초록 ▼

최근 기상이변 현상과 더불어 수자원의 효율적 이용문제가 대두되고 있으며, 물 부족, 수질오염 등으로 인한 농업용수 절감기술, 빗물 이용기술 등에 대한 관심이 높아지고 있다. 시설원예 재배지는 지역에 따라 지하수의 고갈, 염분농도 과다, 수질오염 등으로 인한 물 부족 현상이 대두됨에 따라 빗물이용 기술개발, 지하수 수질개선 등에 대한 요구도가 높아지고 있다. 또한, 시설원예의 냉난방 에너지 비율이 생산비의 30～40%를 차지하게 되면서 친환경 시설원예 지속농업을 위한 자연에너지 이용 기술 개발이 절실히 요구되고 있다. 한편 국내 양액

최근 기상이변 현상과 더불어 수자원의 효율적 이용문제가 대두되고 있으며, 물 부족, 수질오염 등으로 인한 농업용수 절감기술, 빗물 이용기술 등에 대한 관심이 높아지고 있다. 시설원예 재배지는 지역에 따라 지하수의 고갈, 염분농도 과다, 수질오염 등으로 인한 물 부족 현상이 대두됨에 따라 빗물이용 기술개발, 지하수 수질개선 등에 대한 요구도가 높아지고 있다. 또한, 시설원예의 냉난방 에너지 비율이 생산비의 30～40%를 차지하게 되면서 친환경 시설원예 지속농업을 위한 자연에너지 이용 기술 개발이 절실히 요구되고 있다. 한편 국내 양액재배 면적은 ’09년 1,252ha를 차지하고 있으나 순환식 양액재배 비율은 5% 정도로 매우 저조한 실정이며 비순환식 양액재배시 폐양액 배출에 따른 환경오염, 비료 및 농업용수의 손실이 문제시되고 있다.
이에 본 과제에서는 시설원예 지속농업을 위한 물과 비료 관리 모델을 개발하고자 재배시기에 따른 시설내 수분 수지 분석 및 토양수분에 따른 생육특성 구명, 국내외 빗물 이용실태 조사?분석 및 시설원예 빗물이용 시스템 개발, 온실내 공간 잉여열을 이용한 지중 용수탱크 활용 및 양액가온 기술 개발, 유기배지 이용 순환식 양액재배시 폐양액 최소화 및 양액관리 기술개발 및 폐양액 정화를 위한 필터 조합 효과 분석 및 필터 재활용 기술 개발에 관한 연구를 수행하였다.

Abstract ▼

This study was conducted to develop the management model of agricultural water and nutrients for sustainable farming in protected horticulture. Amount of irrigation during semi-forcing culture was saved about 32.6% at -30 kPa treatment compared to the -20kPa treatment. In the summer season culture,

This study was conducted to develop the management model of agricultural water and nutrients for sustainable farming in protected horticulture. Amount of irrigation during semi-forcing culture was saved about 32.6% at -30 kPa treatment compared to the -20kPa treatment. In the summer season culture, amount of irrigation was saved about 31.0% at -30 kPa treatment compared to the -20 kPa treatment. In the semi-forcing culture, total soluble solids in -30 kPa treated plants was significantly increased 14.0% as 7.57 oBrix compared with 6.65 oBrix in the fruit of -20 kPa treated plants. However, total soluble solids in summer season culture did not differ by reduction of amount of irrigation.
Rainwater harvesting system are composed of four parts : collecting device, device excluding the beginning of rainwater, filter, a water tank. The working performance of the developed system in the field was successfully carried out. Result of water quality analysis, pH and EC of collecting rainwater in plastic house, collecting rainwater in glass house, rainwater and underground water were shown 5.86∼6.79, 6.79∼7.03, 5.24∼6.15, 7.30∼7.64 and 0.013∼0.018 dS m-1, 0.026∼0.029 dS m-1, 0.008∼0.010 dS m-1, 0.215∼0.310 dS m-1, respectively. Heavy metals were not nearly detected in rainwater. A surplus heat recovery system was developed and the performance was evaluated for practical use in a greenhouse at the Protected Horticulture Research Station in Busan. This system was designed a fan coil unit, earth-tubes and control equipment. It was found that appeared cooling effect by 2～3℃ using fan coil unit system. Economic feasibility analysis indicated that the net proceed cost of the tomato growing according to could be saved 804,787 won using the fan coil unit system. It was assumed that the indirect estimation method of the pH, EC and nutrient concentration in root zone solution by those of drainage can be used, instead of the conventional method such as direct measurement of pH, EC and nutrient concentration in root zone solution collected. In addition, the technique of estimation of the EC and pH in root zone by drainage may enables to save the time and effort to collect the nutrient solution in root zone. Open-loop soilless culture causes the environmental pollution by its drained nutrient solutions to surrounded areas. To prevent this problem, reuse of the drained nutrient solution is essential, but ion unbalance, pathogen contamination, and expensive cost for chemical analysis are serious obstacles. Physicochemical characteristics of the drained nutrient solutions and the agricultural materials (zeolite, vermiculite, perlite, diatomite, and, sand) were quantified in order to select appropriate filtering media that can reduce the problems by ion filtering and to estimate their filtering capacities.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 요약문 ... 2
• SUMMARY ... 4
• 제1장 서 론 ... 5
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 제3장 연구 개발수행 내용 및 결과 ... 8
• 제 1 절 연구수행방법 ... 8
• 1. 시설내 수분 수지 분석 ... 8
• 2. 시설원예 재배지의 빗물 이용 기술 개발 ... 9
• 3. 연중 에너지 순환을 위한 지중 용수탱크 이용 기술 개발 ... 10
• 4. 지속가능 양액재배를 위한 순환식 양액재배 시스템 개발 ... 12
• 5. 지속가능 양액재배를 위한 폐양액 재활용 기술 개발 ... 13
• 제 2 절 연구수행결과 ... 21
• 1. 시설내 수분 수지 분석 ... 21
• 2. 시설원예 재배지의 빗물 이용 기술 개발 ... 26
• 3. 연중 에너지 순환을 위한 지중 용수탱크 이용 기술 개발 ... 41
• 4. 지속가능 양액재배를 위한 순환식 양액재배 시스템 개발 ... 47
• 5. 지속가능 양액재배를 위한 폐양액 재활용 기술 개발 ... 56
• 제 3 절 적요 ... 82
• 1. 시설내 수분 수지 분석 ... 82
• 2. 시설원예 재배지의 빗물 이용 기술 개발 ... 82
• 3. 연중 에너지 순환을 위한 지중 용수탱크 이용 기술 개발 ... 82
• 4. 지속가능 양액재배를 위한 순환식 양액재배 시스템 개발 ... 83
• 5. 지속가능 양액재배를 위한 폐양액 재활용 기술 개발 ... 84
• 제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도 ... 86
• 1. 목표대비 대외달성도 ... 86
• 2. 정량적 성과 ... 86
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 87
• 제6장 기타 중요 변동사항 ... 87
• 제7장 참고문헌 ... 88