초록 ▼

1. 온실환경 및 토마토 지배 실험을 위한 플라스틱 온실(70㎡/동)4개동을 신축하 었으며 온실 환경 제어기 및 제어 프로그램을 개발 제작하였고, 이는 2, 3차년도 연구 에 계속 이용될 것임. 2. 온실을 지상부 8층 지하부 10층으로 구분하여 각 층에서의 에너지 및 물질 수지를 근간으로 하는 온실미기상예측모델의 이론적 설계를 완료하였으며 일부 모듈(온실의 일시량 투과모델)의 프로그램을 완성하여 검증한 결과 적합도가 매우 높았다. 한편 모델의 파라미터 측정과 검증을 위한 봄에서 여름까지의 온실 내외의 기상관측이 완료되었으며 현재

1. 온실환경 및 토마토 지배 실험을 위한 플라스틱 온실(70㎡/동)4개동을 신축하 었으며 온실 환경 제어기 및 제어 프로그램을 개발 제작하였고, 이는 2, 3차년도 연구 에 계속 이용될 것임. 2. 온실을 지상부 8층 지하부 10층으로 구분하여 각 층에서의 에너지 및 물질 수지를 근간으로 하는 온실미기상예측모델의 이론적 설계를 완료하였으며 일부 모듈(온실의 일시량 투과모델)의 프로그램을 완성하여 검증한 결과 적합도가 매우 높았다. 한편 모델의 파라미터 측정과 검증을 위한 봄에서 여름까지의 온실 내외의 기상관측이 완료되었으며 현재 가을에서 겨울의 관측이 진행되었고 있다. 아울러 모델의 프로그 램이 현재 진행되고 있음. 3. 온실내부의 온도, 습도, CO²,일시량, 풍속 등을 입력변수로 하여 토마토의 잎, 줄기, 과실 등의 생장과 잎의 출현, 화방과 마디의 형성, 개화, 착과등 발육을 예측 할 수 있는 토마토 생육모델의 이론적 설계가 완료되어 모델을 프로그램하고 있는 중 이며, 모델의 parameter추정을 위한 봄에서 여름철 토마토 재배실험이 작기에 완료 되었으며, 가을에서 겨울 작기(9월 29일 정식)에는 온실의 온도, CO²농도 차이에 따른 토마토 생장. 발육 실험이 완료단계에 있다. 다양한 조건에서 모델의 예측정확 도를 높이기 위하여 2차년도에도 토마토 재배환경에 따른 생장 반응실험이 계속 추진 될 것이다. 4. 시절재배 토마토의 최적 관개시기 및 관개량 결정을 위해 토마토 경직경 미소변화 측정 장치를 스트레인게이지를 이용하여 제작하였으며, 제작된 경직경 측정장치는 토마토 줄기의 경시적 미소변화는 정확한 측정에 이용될 수 있는 것으로 판단 되었다. 한편 이를 이용하여 충분한 토양 수분조건에서 토마토의 경직형 변화와 중산량 변화의 관계를 검토한 결과 증산량이 최대가 되는 시기에 하루중 경직경이 최소가 되었으며 오전 10시경에 최대가 되어 경직경의 변화는 식물체내의 수분상태를 잘 반영하는 것으 로 판단되었다. 경직경 변화를 기준으로 관개시기를 판단하기 위해서는 경직경 변화와 토양수분, 식물체의 기공저항, 수분포텐셜 등과의 관계가 구명되어야 하며 이를 위하 여 현재 토양수분변화와 경직경 변화와의 관계 규명실험이 진행되고 있다.

Abstract ▼

1. Four units of plastic greenhouse(72㎡/unit) equiped with climate controller and algorithms were constructed for the experiments, and a series of experiments for microclimate acquisition and crop response to environmental variations were and is being carried by using the greenhouse. 2. The theoreti

1. Four units of plastic greenhouse(72㎡/unit) equiped with climate controller and algorithms were constructed for the experiments, and a series of experiments for microclimate acquisition and crop response to environmental variations were and is being carried by using the greenhouse. 2. The theoretical microclimate model based on the energy and mass balances in the greenhouses, which were divided into 8 above-ground and 10 soil layers, were designed. The model was composed of several modules simulating the physical processes in the greenhouse. The module for solar radiation penetration through the cover layers were programmed and calibered and performed the realistic simulation of solar radiation inside the greenhouse. The other modules are under programming. The microclimate data inside and outside the greenhouse for the model parameterization and calibration were collected in spring to summer season and is being collected for the fall and winter season. 3. The mechanistic crop growth and development model were designed. to simulate the growth of stem, leaf, root and fruit, and the development of leaves, leaf area, flowers and fruits by using the weather data inside the greenhouse as forcing variables. A series of experiments for the model parameterization and calibration were conducted during spring to summer season, and are being carried out during fall to winter season. The growth and development data were collected under variable temperature and carbon dioxide concentration For the completion of the model, much more crop growth and development data should be collected under various environmental conditions, and thus, experiments measuring the crop growth and development under various environmental conditions are going to be carried in the 2nd year of the project. 4. For measuring the microvariation of stem diameter due to crop water status, a measuring device was developed by using strain gauges. The devices were accurate enough to be utilized in measuring the microvariation of the stem diameter. The stem diameter showed the global increase reflecting stem growth and the diurnal changes, being maximum in the morning and minimum in the early afternoon, under ample soil water condition. The time of maximum shrinkage coincided with the time of maximum transpiration, reflecting the plant water status well. To decide the accurate timing of irrigation based on stem diameter variation, The relationship between stem diameter variation, and crop water status and physiological parameters should be elucidated. Thus, experiment to relate the stem diameter change with crop physiological parameter is being carried out by disposing plants to various soil water condition.

목차 Contents

• 제1장 서론...14
• 제1절 연구개발의 필요성...14
• 1. 연구의 배경...14
• 2. 필요성...15
• 제2절 현기술상태의 취약점...16
• 1. 온습도 조절...16
• 2. $\CO_2$ 시비...16
• 3. 관개...16
• 제3절 연구 목적과 범위...17
• 제2장 실험용 온실제어 시스템의 제작...18
• 제1절 시스템의 구성...18
• 제2절 소프트웨어 개요...19
• 제3절 제어 논리...23
• 제4절 하드웨어 개요...31
• 제5절 제어항목 및 센싱항목...32
• 제6절 온실 계전함 사양...33
• 제3장 온실 미기상 예측모델 개발...35
• 제1절 서언...35
• 제2절 모델의 설계...36
• 1. 모델의 가정...36
• 2. 온실의 에너지 flux와 수지...36
• 3. 모델의 수치 해법...53
• 제3절 모델 검증을 위한 기상관측과 모델 검증...55
• 1. 기상 관측...55
• 2. 기상관측 결과 및 모델 검증...56
• 제4장 토마토 생장 모델의 개발...63
• 제1절 서언...63
• 제2절 토마토 생장모델...64
• 1. 군락생장율...65
• 2. 기관의 분화, 발육...68
• 제3절 토마토 생장모델 매개변수 정량화 및 모델 검증을 위한 재배 실험...70
• 1. 실험재료 및 방법...71
• 2. 실험결과...72
• 제5장 생체정보를 이용한 토마토 최적 관개모델의 개발...112
• 제1절 서언...112
• 제2절 경직경 측정장치의 개발...112
• 제3절 경직경 변화와 일사량 및 증산과의 관계...116
• 1. 실험재료 및 방법...116
• 2. 실험결과...117
• 제4절 결론...119
• 참고문헌...120
• 부록...128