초록 ▼

본 연구의 목적은 고효율 친환경 광원인 LED(Light-Emitting Diode)를 이용하여 시설재배작물의 전조 및 보광재배 에너지절감 기술을 개발하고 시설재배지의 광환경을 개선하여 시설재배작물의 생산성을 증진하고 품질을 향상시키는 기술을 개발하고 농업현장에 실용화하는데 있다. 광은 작물의 생산에 가장 중요한 환경요인 중 하나이다. 인공광원을 켜 주어 작물의 개화를 조절하여 생산량을 늘리는 재배법을 전조재배라 하고 인공광원을 이용해 작물에 부족한 광을 보충해 주어 생산량을 늘리는 재배법을 보광재배라 한다. 우리나라의 시설재배지는

본 연구의 목적은 고효율 친환경 광원인 LED(Light-Emitting Diode)를 이용하여 시설재배작물의 전조 및 보광재배 에너지절감 기술을 개발하고 시설재배지의 광환경을 개선하여 시설재배작물의 생산성을 증진하고 품질을 향상시키는 기술을 개발하고 농업현장에 실용화하는데 있다. 광은 작물의 생산에 가장 중요한 환경요인 중 하나이다. 인공광원을 켜 주어 작물의 개화를 조절하여 생산량을 늘리는 재배법을 전조재배라 하고 인공광원을 이용해 작물에 부족한 광을 보충해 주어 생산량을 늘리는 재배법을 보광재배라 한다. 우리나라의 시설재배지는 약 53,000ha이며 이중에서 2,864ha의 9,983 농가에서 인공광원을 이용한 전조 및 보광재배가 시행되어 연간 약 166백만 KWh의 전기를 소모하고 약 140억원의 농업용 전기요금을 지출하고 있는 실정이다. 전조재배와 보광재배에 주로 사용되는 광원은 백열등이 80% 이상을 차지하고 고압나트륨램프, 고압수은등, 형광등 등이 사용되고 있으나 이들 백색광원은 전기소모량이 많고, 화재위험, 감전사고의 위험, 짧은 사용 수명, 전구 교체의 번거로움 등이 문제점이며 폐 백열전구는 환경오염을 유발할 수 있다. 또한 작물의 발아, 생장 및 개화는 광질(light quality)에 의해 광수용단백질인 파이토크롬(phytochrome)의 작용으로 조절되지만 효율이 낮은 백색광에 의존하고 있는 현재의 인공광 이용기술로는 전기에너지 절감, 생육 조절, 생산성 향상, 품질향상 등에 의한 고부가가치 창출이 미흡한 실정이다. 따라서 LED를 이용한 전조 및 보광재배 효과 분석, 전기에너지 절감 효과 구명, 최적 광강도 및 광처리방법 구명과 LED 광처리장치의 광처리 효과 분석 등이 필요하다.

Abstract ▼

LEDs(Light Emitting Diodes) is promising as a new light source having a low electricity consumption and high energy efficiency. Development of technologies for practical use of LEDs in agricultural production is needed to save energy and to conserve the environment. Conventional incandescent, high p

LEDs(Light Emitting Diodes) is promising as a new light source having a low electricity consumption and high energy efficiency. Development of technologies for practical use of LEDs in agricultural production is needed to save energy and to conserve the environment. Conventional incandescent, high pressure sodium lamp(HPS), and metal halide lamp consume a lot of electricity but have a low efficiency for crop production. Frequently, sunshine duration deficiency cause yield reduction and quality degradation in the conventional plastic house and glass house. Development of optimal combination of light wavelength, light intensity, and new lighting device are needed to utilize LEDs in agriculture. Utilizing of LEDs are important as a green technology. To develop optimal model of LEDs lighting device, we conducted the study on lettuce growth responses under the sunlight incoming environment and the sunlight closed environment. We make LED lighting device in the shape of bar, the shape of V, the shape of plate, and the shape of corn and examined these light intensity, light uniformity, LED requirements, and LED lighting device requirements, respectively. Increasing the proportion of blue LED to red LED the LUX, PAR, and fresh weight of lettuce were increased under the sunlight closed environment. Increasing the proportion of blue LED to red LED the fresh weight of lettuce was increased. But increasing the proportion of far-red LED to red LED the fresh weight of lettuce was decreased under the sunlight incoming glass house environment. LED lighting device in the shape of corn have high light uniformity, smallest LED requirements, and smallest lighting device requirements. LED lighting device in the shape of corn have the highest light utilization efficiency and economical compare to LED lighting devices in the shape of bar, V, and plate. Far-red light treatments increased plant length, fresh weight, and stem dry weight of paprika. But fruit number, fruit weight, and yield of paprika were not significantly different by red, far-red, and red/blue light treatments. Far-red effects on fresh weight of leaves and stems of paprika may influence yield of paprika. Red and red/blue light were effective on growth of lettuce under sunlight closed environment.

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 7
• 제1장 서론 ... 10
• 제1절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 10
• 제2절 연구개발의 내용 및 범위 ... 11
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 12
• 제1절 국외기술개발현황 ... 12
• 제2절 국내기술개발현황 ... 13
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 14
• 제1절 연구 수행내용 ... 14
• 제2절 연구결과 및 고찰 ... 32
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 62
• 제1절 목표대비 달성도 ... 62
• 제2절 정량적 성과 ... 64
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 66
• 제6장 기타 중요 변동사항 ... 68
• 제7장 참고문헌 ... 69
• 연차평가 지적사항 및 조치결과 ... 72
• 주요연구 성과 ... 73
• 적색 LED를 이용한 국화 전조재배 기술 ... 74
• 적색 LED를 이용한 딸기 전조재배 기술 ... 75
• 적색 LED를 이용한 부추 재배기술 ... 76
• 적색 LED를 이용한 온시디움 보광재배 기술 ... 77
• 적색 LED를 이용한 델피니움 보광재배 기술 ... 78
• 시설원예용 LED 전등 모듈 ... 79