실에서 재배한 오이가 대조 온실에 비해 초장, 엽장, 엽폭, 엽수, 엽록소 값이 전체적으로 높게 나타났다. 포그 온실의 오이 수확량은 대조 온실에 비해 단동 온실에서는 1.8배, 연동 온실에서는 2배 높게 나타났다.

    - COLLAPSE
    July 2020
  • Original Articles

    A Research about Time Domain Estimation Method for Greenhouse Environmental Factors based on Artificial Intelligence

    인공지능 기반 온실 환경인자의 시간영역 추정

    JungKyu Lee, JongWoo Oh, YongJin Cho, and Donghoon Lee

    이정규, 오종우, 조용진, 이동훈

    To increase the utilization of the intelligent methodology of smart farm management, estimation modeling techniques are required to assess prior examination of ...

    스마트 팜 관리의 활용 효율성을 높이기 위해서는 작물 및 환경 변화에 대한 사전 검사를 실시간으로 평가하기 위한 모델링 기법이 필요하다. 시설 온실 ...

    + READ MORE
    To increase the utilization of the intelligent methodology of smart farm management, estimation modeling techniques are required to assess prior examination of crops and environment changes in realtime. A mandatory environmental factor such as CO2 is challenging to establish a reliable estimation model in time domain accounted for indoor agricultural facilities where various correlated variables are highly coupled. Thus, this study was conducted to develop an artificial neural network for reducing time complexity by using environmental information distributed in adjacent areas from a time perspective as input and output variables as CO2. The environmental factors in the smart farm were continuously measured using measuring devices that integrated sensors through experiments. Modeling 1 predicted by the mean data of the experiment period and modeling 2 predicted by the day-to-day data were constructed to predict the correlation of CO2. Modeling 2 predicted by the previous day's data learning performed better than Modeling 1 predicted by the 60-day average value. Until 30 days, most of them showed a coefficient of determination between 0.70 and 0.88, and Model 2 was about 0.05 higher. However, after 30 days, the modeling coefficients of both models showed low values below 0.50. According to the modeling approach, comparing and analyzing the values of the determinants showed that data from adjacent time zones were relatively high performance at points requiring prediction rather than a fixed neural network model.


    스마트 팜 관리의 활용 효율성을 높이기 위해서는 작물 및 환경 변화에 대한 사전 검사를 실시간으로 평가하기 위한 모델링 기법이 필요하다. 시설 온실 내부의 CO2와 같은 필수 환경 요소는 다양한 상관 변수가 밀접하게 결합 된 시간 영역에서 신뢰할 수 있는 추정 모델을 확립하기가 어렵다. 따라서 본 연구는 입력 영역과 출력 변수를 CO2와 같은 시간 관점에서 인접 영역에 분포된 환경 정보를 이용하여 시간 복잡도를 줄이기 위한 인공 신경망을 개발하기 위해 수행되었다. 스마트 팜을 계측하기 위한 센서 모듈을 통해 환경 요소를 지속적으로 측정하였다. 실험기간의 평균 데이터로 예측하는 모델링 1, 전일 데이터로 예측하는 모델링 2을 구성하여 CO2 환경인자의 상호관계를 예측하였다. 전일의 데이터 학습으로 예측하는 모델링 2가 60일 평균값으로 예측한 모델링 1에 비해 성능이 우수하였다. 30일 이전까지는 대부분 0.70∼0.88사이의 결정계수를 보였으며 모델링 2가 약 0.05정도 높게 나타났다. 하지만 30일 이후에는 두 가지 모델링 모두 결정 계수 값이 0.50 이하로 낮은 값을 보였다. 모델링 접근법에 따라 결정 요인의 값을 비교하고 분석 한 결과 인접한 시간대의 데이터는 고정 신경망 모델을 사용하는 대신 예측이 필요한 지점에서 상대적으로 높은 성능을 나타냈다.

    - COLLAPSE
    July 2020
  • Original Articles

    Development and Validation of Inner Environment Prediction Model for Glass Greenhouse using CFD

    CFD를 이용한 유리온실 내부 환경 예측 모델 개발 및 검증

    In Seon Jeong, Chung Geon Lee, La Hoon Cho, Sun Yong Park, Min Jun Kim, Seok Jun Kim, and Dae Hyun Kim

    정인선, 이충건, 조라훈, 박선용, 김민준, 김석준, 김대현

    Because the inner environment of greenhouse has a direct impact on crop production, many studies have been performed to develop technologies for ...

    본 연구에서는 CFD 시뮬레이션 기법을 이용하여 유리온실의 내부 환경 변화를 예측하는 모델을 개발하였으며, 실험을 통해 확보한 데이터를 이용하여 이를 검증하였다. 주·야간 ...

    + READ MORE
    Because the inner environment of greenhouse has a direct impact on crop production, many studies have been performed to develop technologies for controlling the environment in the greenhouse. However, it is difficult to apply the technology developed to all greenhouses because those studies were conducted through empirical experiments in specific greenhouses. It takes a lot of time and cost to develop the models that can be applicable to all greenhouse in real situation. Therefore studies are underway to solve this problem using computer-based simulation techniques. In this study, a model was developed to predict the inner environment of glass greenhouse using CFD simulation method. The developed model was validated using primary and secondary heating experiment and daytime greenhouse inner temperature data. As a result of comparing the measured and predicted value, the mean temperature and uniformity were 2.62°C and 2.92%p higher in the predicted value, respectively. R2 was 0.9628, confirming that the measured and the predicted values showed similar tendency. In the future, the model needs to improve by applying the shape of the greenhouse and the position of the inner heat exchanger for efficient thermal energy management of the greenhouse.


    본 연구에서는 CFD 시뮬레이션 기법을 이용하여 유리온실의 내부 환경 변화를 예측하는 모델을 개발하였으며, 실험을 통해 확보한 데이터를 이용하여 이를 검증하였다. 주·야간 실험 데이터를 경계조건으로 하는 Case 1, 2, 3의 시뮬레이션 예측값은 실험값 대비 평균 2.62℃ 높게 나타났으며, 최대편차와 균일도는 각각 평균 1.12℃, 2.92%p 높게 나타났다. Case 1에서 Case 3으로 외기온도가 변화함에 따라 조성되는 온실 내부 온도는 평균 0.84℃의 차이를 보였으며, R2는 0.9628로 실험값과 시뮬레이션 예측값 간 유사한 경향을 보임을 확인하였다. 시뮬레이션 예측 결과 해석대상 온실 내 불균일한 온도분포를 확인하였다. 해석대상 온실의 효율적인 열에너지 관리를 위해 온실 내 방열관과 FCU의 위치 변경, 온실 구조 변경 등이 필요하다고 판단되었다. 추후 현장에서의 적용을 위해 정밀한 분석이 필요하며 이를 위해 온실 내부 작물 및 구조물 미고려, 온실을 완전 밀폐로 가정하는 등 모델 정립을 위한 조건들에 의한 열전달 현상을 고려한 모델의 개선이 필요하다고 판단된다.

    - COLLAPSE
    July 2020
  • Original Articles

    Determination of Mineral Nutrient Concentrations in Fish Growing Water and Lettuce Leaf for Hydroball Aquaphonics

    하이드로볼 배지경 아쿠아포닉스에서 사육수 및 상추 잎의 무기이온 농도 구명

    Hyunjin Lee, Kiyoung Choi, Eunyoung Choi

    이현진, 최기영, 최은영

    This experiment was aimed to identify concentrations of mineral nutrients in leaf lettuce (Lactuca sativa) grown on hydroball aquaponics and in the ...

    하이드로볼 배지경 아쿠아포닉스에서 상추의 엽과 수조내 무기이온 함량 변화를 구명하기 위하여 실험 1은 간이 NFT 시스템에 여과기를 장착한 후 물고기 12마리 사육한 ...

    + READ MORE
    This experiment was aimed to identify concentrations of mineral nutrients in leaf lettuce (Lactuca sativa) grown on hydroball aquaponics and in the water for growing fish by conducting two experiments. The experiment I (Expt. I) was conducted with 12 fishes (F12) with and without filter, hydroball and plants (H12 (12 fishes, hydroball), FHP12 (12 fishes, filter, hydroball, 6 plants) and HP12 (12 fishes, hydroball, 6 plants)), and the experiment II (Expt. II) was with and without plants (FH15 (15 fishes, filter, hydroball), FHP15 (15 fishes, filter, hydroball, 6 plants)). The pH level in the water of all the treatments was decreased during the growing period, and the pH and EC of the water were lower in all the treatment with plants than those without plants in both Expt. I and Expt. II. When compared with adequate nutrient concentrations for hydroponics, nitrate nitrogen (NO3-N) and phosphorus (P) concentrations in the fish growing water were higher under the FHP15 treatment in Expt. II; however, potassium (K), calcium (Ca), and magnesium (Mg) were only 16, 49, and 82% of hydroponics, representatively, and iron (Fe) was not detected. The fresh weight of lettuce harvested from the FHP15 treatment was 38 g, only a 30% of marketable lettuce yield. The T-N and P contents of the leaf tissue grown under the FHP15 treatment were close to the optimal level; however, the K, Ca, and iron (Fe) contents were less than the optimal with no deficiency symptom.


    하이드로볼 배지경 아쿠아포닉스에서 상추의 엽과 수조내 무기이온 함량 변화를 구명하기 위하여 실험 1은 간이 NFT 시스템에 여과기를 장착한 후 물고기 12마리 사육한 처리구(F12)와 여과기 없이 하이드로볼 배지를 장착하고 물고기 12마리를 재배한 처리구(H12), 여과기를 장착하고 하이드로볼에 상추 모종 6주를 심고 물고기 12마리를 재배한 처리구(FHP12)와 여과기 없이 하이드로볼에 상추 6주를 심고 물고기 12마리를 재배한 처리구(HP12)로 설정하였고, 실험 2는 간이 NFT에 여과기를 장착하고 하이드로볼을 장착한 후 식물 없이 물고기 15마리 사육한 처리구(FH15)와 여과기를 장착하고 하이드로볼에 상추 6주를 심고 물고기 15마리를 사육한 처리구(FHP15)로 설정하였다. 실험 1, 2의 모든 처리구에서 재배 동안 사육수 pH가 낮아졌고 pH와 EC는 식물 재배구에서 더 낮았다. 실험 2의 FHP15 처리구의 사육수 내 무기이온 농도를 수경재배의 양액농도와 비교하였을 때 NO3-N과 P은 더 높았고 K는 16%, Ca은 49%, Mg은 82% 수준이었고 Fe는 불검출 수준이었다. FHP15 처리구에서 생산된 상추 생체중은 상품성 중량의 1/3(38g)수준이었다. 엽내 T-N과 P 함량은 적정수준에 근접하였고 K와 Fe 함량은 적정 미만이었으나 결핍증상은 없었다.

    - COLLAPSE
    July 2020
  • Original Articles

    The Effect of Greenhouse Climate Change by Temporary Shading at Summer on Photo Respiration, Leaf Temperature and Growth of Cucumber

    여름철 수시차광에 의한 온실 환경변화가 오이의 광호흡, 엽온, Thermal breakdown 등 생육에 미치는 영향

    Dong Eok Kim, Jin Kyung Kwon, Soon Jung Hong, Jong Won Lee, and Young Hoe Woo

    김동억, 권진경, 홍순중, 이종원, 우영회

    This study was conducted to investigate cucumber plants response to greenhouse environments by solar shading in greenhouse in the summer. In order ...

    본 연구에서는 여름철 고온기 시설재배시 수시차광이 내부 환경과 오이 생리적 반응에 미치는 영향을 검토하였다. 온실 차광이 오이의 고온 스트레스 완화 정도를 추정하기 ...

    + READ MORE
    This study was conducted to investigate cucumber plants response to greenhouse environments by solar shading in greenhouse in the summer. In order to estimate heat stress reduction of cucumber plants by solar shading in greenhouse, we measured and analyzed physiological conditions of cucumber plants, such as leaf temperature, leaf-air temperature, rubisco maximum carboxylation rate, maximum electron transport rate, thermal breakdown, light leaf respiration, etc. Shading levels were 90% mobile shading of full sunlight, 40% mobile shading of full sunlight and no shading(full sunlight). The 90% shading screen was operated when the external solar radiation is greater than 650 W·m-2. Air temperature, solar radiation, leaf temperature, leaf-air temperature and light leaf respiration in the 90% shading of full sunlight was lower than those of 40% shading and no shading. Rubisco maximum carboxylation rate, arrhenius function value and light leaf respiration of the 90% shading were significantly lower than those of 40% shading and no shading. The thermal breakdown, high temperature inhibition, of 90% shading was significantly higher than that of 40% shading and no shading. Therefore, these results suggest that 90% mobile shading made a less stressful growth environment for cucumber crops.


    본 연구에서는 여름철 고온기 시설재배시 수시차광이 내부 환경과 오이 생리적 반응에 미치는 영향을 검토하였다. 온실 차광이 오이의 고온 스트레스 완화 정도를 추정하기 위하여 잎 온도, 엽기온차, 최대 카르복실화속도, 최대 전자전달 속도, 열파괴, 광호흡과 같은 오이의 생리적 반응을 측정 분석하였다. 오이 시설하우스의 차광율은 90% 수시차광, 40% 수시차광, 무차광 3수준의 실험 조건으로 하였다. 90% 수시차광은 외부 일사량이 650 W·m-2일 때 차광되도록 하였다. 기온, 일사량, 엽온, 엽기온차, 광호흡은 90%의 수시차광에서 40% 수시차광과 무차광 처리 보다 낮은 값을 나타내었다. 최대 카르복실화속도, 광호흡율은 90% 수시차광 온실이 다른 처리구 보다 유의하게 낮은 것으로 나타났다. 고온저항성을 나타내는 thermal breakdown 값은 90%의 수시차광에서 다른 처리구 보다 유의하게 높은 것으로 나타났다. 따라서, 90% 수시차광이 여름철 오이 재배에 있어 고온스트레스를 덜 받는 생육환경을 조성하였다는 결과를 얻었다.

    - COLLAPSE
    July 2020