초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
<순환형 딸기 재배 베드시스템 개발>
딸기의 재배공간효율을 최대화 하여 수확량을 높이고 작업자가 앉아서 기다리면 베드가 움직여 작업자에게 다가오는 방식을 채택하여 노동력 절감 및 에너지 이용효율을 향상 할 수 있는 순환형 재배장치를 개발하고 그 성능시험을 실시한 결과는 다음과 같다. 시험에 사용된 베드가 탑재된 재배베드부의 전체 중량은 약 20 kg로 조사되었고, 식 (2)를 이용하여 재배베드부의 설계중량을 계산 후 작동기 및 프레임을 설계해야 할 것으로 판단된다. 양액공급은 인력의 조작없이 작동될 수

Ⅳ. 연구개발결과
<순환형 딸기 재배 베드시스템 개발>
딸기의 재배공간효율을 최대화 하여 수확량을 높이고 작업자가 앉아서 기다리면 베드가 움직여 작업자에게 다가오는 방식을 채택하여 노동력 절감 및 에너지 이용효율을 향상 할 수 있는 순환형 재배장치를 개발하고 그 성능시험을 실시한 결과는 다음과 같다. 시험에 사용된 베드가 탑재된 재배베드부의 전체 중량은 약 20 kg로 조사되었고, 식 (2)를 이용하여 재배베드부의 설계중량을 계산 후 작동기 및 프레임을 설계해야 할 것으로 판단된다. 양액공급은 인력의 조작없이 작동될 수 있도록 bush의 상하 이동으로 밸브를 개폐할 수 있도록 하였고, 소켓의 입구부분의 직경을 플러그보다 200%이상 크게 하여 재배조 이동 시 관성에 의해 약간의 이동이 있어도 양액공급이 가능하도록 제작하였다. 설향의 경우 화경장을 고려하면 재배조 거리는 50 cm이면 재배가 가능할 것으로 사료되나, 화경장과 그림자의 길이를 고려하면 베드간 거리는 약 60 cm가 적당할 것으로 판단되며, 이때 재배주수는 약 20~22 주/m² 이다. 식 (1)과 식 (3)을 통해 계산된 재배베드부의 설계중량 및 견인력을 이용하여 길이방향 이송을 위한 작동기의 용량을 계산한 결과 0.83 Nm이상의 토크를 가진 것이어야 할 것으로 계산되었다. 시작기의 경우 10개의 재배조 모두에 대해 수확이나 관리작업을 수행할 경우 소요되는 소비전력량은 41.1 Wh인 것으로 조사되었다. 시작기는 딸기의 수확이나 관리작업 시에만 작동하기 때문에 조사된 진동각은 재배에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 사료된다. 시작기의 성능 시험결과 생육초기에는 고설재배보다 순환형 재배베드 시스템에서 재배되는 딸기의 초장, 엽장, 엽폭 등 생육이 좋은 것으로 조사되었으나, 후반기에는 통계적으로 유의차가 발생하지 않는 것으로 조사되었다
<다단식 고설벤치 딸기재배 환경조절 연구>
본 연구의 목적은 일단벤치베드와 비교하여 딸기 과실의 생산량과 과실 품질에 미치는 다단식 고설벤치 베드의 효과를 확인하고자 하였다. 본 실험은 또한 재배기간 동안 온도와 LED광의 효과에 대한 정보를 수집하기 위하여 수행되었다. 2012-2013년과 2013-2014년 딸기를 재배하는 동안 일단베드에 비하여 다단식 고설벤치 베드에서 생산성이 50%에서 60% 증수되었다. 일반베드에서 재배된 과실과 다단식 고설벤치에서 재배된 과실의 품질 변화는 거의 없었다. 낮 동안 일조량이 부족한 하단베드에 LED 등을 보광으로 전조하였을 때, 청색 LED 등이 딸기 생산량을 가장 높게 하였다. LED 등에 의한 식물합성물질이나, 당 및 산도와 같은 과실품질은 유의한 차이가 없었다. 난방개시 점이 8℃인 곳에서 자란 딸기보다 10℃인 곳에서 자란 과실의 생산량이 긍정적으로 증가되었다. 본 연구는 생산량 증가를 위해 플라스틱 온실에서 난방개시 점을 10℃로 설정하고 다단식 고설벤치 베드에서 딸기를 재배할 것을 권장한다.
<에너지절감형 딸기재배 냉난방시스템 개발>
고설재배용 딸기재배 시스템 및 온실 냉난방 이용 현황조사 결과, 딸기 재배면적은 6924.1ha, 고설재배면적은 166.8ha로서 고설재배면적이 약 2.4%이며 지역별로는 경남이 2538ha로서 약 61%를 차지하였다. 온실의 형태는 대부분 단동온실을 사용하는 것으로 나타났으며 설치형태는 X형을 사용하는 농가가 53%로 조사되었다. 냉난방방법은 지하수를 이용한 수막방식을 사용하고 있는 것으로 나타났다. 앞으로 노동력 부족등으로 인하여 고설재배 면적이 증가 할 것으로 판단되었다.
고설베드 근권부 가온시험결과 처리구에서는 19.4℃였으며 대조구에서는 11.4℃를 나타내었다. 근권부 가온을 한 처리구의 베드내부온도가 공간난방을 한 대조구에 비해 8.0℃ 높게 유지되는 것으로 나타났다. 온수기 입ㆍ출구온도차이에 따른 온수와 고설베드 근권부내의 토양과 열교환량 및 효율은 입․출구 온도차가 2.0 ~ 3.4℃ 일 경우 열교환량은 3,000 ~ 4,400kcal 로 나타났고 효율은 58~88%를 보이고 있다. 상관관계식은 y= -282.92X² + 2963.9X - 1688.6 으로 나타났으며 상관계수는 90.8로 높은 것으로 나타났다. 딸기고설 재배시 근권부 난방 기술을 활용하므로서 난방비용을 19% 정도 절감할 수 있는 효과를 볼 수 있다.
온실의 냉방시험결과 XL배관의 입출구 평균 온도차는 4.0℃ 였으며 근권부 지온은 평균 2.4℃ 차이를 나타내었다. 순환수의 유량 및 공급열원을 적절히 조절하면 고온기 냉방효과 및 시설 작물의 재배가 가능할 것으로 판단된다. 또한 지하수, 순환식수막시스템과 패키지화하여 사용할 경우, 상대적으로 적은 량의 전기에너지와 비용으로 냉방 에너지의 일정부분을 부담할 수 있을 것으로 판단되며, 지하수 사용이 가능하고 화석연료를 절감할 수 있으므로 환경오염에도 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract ▼

< Development of the circulating-type cultivating system >
This study was conducted to develop the circulating-type cultivating system for strawberry cultivation that enables to improve work and energy efficiency. The system consists of 2 longitudinally-moving units, 2 laterally-moving units, 10

< Development of the circulating-type cultivating system >
This study was conducted to develop the circulating-type cultivating system for strawberry cultivation that enables to improve work and energy efficiency. The system consists of 2 longitudinally-moving units, 2 laterally-moving units, 10 cultivation bed units, a nutrient supply unit and a control unit. The planting density using the system was 20~22 plant/m², which is about 2.1 times more than the one by the conventional culture. The maximum pull-in force was observed at the point where the longitudinal moving started. The motor torque for longitudinal-moving was calculated using the design weight of the system, which was 0.83 Nm and over. The electric consumption for harvesting and managing 10 cultivation beds was 41.1 Wh. The maximum vibration of cultivation bed was approximately 5.26 degree when a cultivation bed moved by a lateral movement unit.
< Study of environmental control for multi-story high bed of strawberry cultivation >
This study was aimed to confirm that effect of multi-story high bed on yield and quality of strawberry comparing to these of one-story high bed. The experiment also was attempted to get piece of quantitative information about effects of LED illumination or temperature during cultivation periods. The yield of strawberry fruits cultivated on the multi-story high bed was increased about 50% or 60% than those on the one-story high bed during in 2012-2013 or in 2013-2014. The strawberry fruits grown under multi-story high bed were very little changes at the quality of fruit compared to those of the one-story high bed. When supplemental LED light illuminated at strawberry plants planted on the bottom story bed during shortage sunlight times on daylight, blue LED light was the highest improved at the yield of strawberry. LED lights treatments were not significant in changes of fruit qualities as sugar, acidity, and phytochemicals. In setting of heating point in order to keep warm on a plastic greenhouse in night at the winter season, the yield of strawberry fruits under 10℃ heating point was positively increased than those of 8℃ heating point. The study is proposed that strawberry yield be improved by using multi-story high bed with under the control by 10℃ heating point in a plastic greenhouse.
< Development of conditioning and heating system for strawberry cultivation >
High bed growing greenhouse strawberry cultivation systems and air-conditioning usage survey, strawberry acreage is 6924.1ha, high bed acreage is about 2.4% as 166.8ha and accounted for about 61% as a region, Gyeongsangnam the 2538ha. In the form of a greenhouse were found to be using the most greenhouse installation single acting type was investigated as a farm using the X-type 53%. Heating method was found that using a water film method using ground water. Due to the labor shortage in the future, such as high bed acreage was expected to increase. High bed root zone warm test plots was 19.4℃ in the control group showed a 11.4℃. Bed internal temperature of the treatment, and the root zone heating section is shown to be higher than that of the control group was 8.0℃ maintained space heating. Water heater inlet-outlet temperature and heat capacity of the soil and high bed portion according to the difference between hot and rhizosphere and efficiency. Inlet and outlet temperature difference is 2.0 ~ 3.4 ℃ when the heat capacity is 3,000 ~ 4,400kcal efficiency was found in the 58 ~ 88% shows. Correlation is y = -282.92X² + 2963.9X - 1688.6 was born and the correlation coefficient was higher by 90.8. By utilizing the strawberry cultivation high bed you can see the effect of heating technology that can reduce heating costs by 19% or so. The average temperature difference between the inlet and outlet of the XL conditioning test pipe of the greenhouse is 4.0 ℃ was the rhizosphere soil temperature showed a mean difference 2.4 ℃. Properly adjust the heat source of the circulating flow and supply is expected be the cultivation of crops and facilities cooling effect. In addition, ground water, circulation water curtain when used to package and circulation system, and relatively determined to be able to bear a portion of the cooling energy into electrical energy and cost of the small amount of underground water is available and it is possible to reduce fossil fuel environment contamination is expected to be able to contribute.