[논문]상업용 플라스틱 온실의 광합성유효광량자속 변화

이현우; 김영식

상업용 플라스틱 온실의 광합성유효광량자속 변화
Variation of Photosynthetic Photon Flux in Commercial Plastic Greenhouses 원문보기

Current research on agriculture and life sciences = 경북대농학지, v.30 no.1, 2012년, pp.27 - 33

이현우 (경북대학교 농업토목공학과) , 김영식 (상명대학교 식물산업공학과)

초록
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본 연구는 우리나라 플라스틱온실 피복재의 피복방법 및 관리방법을 개선할 수 있는 방안을 구명하는데 필요한 자료를 제공하기 위하여 상업용으로 운영되고 있는 대표적인 구조 및 피복형태의 온실에 대하여 겨울철 온실 내부의 광합성유효광량자속을 측정하고 변화를 분석하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다. 일일적산 광합성유효광량자속의 월중 변화를 분석한 결과 모든 온실에 있어서 광량변화의 경향이 일조시간의 변화 경향과 대체로 잘 일치하는 것으로 나타났으나, 온실 간에 일일적산 광량의 차이는 상당히 큰 것으로 나타났으며, 겨울철에는 모든 온실이 토마토 생육에 필요한 적정 광량에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 월평균 일일적산 광합성유효광량자속의 연중변화를 분석한 결과 실험온실 모두 투과광량을 높이기 위하여 겨울철에도 내부피복재를 대부분 개방하였기 때문에 내부피복재의 오염으로 인한 광투과율의 저하는 미미하였으며 주로 외부피복재의 오염으로 인해 투과광량이 감소하는 것으로 분석되었다. PO필름으로 피복된 단동온실의 광 투과 성능이 매우 우수하다는 사실을 확인할 수 있었다. 피복재를 더 효율적으로 사용하기 위해서는 피복재의 교체시기를 겨울철광량이 부족한 시기가 시작되기 전인 10월 또는 11월경으로 하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다. 온실간 광량의 차이가 최대 40%정도까지 나기 때문에 투과광량이 낮은 온실은 즉시 피복재를 교체하여 광투과율을 높이는 것이 경제적일 것으로 판단되었다. 온실의 투과광량 감소요인을 분석한 결과 투과광량을 감소시키는 내부요인은 보온커튼, 내부피복재, 결로받이 등인 것으로 분석되었다. 광폭형 단동온실의 경우에는 비교적 넓은 온실 폭의 중앙에 보온커튼과 내부피복재를 걷어 두고 있기 때문에 온실 전체 폭에 비해 걷혀 있는 보온커튼과 내부피복재의 폭이 비교적 작아 다른 온실에 비해 광 손실이 상대적으로 적을 것으로 분석되었다. 종합적으로 비교해 볼 때 광폭형 단동온실이 광 투과 측면에서 가장 우수한 것으로 나타났고 내부피복재를 중앙에서 권취하여 개방하는 형태의 온실이 가장 바람직하지 못한 것으로 분석되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to provide data necessary for clearing up the way to be able to improve covering and management method of covering material in commercial plastic greenhouse. The photosynthetic photon flux(PPF) in representative 4 different commercial tomato greenhouses was measured and analyzed. The variation trend of daily integral PPF was in agreement with that of the duration of sunshine. Each of daily integral PPF for 4 different experimental greenhouses was quite dissimilar, and was less than the amount of PPF necessary to grow tomato. October to November of beginning of winter was a good season to replace covering material in order to secure more PPF during insufficient winter season in greenhouse. The main inside factors to interrupt PPF incidence were thermal screen, inside covering material, condensation receiver in greenhouse. The single wide span greenhouse covered with PO film was superior to the other experimental greenhouses in the aspect of PPF transmittance.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 우리나라 플라스틱온실 피복재의 피복방법 및 관리방법을 개선할 수 있는 방안을 구명하는데 필요한 자료를 제공하기 위하여 상업용으로 운영되고 변화를 분석하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다.
본 연구는 우리나라에서 상업용으로 운영되고 있는 대표적인 구조 및 피복형태의 온실에 대하여 겨울철 온실 내부의 광합성유효광량자속을 측정하고 변화를 분석하여 피복재의 피복방법 및 관리방법의 개선방안을 구명하는데 필요한 자료를 제공하기 위하여 수행되었다.

제안 방법

대표적인 온실형태 및 피복형태들에 대한 온실내부의 투과광량 변화를 비교분석하기 위하여 Table 1및 Fig. 1과 같이 충청남도 논산지역에 설치되어 운영되고 있는 수출용 토마토를 재배하는 4가지 형태의 상업용 온실을 선정하고 온실 내부의 광합성유효광량자속을 측정하였다. 온실 A는 전형적인 1-2W형태의 이중피복 8연동온실이며 내부와 외부피복재 모두 PE필름으로 피복되어 있다.
4가지 실험온실의 피복방식은 모두 이중피복방식이며 피복재의 사용기간은 Table 1에서와 같이 온실마다 차이가 있었다. 온실내부의 광합성유효광량자속은 광합성광량자속센서(UE-130, 한국)를 온실 폭 방향 중앙부의 중방 높이에 설치하여 측정하였으며, 측정 데이터는 데이터로그(ZF-10MX, 한국)를 사용하여 10분 간격으로 연속 저장하였다. 측정은 2009년 7월부터 2012년 3월 까지 2년 9개월간 측정하였다.

대상 데이터

온실내부의 광합성유효광량자속은 광합성광량자속센서(UE-130, 한국)를 온실 폭 방향 중앙부의 중방 높이에 설치하여 측정하였으며, 측정 데이터는 데이터로그(ZF-10MX, 한국)를 사용하여 10분 간격으로 연속 저장하였다. 측정은 2009년 7월부터 2012년 3월 까지 2년 9개월간 측정하였다.

성능/효과

본 연구에서 조사한 4가지 실험온실 모두 투과광량을 높이기 위하여 겨울철에도 내부피복재를 대부분 개방하였기 때문에 내부피복재의 오염으로 인한 광투과율의 저하는 미미하였으며 주로 외부피복재의 오염으로 인해 투과광량이 감소하는 것으로 분석되었다.
온실 C의 경우 외부피복은 PO필름으로 피복되었고 내부피복은 PE필름으로 피복된 광폭형 단동온실이다. 외부피복이 PO필름으로 피복된 단동온실이기 때문에 일반적으로 알려진 바와 같이 광량은 높게 나타났으며(JGHA, 1994), 2010년 6월에 피복재를 교체한 이후 기간인 2010년 12월∼2011년 2월과 2011년 12월∼2012년 2월에는 광량이 훨씬 더 높게 나타나 PO필름으로 피복된 단동온실의 광 투과 성능이 매우 우수하다는 사실을 확인할 수 있었다. 피복재를 더 효율적으로 사용하기 위해서는 피복재의 교체시기를 겨울철 광량이 부족한 시기가 시작되기 전인 10월 또는 11월경으로 하여 더 많은 광량이 투과될 수 있도록 하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다.
2는 2010년 1월 동안의 일조시간 및 실험온실 4곳에서 측정한 온실내부의 일일적산 광합성유효광량자속의 변화를 도시한 것이다. 광량의 변화경향은 4가지 온실 모두 일조시간의 변화 경향과 대체로 잘 일치하는 것으로 나타났으나, 온실 간에 일일적산 광량의 차이는 상당히 큰 것으로 나타났다. 이는 온실의 형태, 피복재의 종류, 피복재의 사용기간 및 오염정도 등의 차이 때문인 것으로 판단되며(Nelson, 1991; Lee et al.
, 2010), 광량이 낮은 온실에 대해서는 광 환경을 개선할 수 있는 대책이 수립되어야 할 것으로 판단되었다. 또한 흐린 날과 맑은 날 사이에도 일일적산 광량의 차이가 크게 발생하는 것으로 나타났다. 토마토 재배온실에서 재배를 위한 적정 일일적산광량은 약 7MJ · m^-2정도로 알려져 있으며, 변환계수(Giacomelli et al.
피복재를 더 효율적으로 사용하기 위해서는 피복재의 교체시기를 겨울철 광량이 부족한 시기가 시작되기 전인 10월 또는 11월 경으로 하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다. 온실간 광량의 차이가 최대 40%정도까지 나기 때문에 투과광량이 낮은 온실은 즉시 피복재를 교체하여 광투과율을 높이는 것이 경제적일 것으로 판단되었다. 온실의 투과광량 감소요인을 분석한 결과 투과광량을 감소시키는 내부요인은 보온커튼.
외부피복이 PO필름으로 피복된 단동온실이기 때문에 일반적으로 알려진 바와 같이 광량은 높게 나타났으며(JGHA, 1994), 2010년 6월에 피복재를 교체한 이후 기간인 2010년 12월∼2011년 2월과 2011년 12월∼2012년 2월에는 광량이 훨씬 더 높게 나타나 PO필름으로 피복된 단동온실의 광 투과 성능이 매우 우수하다는 사실을 확인할 수 있었다.
일일적산 광합성유효광량자속의 월중 변화를 분석한 결과 모든 온실에 있어서 광량변화의 경향이 일조 시간의 변화 경향과 대체로 잘 일치하는 것으로 나타났으나, 온실 간에 일일적산 광량의 차이는 상당히큰 것으로 나타났으며, 겨울철에는 모든 온실이 토마토 생육에 필요한 적정 광량에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 월평균 일일적산 광합성유효광량자속의 연중변화를 분석한 결과 실험온실 모두 투과광량을 높이기 위하여 겨울철에도 내부피복재를 대부분 개방하였기 때문에 내부피복재의 오염으로 인한 광투과율의 저하는 미미하였으며 주로 외부피복재의 오염으로 인해 투과광량이 감소하는 것으로 분석되었다. PO필름으로 피복된 단동온실의 광 투과 성능이 매우 우수하다는 사실을 확인할 수 있었다.
일일적산 광합성유효광량자속의 월중 변화를 분석한 결과 모든 온실에 있어서 광량변화의 경향이 일조 시간의 변화 경향과 대체로 잘 일치하는 것으로 나타났으나, 온실 간에 일일적산 광량의 차이는 상당히큰 것으로 나타났으며, 겨울철에는 모든 온실이 토마토 생육에 필요한 적정 광량에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 월평균 일일적산 광합성유효광량자속의 연중변화를 분석한 결과 실험온실 모두 투과광량을 높이기 위하여 겨울철에도 내부피복재를 대부분 개방하였기 때문에 내부피복재의 오염으로 인한 광투과율의 저하는 미미하였으며 주로 외부피복재의 오염으로 인해 투과광량이 감소하는 것으로 분석되었다.
종합적으로 검토해 볼 때 온실 C가 광 투과 측면에서 가장 우수한 것으로 나타났고 B와 D형태가 가장 바람직하지 못한 것으로 분석되었다.
광폭형 단동온실의 경우에는 비교적 넓은 온실 폭의 중앙에 보온커튼과 내부피복재를 걷어 두고 있기 때문에 온실 전체 폭에 비해 걷혀 있는 보온커튼과 내부피복재의 폭이 비교적 작아 다른 온실에 비해 광 손실이 상대적으로 적을 것으로 분석되었다. 종합적으로 비교해 볼 때 광폭형단동온실이 광 투과 측면에서 가장 우수한 것으로 나타났고 내부피복재를 중앙에서 권취하여 개방하는 형태의 온실이 가장 바람직하지 못한 것으로 분석되었다.
PO필름으로 피복된 단동온실의 광 투과 성능이 매우 우수하다는 사실을 확인할 수 있었다. 피복재를 더 효율적으로 사용하기 위해서는 피복재의 교체시기를 겨울철 광량이 부족한 시기가 시작되기 전인 10월 또는 11월 경으로 하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다. 온실간 광량의 차이가 최대 40%정도까지 나기 때문에 투과광량이 낮은 온실은 즉시 피복재를 교체하여 광투과율을 높이는 것이 경제적일 것으로 판단되었다.
외부피복이 PO필름으로 피복된 단동온실이기 때문에 일반적으로 알려진 바와 같이 광량은 높게 나타났으며(JGHA, 1994), 2010년 6월에 피복재를 교체한 이후 기간인 2010년 12월∼2011년 2월과 2011년 12월∼2012년 2월에는 광량이 훨씬 더 높게 나타나 PO필름으로 피복된 단동온실의 광 투과 성능이 매우 우수하다는 사실을 확인할 수 있었다. 피복재를 더 효율적으로 사용하기 위해서는 피복재의 교체시기를 겨울철 광량이 부족한 시기가 시작되기 전인 10월 또는 11월경으로 하여 더 많은 광량이 투과될 수 있도록 하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다. 온실 D는 비록 온실 C와 마찬가지로 외부피복이 PO필름으로 피복되어 있고 내부피복은 PE필름으로 피복되어 있지만 다른 온실들보다 투과광량이 적게 나타났으며, 이는 외부피복재를 교체한지 약 6년 이상 경과하여 외부피복재의 광투과율이 감소되었을 뿐만 아니라 연동온실이고 결로받이 등 내부의 광 차단 요인도 더 많기 때문인 것으로 판단된다.

후속연구

5는 온실내부의 투광성을 떨어뜨리는 요인들을 비교분석하기 위한 온실내부전경을 보여주는 사진이다. 4가지 온실형태 모두 낮에 걷어둔 보온커튼이 광 투과 성능을 낮추는 요인이 되고 있기 때문에 보온 커튼에 의한 광 차단을 감소시킬 수 있는 방안이 필요할 것으로 판단되었다. 4가지 실험대상 온실 모두 겨울철 낮 동안에 광투과율을 높이기 위해 열손실이 커짐에도 불구하고 내부피복재를 열어 둔 상태로 유지하였다.
이는 온실의 형태, 피복재의 종류, 피복재의 사용기간 및 오염정도 등의 차이 때문인 것으로 판단되며(Nelson, 1991; Lee et al., 2010), 광량이 낮은 온실에 대해서는 광 환경을 개선할 수 있는 대책이 수립되어야 할 것으로 판단되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	일일적산 광합성유효광량자속의 월중 변화의 분석결과는 어떠한가?	본 연구는 우리나라 플라스틱온실 피복재의 피복방법 및 관리방법을 개선할 수 있는 방안을 구명하는데 필요한 자료를 제공하기 위하여 상업용으로 운영되고 있는 대표적인 구조 및 피복형태의 온실에 대하여 겨울철 온실 내부의 광합성유효광량자속을 측정하고 변화를 분석하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다. 일일적산 광합성유효광량자속의 월중 변화를 분석한 결과 모든 온실에 있어서 광량변화의 경향이 일조시간의 변화 경향과 대체로 잘 일치하는 것으로 나타났으나, 온실 간에 일일적산 광량의 차이는 상당히 큰 것으로 나타났으며, 겨울철에는 모든 온실이 토마토 생육에 필요한 적정 광량에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 월평균 일일적산 광합성유효광량자속의 연중변화를 분석한 결과 실험온실 모두 투과광량을 높이기 위하여 겨울철에도 내부피복재를 대부분 개방하였기 때문에 내부피복재의 오염으로 인한 광투과율의 저하는 미미하였으며 주로 외부피복재의 오염으로 인해 투과광량이 감소하는 것으로 분석되었다.
	월평균 일일적산 광합성유효광량자속의 연중변화는 어떻게 분석되었는가?	일일적산 광합성유효광량자속의 월중 변화를 분석한 결과 모든 온실에 있어서 광량변화의 경향이 일조시간의 변화 경향과 대체로 잘 일치하는 것으로 나타났으나, 온실 간에 일일적산 광량의 차이는 상당히 큰 것으로 나타났으며, 겨울철에는 모든 온실이 토마토 생육에 필요한 적정 광량에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 월평균 일일적산 광합성유효광량자속의 연중변화를 분석한 결과 실험온실 모두 투과광량을 높이기 위하여 겨울철에도 내부피복재를 대부분 개방하였기 때문에 내부피복재의 오염으로 인한 광투과율의 저하는 미미하였으며 주로 외부피복재의 오염으로 인해 투과광량이 감소하는 것으로 분석되었다. PO필름으로 피복된 단동온실의 광 투과 성능이 매우 우수하다는 사실을 확인할 수 있었다.
	PO필름을 피복재로 사용 시,더 효율적으로 사용할 수 있는 방법은?	PO필름으로 피복된 단동온실의 광 투과 성능이 매우 우수하다는 사실을 확인할 수 있었다. 피복재를 더 효율적으로 사용하기 위해서는 피복재의 교체시기를 겨울철광량이 부족한 시기가 시작되기 전인 10월 또는 11월경으로 하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다. 온실간 광량의 차이가 최대 40%정도까지 나기 때문에 투과광량이 낮은 온실은 즉시 피복재를 교체하여 광투과율을 높이는 것이 경제적일 것으로 판단되었다. 온실의 투과광량 감소요인을 분석한 결과 투과광량을 감소시키는 내부요인은 보온커튼, 내부피복재, 결로받이 등인 것으로 분석되었다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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