Journal of Bio-Environment Control ISSN:1229-4675(Print) 2765-3641(Online) 생물환경조절학회지

본 연구는 수경재배 씨감자 생산을 위한 맹아묘의 안정적 생산 체계를 확립하기 위하여, 소괴경의 휴면타파 처리 및 육묘 환경 요인이 맹아묘의 생육 특성에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 시험은 제주특별자치도 농업기술원 감자 육묘실에서 ‘탐나’와 ‘대지’ 품종을 대상으로 가을 및 봄 작기에 걸쳐 실시하였다. 소괴경 휴면타파 시험에서는 GA₃ 처리 시 두 품종 모두에서 무처리구 대비 휴면타파 소요일수가 유의하게 단축되었으며, 처리 농도가 증가할수록 휴면타파가 촉진되는 경향을 보였다. 산광기간 시험에서는 휴면타파 후 산광기간이 길어질수록 묘 길이와 마디수가 증가하는 경향이 나타났으며, 특히 14일 이상의 산광기간에서 안정적인 생육 확보가 가능하였다. 광도 처리 시험에서는 광도가 증가할수록 묘 길이는 감소하여 도장 생육이 억제되었으나, 마디수는 재배 시기에 따라 상이한 반응을 보였다. 양액 농도 시험에서는 양액의 전기전도도(EC)가 증가함에 따라 묘 길이와 마디수가 증가하는 경향이 확인되었으며, 이는 양분 공급 수준 증가에 따른 지상부 생육 촉진 효과로 해석되었다. 이상의 결과를 종합할 때, 수경재배 씨감자용 맹아묘 생산을 위해서는 적정 농도의 GA₃를 이용한 휴면타파, 14일 이상의 산광 처리, 고광도 조건을 통한 도장 억제, 그리고 과도한 생장을 방지할 수 있는 적정 수준의 양액 관리가 중요한 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 수경재배 씨감자 생산을 위한 맹아묘 육묘 환경 관리 기술 확립에 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 다양한 재배환경에서 곤달비(Ligularia stenocephala)의 출현 특성과 온도요인간의 관계를 분석하고, 적산온도 기반 온도지표의 활용 가능성을 평가하고자 수행되었다. 항온조건(2－30℃)에서 온도처리별 출현 특성을 조사한 결과, 온도가 증가함에 따라 출현 소요일수는 감소하였으며, 25℃ 이상에서는 감소 폭이 완만해지는 비선형적 반응을 나타냈다. 온도와 출현 소요일수간의 관계는 2차 다항식으로 유의하게 설명되었고(R²=0.9782**), 출현 소요일수는 약 29℃에서 최소가 되는 것으로 추정되었다. 그러나 25℃ 이상에서 출현 촉진 효과가 둔화되었으며, 실용적 재배 관점에서는 20－25℃ 범위도 충분히 유효할 수 있을 것으로 판단되었다. 환경조건별 출현기 분석 결과, 차광한 노지에서 출현이 가장 지연되었으며, 시설재배에서는 측창 개방률이 낮을수록 출현기가 단축되는 경향을 보였다. 출현 소요일수는 2024년과 2025년 모두에서 대기온도, 흑구온도 및 지온과 유의한 부의 상관관계를 나타냈으며, 특히 흑구온도와 지온에서 더 높은 상관성을 보였다. 반면 상대습도와 광량은 출현과의 관계가 일관되지 않았다. 적산온도 분석 결과, 모든 재배환경을 포함한 경우 대기온도가 가장 낮은 변동성을 보여 비교적 안정적인 지표로 나타났다. 그러나 시설재배와 같이 환경조건이 균일한 경우에는 흑구온도와 지온이 더 낮은 변이계수를 나타냈으며, 출현 반응을 보다 일관되게 설명하였다. 이는 재배환경의 이질성 수준에 따라 적합한 온도지표가 달라질 수 있을 것으로 판단되었다. 따라서 곤달비 출현 예측에 있어 시설재배와 같이 바람, 강우 등의 영향이 적은 환경조건에서는 흑구온도 및 지온과 같은 복합 열환경 지표의 활용이 가능할 것으로 판단되었다. 그러나 향후 이러한 지표의 현장 적용성과 예측 정확도 향상을 위해서는 추가적인 검증이 요구된다.

본 연구는 고온기 딸기 육묘 시 근권부 고온 스트레스를 완화하고 건전묘 생산 가능성을 높이기 위해 자묘포트 하부 냉수배관을 이용한 육묘 냉방시스템 프로토타입을 개발하고, 냉방효과, 묘소질 및 본포 정식 후 출뢰 반응을 평가하였다. 개발 시스템은 4×8구 자묘포트 하부에 VN 비압력용 경질 PVC 40A 냉수배관을 접촉시키고, 공기열원 히트펌프와 2ton급 냉수탱크를 이용하여 냉수를 순환시키는 방식으로 구성되었다. 160m 배관의 열전달률은 풍속 0.3－1.0m/s조건에서 3,843－ 5,157kcal/h로 산정되었으며, 이를 바탕으로 4RT급 히트펌프 시스템을 적용하였다. 이에 따라 실험결과로, 2025년 8월 23일 기준 냉방육묘구의 자묘포트 하부 근권부 주변온도는 온실 내부기온 대비 최대 10.7°C, 평균 6.6°C 낮았고, 일반육묘구 대비 최대 6.1°C, 평균 4.3°C 낮았다. 포트 내부 근부온도는 일반육묘구 대비 최대 7.6°C, 평균 3.9°C 낮았으며, 근부 최고온도는 일반육묘구 32.0°C에서 냉방육묘구 26.3°C로 감소하였다. 또한 묘소질 조사 결과 냉방육묘구는 일반육묘구보다 관부직경, 초장, 엽병장, 엽폭 및 SPAD가 유의하게 높았으며, 엽장은 유의한 차이를 보이지 않았다. 특히 초장과 엽병장은 큰 효과크기를 보여 냉방처리에 따른 생육 개선 효과가 뚜렷하였다. 육묘 종료 후 본 포장에 딸기를 정식하였고, 본포 정식 후 1화방 최초 출뢰일은 두 처리구 모두 2025년 10월 14일로 동일하였으나, 10월 24일 이후 냉방육묘구의 누적 출뢰수가 빠르게 증가하여 조사 종료 시점에서 일반육묘구 대비 약 11.6% 높은 출뢰수를 보였다. 이상의 결과로부터 자묘포트 하부 냉수배관을 이용한 근권부 국부 냉방은 고온기 딸기 육묘온실에서 묘 주변 미기상과 포트 내부 근부온도를 낮추고, 묘소질 향상 및 정식 후 출뢰 반응 개선에 기여할 수 있는 기술로 판단되었다. 향후 반복연차 실험과 운전조건 최적화, 수량 및 경제성 분석이 필요하다.

온실 재배 토양은 제한된 수분 교환과 과도한 비료 공급으로 인해 염류 집적이 되기 쉽습니다. 염류집적은 토양 구조를 악화시키고, 작물의 생육을 저해합니다. 본 연구는 미생물 접종제가 토양 특성을 개선하여 염분 스트레스를 완화하고, 온실 애호박의 생장과 생산성을 향상시킬 수 있는지를 평가하는 것을 목표로 진행하였습니다. 실험은 2023년 5월부터 11월까지 대한민국 부안군 백산면에서 수행되었습니다. 해당 부지의 온실 10개 중 4개를 선정하여 무처리 대조군과 아조토박터, 슈도모나스 등(각각 >10⁶ CFU mL^-1)으로 구성된 복합미생물제제(MI) 처리군으로 나누어 처리하였습니다. 복합미생물제제(MI)는 2023년 5월 중순부터 11월 말까지 14일 간격으로 토양 관주 방식으로 처리했습니다. 토양 물리적 특성, 토양 화학적 특성, 식물 생장 특성 및 과실 수확량을 측정했습니다. MI 처리는 토양 경도와 용적 밀도를 감소시켜 토양 물리적 조건을 개선했습니다. 토양 전기 전도도와 질소산암모늄 농도는 처리군이 대조군보다 낮았습니다. 인과 칼슘 농도를 포함한 대부분의 다른 화학적 특성은 처리군과 대조군 사이에 유의미한 차이를 보이지 않았습니다. MI 처리는 초기 영양 생장을 촉진했지만, 후기 식물 높이와 줄기 직경은 두 군 간에 뚜렷한 차이가 없었습니다. 그럼에도 불구하고 과일 수확량은 처리군이 대조군보다 높았습니다. MI는 토양 물리적 조건을 개선하고 염분 스트레스 지표를 감소시켜 온실 재배 환경에서 여름 호박의 생육 및 수확량 증가를 도왔습니다. 이러한 결과는 MI가 염류가 집적된 온실에서 지속 가능한 토양 관리 방안으로 활용될 수 있음을 시사합니다.

본 연구는 ‘금실’ 딸기의 하절기 육묘 시 적절한 차광 수준을 제시하기 위해, 다양한 차광 수준에서 온실 환경 변화, 묘 생육, 그리고 이식 후 생육 및 수량을 평가하고자 수행되었다. 실험은 육묘 기간 동안 50% 차광(S50)을 기준으로, 차광망을 추가하여 최종 차광 수준을 55%(S55)와 60%(S60)로 조절한 3개 처리구로 구성하였다. 묘는 정식 전 40일간 다양한 차광 수준에서 육묘하였으며, 이후 정식하여 142일간 재배하였다. 연구 결과, 차광 수준이 증가할수록 온실 내부 온도는 감소하였으나, S60 처리에서는 육묘 기간 40일 중 23일에서 일평균 온도가 30℃를 초과하여 고온 조건이 빈번하게 나타났다. 이러한 조건에서 육묘기 동안 차광 수준이 증가할수록 엽병장은 신장한 반면, 처리 40일 차에 엽장, 엽폭 및 관부직경은 S50 처리 대비 S55와 S60 처리에서 감소하였다. 특히 S60 처리에서는 광합성 속도가 유의적으로 저하되었다. 정식 후 생육에서 S55 처리는 초기부터 S50 처리와 유사한 생육을 보였으나, S60 처리는 다른 처리와 비슷한 수준에 도달하는 데 60일 이상이 소요되었고 1화방 출현 및 개화가 6－8일 지연되었다. 수량 조사 결과, 평균 수량과 총 수량은 S50과 S55 처리 간에 유의미한 차이가 없었으나, S60 처리에서는 유의적으로 감소하였다. 결론적으로 하절기 ‘금실’ 딸기 육묘 시 건전한 묘 생육을 도모하고 정식 후 안정적인 생육과 수량 확보를 위해 차광 수준은 55% 이하로 유지해야 함을 시사한다.

본 연구는 단축된 명암주기 조건에서 EC 수준이 오이 묘의 생육 유지에 미치는 영향을 평가하기 위해 수행되었다. 오이(Cucumis sativus L.) 종자를 파종 후 제1본엽 출현을 기준으로 두가지 명암주기와 세 가지 EC 수준의 처리를 조합하여 적용하였다. 명암주기는 12/12h와 6/6h(명기/암기), EC 수준은 1.5, 2.5, 3.5dS·m^-1로 설정하였으며, 밀폐형 식물생산 시스템(CPPS) 내 25°C 조건에서 RGB LED(R:G:B = 7:1:2)를 이용하여 육묘하였다. EC 1.5와 2.5dS·m^-1에서 SPAD값은 12/12h에 비해 6/6h에서 유의적으로 낮았으나, 6/6h의 EC 3.5dS·m^-1에서는 낮은 EC 수준에 비해 높은 SPAD 값을 나타냈다. EC 1.5dS·m^-1에서 뿌리 표면적과 부피는 12/12h에 비해 6/6h에서 감소하였으나, 6/6h의 EC 3.5dS·m^-1에서는 이러한 감소가 완화되었다. 6/6h에서 DM과 SLW는 EC 1.5dS·m^-1에서 낮았으나, EC가 3.5dS·m^-1로 증가함에 따라 12/12h와 유사한 수준으로 회복되었다. 이러한 결과를 통해 단축된 명암주기 조건에서 EC를 3.5dS·m^-1로 높이는 것이 오이 묘의 묘소질 및 지하부 생육 유지에 도움이 될 수 있으며, CPPS 내 환경 조절 방안으로 활용될 수 있음을 시사한다.

여름철 후반부터 초가을에 걸친 시설 내 고온은 생육적온이 15－20℃인 호냉성 작물 시금치의 재배를 제한한다. 본 연구는 2025년 9월 19일부터 11월 3일까지 온실에서 재배한 시금치를 대상으로 분무경(AP), 박막경(NFT), 펄라이트 배지경(PL) 세 가지 수경재배 시스템을 비교하였다. 재배기간 중 온실 내 기온은 평균 21.5℃, 일최고기온 평균 29.7℃, 최고 40.7℃였으며, 생리장해 한계온도인 25℃를 초과한 시간은 일평균 5.3시간이었고 46일 중 40일에서 일최고기온이 25℃를 초과하였다. 주간 수증기압포차는 평균 1.32kPa, 일적산 일사량은 평균 11.0MJ·m^-2·d^-1였다. 근권부 평균 온도는 PL 22.9℃, AP 22.2℃, NFT 21.5℃였고, 기온에 대한 근권부 온도의 회귀 기울기는 NFT 0.67, AP 0.48, PL 0.34로 배지를 사용하는 시스템에서 열 완충 효과가 가장 컸다. 지상부 생체중은 AP 55.5g/plant, NFT 50.2g/plant로 PL 24.6g/plant보다 높게 나타났다. 순광합성속도는 AP에서 15.64μmol CO₂·m^-2·s^-1로 가장 높았으며 기공전도도와 기공증산속도도 동일한 경향을 보였다. 식물체의 P₂O₅, K₂O 및 MgO 함량은 AP와 NFT에서 PL보다 높은 경향을 보였으나 T-N과 CaO는 차이가 없었다. 처리 간 근권부 평균 온도 차이가 최대 1.4℃에 불과하여 생체중 차이를 근권부 온도만으로 설명하기 어려웠으며, 이는 근권부 산소 공급 및 수분 가용성의 차이와 관련된 것으로 판단되어 이에 관한 추가 연구가 필요하다.

농업용 온실 구조물은 고온·다습한 환경에 노출되어 금속 체결 부품의 부식이 빠르게 진행되며, 이는 구조적 안정성을 저하시키는 주요 원인이 된다. 기존의 육안 기반 부식 평가는 관찰자의 주관 및 조명 등 환경적 요인에 의해 객관성이 저하되는 한계가 있다. 이에 본 연구는 온실의 핵심 연결 부품인 새들 클램프(Saddle clamp)를 대상으로 적청(Red Rust)의 등급을 정량적으로 평가하기 위한 영상 처리 기반 자동화 알고리즘을 제안하였다. 가속 부식 거동 분석을 위해 중성 염수분무시험(NSS test) 24시간에서 120시간까지 수행하여 시편을 획득하였으며, 일정한 조명 및 촬영 조건 하에서 디지털 영상을 수집하였다. 배경 노이즈 및 초기 백청(White Rust) 오탐지를 배제하고자 전처리와 HSV-RGB 복합 필터링을 적용하여 실제 적청 영역만을 추출하였다. 제안된 알고리즘은 KS D 9502 RN 표준도와의 검증에서 높은 수치적 일치도를 보여 정량적 평가 도구로서의 활용 잠재력을 확인하였다. 본 연구 결과는 향후 온실 구조물의 자동화된 부식 모니터링 및 체계적인 유지관리 시스템 구축을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 경남지역 시설하우스에서 재배한 과일용 파파야(Carica papaya L.) 3품종(‘Red Lady’, ‘Holland’, ‘Daenong’)의 생육특성, 과실 품질 및 소비자 기호성을 비교하여 국내 시설재배에 적합한 품종을 선발하고자 수행하였다. 주요 생육단계 조사 결과, 개화부터 최초 수확까지의 기간은 90－95일로 품종 간 큰 차이가 없었으며, 세 품종 모두 8월 중 수확이 가능하였다. 수체 생육은 ‘Red Lady’가 수고, 줄기직경 및 엽수에서 가장 우수하여 강한 수세를 나타냈다. 과실 형태적 특성에서는 ‘Daenong’이 과중과 과실 크기가 가장 커 대과형 품종의 특성을 보였으며, ‘Holland’는 과형지수가 높아 세장형 과실 특성을 나타냈다. 과실 품질은 ‘Holland’의 가용성고형물 함량이 가장 높았고, ‘Daenong’은 과육색이 우수하였다. 수량은 품종 간 유의적인 차이가 없었다. 관능평가에서는 ‘Holland’가 향, 맛 및 종합적 기호도에서 가장 높은 평가를 받아 소비자 선호도가 가장 우수한 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하면, ‘Holland’와 ‘Red Lady’는 경남지역 시설재배용 파파야 품종으로 가장 유망하였으며, ‘Daenong’은 대과 생산용 품종으로 활용 가능성이 높은 것으로 판단되었다.

본 연구는 CFD를 활용하여 입·배기구 위치에 따른 수직농장 내부환경의 균일성 비교를 목적으로 수행되었다. 대상 시설은 다층 구조의 수직농장으로 설정되었으며, 작물군을 다공성 매질로 모델링하고 현열 및 잠열 교환을 포함하여 실제 재배 환경을 반영하였다. 입기구와 배기구의 높이 및 벽면·천장 배치를 조합하여 총 16개의 Case를 구성하고, 온도 분포, 유속 분포 및 CV를 기반으로 성능을 비교하였다. 분석 결과, 입·배기구의 상대적 위치는 시설 내부의 열·기류 균일성에 결정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 좁은 면의 벽(Wall1)의 동일한 벽면에 입기구와 배기구를 배치하고 입기구를 배기구보다 낮게 둔 Case A-1이 온도 CV 0.08%로 가장 균일한 열환경을 형성하였으며, 유속 CV 또한 6.35%로 가장 낮아 정체 영역이 가장 적었다. 이는 유입 공기가 재배 공간 전반을 순환한 뒤 배출되어 부력에 의한 수직 온도 성층화를 효과적으로 상쇄하였기 때문이다. 반면 입기구를 하부에 두고 배기구를 천장에 배치한 Case C-4에서는 유입 공기가 상부 고온 영역과 혼합되지 못한 채 배기구로 직접 빠져나가는 현상이 발생하여, 온도 CV가 0.26%로 가장 높고 상부에 고온 정체 영역이 형성되었다. 또한 넓은 측벽(Wall 2, 4)에 입기구를 배치한 경우 유입 공기가 길이 방향 후단부까지 충분히 도달하지 못해 균일도가 상대적으로 저하되었다. 최종적으로 좁은 면의 벽과 동일 벽면에서 입기구를 배기구보다 낮게 배치하는 구조가 온도와 유속 균일성을 동시에 확보하는 입·배기구 조건이었다. 본 연구 결과는 수직농장의 환기 시스템 설계 시 입·배기구 위치 최적화의 중요성을 제시하며, 향후 에너지 효율 향상 및 작물 생산성 증대에 기여할 수 있는 기초 자료로 활용될 수 있다. 다만 본 연구는 실측 검증 없이 검증된 선행 연구의 물리 모델과 경계 조건을 채택하였으므로, 절대적인 온도·유속 값보다는 입·배기구 위치에 따른 상대적 균일성 경향의 비교에 그 의의가 있다. 또한 단일 재배실 형상과 고정 환기율(56.2 ACH) 조건에 한정되며, 기공 저항을 노지에 대한 상수로 두어 수직농장 내부에서의 생육 단계별 증산 변화를 반영하지 못한 한계가 있다. 따라서 향후에는 실측 기반의 정량적 검증, 다양한 규모·환기량 조건으로의 확장, 순환팬을 통한 재배단 간 기류 혼합 등 미기상 균일성 향상 방안에 대한 후속 연구가 필요하다.

공정육묘장에서 출하되는 묘의 생육 상태는 정식 후 초기 생육과 관련될 수 있으므로, 출하단계 묘를 신속하고 객관적으로 평가하는 것이 중요하다. 그러나 실제 육묘 현장에서는 묘 평가가 육안 판단에 의존하거나 노동집약적인 생육 조사를 필요로 하므로, 비파괴적이고 정량적인 평가 방법이 요구된다. 본 연구는 공정육묘장에서 생산된 출하단계 토마토 묘를 대상으로 영상 기반 초장 및 엽면적 측정의 적용 가능성을 평가하고, 이를 이용한 지상부 생육 및 묘 품질지표의 신속 비파괴 평가 가능성을 검토하고자 수행되었다. 국내 공정육묘장 9곳에서 출하단계 토마토 묘를 수집하고 Plant Image Measurement System(PIMS)을 이용하여 영상 기반 초장과 엽면적을 측정하였다. 이후 파괴조사를 통해 생육을 조사하고, sturdiness quotient(SQ)와 compactness index(CI)를 산출하였다. 출하단계 토마토 묘는 육묘장에 따라 지상부 생육에서 다양한 변이를 나타냈다. 영상 기반 초장과 엽면적은 파괴 측정값과 각각 R² = 0.7524와 0.6837의 양의 선형 관계를 나타냈다. 영상 기반 초장과 엽면적을 이용한 회귀모델의 설명력은 지상부 생체중에서 가장 높았으며(R² = 0.642), 지상부 건물중은 R² = 0.509로 나타났다. 반면 SQ와 CI의 설명력은 각각 R² = 0.407과 0.312로 상대적으로 낮았다. 이러한 결과는 영상 기반 초장과 엽면적이 출하단계 토마토 묘의 형태적 생육과 지상부 생육을 비파괴적으로 평가하기 위한 기초 지표로 활용될 수 있음을 보여준다. 다만 복합 품질지표의 평가 정확도를 높이기 위해서는 경경 및 건물 축적 특성을 반영할 수 있는 추가적인 비파괴 형질의 적용이 필요할 것으로 판단된다.

본 연구는 인도네시아 보고르 지역의 토마토, 파프리카 및 대과고추를 사례작물로 선정하여 운영 과정에서 수거 가능한 잔재 흐름을 평가하고 예비 지역 시나리오를 산정하였다. 분석에는 2023–2025년 농가 관측 요약자료, BRIN-KIST ODA 온실의 생산기록 및 BPS 작물통계를 활용하였다. 폴방탄 보고르 ODA 시설은 현지 재배자가 지속적인 역량강화 지원을 받으며 운영하는 한국형 연동 비닐하우스이다. 이 시설의 토마토는 무한생장형 품종으로 재배되는 반면, 보고르의 일반적인 토마토 생산은 주로 유한생장형 노지재배이며 화분 또는 폴리백 재배가 혼재해 생육 균일성이 낮다. 보존된 농가 요약자료의 운영상 잔재비율(f_op)은 토마토 7.5%, 파프리카 4.3%, 대과고추 11%였다. 운영상 잔재비율의 계상 범위에는 작기 중 적엽·정지 잔재, 비상품과, 낙과 및 선별손실이 포함되지만, 작기 종료 시 제거되는 전 식물체는 일관되게 기록되지 않았다. 농가별·작물별·연도별 잔재 신선중, 상품수량, 면적 및 반복자료가 추적 가능한 형태로 확보되지 않았으므로, 이 비율은 통계적으로 검증된 총 생물량 비율이 아니라 잠정적인 프로젝트 수준의 운영상 계수로 해석하였다. 2023년 BPS 생산량에 이를 적용한 결과 운영상 잔재량은 토마토 482.6 t FM, 파프리카 0.08 t FM, 대과고추 324.1 t FM으로 추정되었다. 2023년 단수가 2024년에도 유지되었다고 가정한 조건부 2024년 수확면적 시나리오에서는 각각 454.2, 0.77 및 385.0 t FM으로 산정되었다. 한국 시설재배 계수는 비동등한 계상 경계를 설명하기 위한 참고자료로만 사용하였으며, 보고르 계수와 직접 비교하거나 전이하지 않았다. 본 연구는 토마토와 대과고추를 추적 가능한 현장 계량의 우선 작물로 제시하고, 방어 가능한 지역 인벤토리 구축에 필요한 최소 자료체계를 제안한다.

본 연구는 경남 지역에서 재배된 ‘헤이워드’ 키위프루트의 적정 수확 시기와 상업용 에틸렌 발생제 처리 후 적정 후숙 기간을 평가하기 위해 수행하였다. 2024년과 2025년에 만개 후 152, 156, 159, 163, 166, 170, 173 및 177일에 과실을 수확하여 수확 직후 건물함량, 가용성 고형물 함량, 경도 및 적정산도를 조사하였다. 수확한 과실은 상업용 에틸렌 발생제를 이용하여 18°C, 상대습도 90% 조건에서 24시간 처리한 후, 15°C, 상대습도 90% 조건에서 3, 6, 9 및 12일간 후숙시켜 과실 품질을 분석하였다. 수확 시기가 늦어질수록 건물함량과 가용성 고형물 함량은 증가하고 경도는 감소하는 경향을 보였으며, 만개 후 166일 이후 수확한 과실은 수확 품질에 필요한 최소 기준에 도달하는 경향을 보였다. 후숙 기간이 길어질수록 가용성 고형물 함량은 증가하고 경도는 감소하였으며, 만개 후 166일 이후 수확한 과실은 후숙 12일차에 섭취 적합 수준의 품질 특성을 보였다. 또한 수확 시 건물함량은 후숙 후 가용성 고형물 함량과 유의한 양의 상관관계를 보여, 후숙 후 소비 품질을 예측하는 주요 지표로 활용될 수 있음을 확인하였다. 만개일부터 각 수확 시기까지의 적산온도는 수확 시 건물함량 및 가용성 고형물 함량과 유의한 양의 선형관계를 나타냈으며, 만개 후 약 166일의 적산온도는 두 연도 모두 약 2,100°C·day 이상으로 나타나 수확 적기 판단을 위한 참고 기준으로 활용 가능성을 확인하였다. 따라서 경남 지역에서 재배된 ‘헤이워드’ 키위프루트는 만개 후 약 166일, 또는 약 2,100°C·day 이상의 적산온도에 도달한 시점을 기준으로 건물함량 17% 이상 및 가용성 고형물 함량 7°Brix 이상의 권장 수확 기준에 근접하거나 이를 충족하는 시점에 수확하는 것이 적절하며, 상업용 에틸렌 발생제 처리 후 12일간 후숙하는 것이 후숙 과실의 품질 확보에 적합한 것으로 판단된다.

우리나라의 겨울철 온실 파프리카 재배는 일사량 부족으로 인해 생산성이 크게 감소하며, 특히 1－2월의 생산량은 최적 생육 시기에 비해 60% 이상 감소한다. 본 연구에서는 저광 환경의 겨울철(2021년 11월－2022년 3월) 상업용 온실에서 LED 보광(LED SI, 250μmol·m^-2·s^-1, 적색:백색 = 3:1)이 파프리카의 광합성 특성 및 과실 생산성에 미치는 영향을 평가하였다. LED 보광은 미처리구 대비 PPFD를 21.4%, 적색광 강도를 44.8%, 적색/원적색(R/FR) 비를 110.6% 증가시켰다. 또한 기공전도도는 0.262에서 0.381mol·m^-2·s^-1로 45.4%, 증산속도는 1.681에서 2.234mmol·m^-2·s^-1로 32.9% 증가하였다. 광계 II(PSII)의 양자수율은 0.665에서 0.695로 향상되었으며, 상대 전자전달속도는 55.1에서 69.9μmol·m^-2·s^-1로 증가하였다. 특히 과실의 누적 수확량은 품질 저하 없이 한 주 당 17.9개에서 19.3개로 7.8% 증가하였다. 이러한 결과는 LED 보광조사가 겨울철 광 부족 스트레스를 완화하고, 온대 지역 온실 파프리카의 연중 생산성을 향상시키는 실용적인 기술임을 시사한다.

배추(Brassica rapa ssp. pekinensis)를 대상으로 한 과정기반 및 회귀 기반 작물 생육 모형은 품종 특이적 매개변수를 열시간(thermal time)의 함수로 요구하나, 통제환경에서 육묘 이후 결구기 이전 단계에 대한 매개변수는 극히 제한적이다. 본 연구에서는 배추 4개 품종(‘춘광’, ‘청명가을’, ‘썸머탑’, ‘하라듀’)을 통제된 환경 내(백색 LED, 약 500µmol m^-2 s^-1, 광주기 16/8시간, 일 평균 24.0°C, CO₂ 400ppm)에서 재배하고, 정식 일부터 정식 후 14일까지(0－336 생장도일, growing degree days [GDD]; 기준온도 0°C) 총 6회에 걸쳐 파괴 조사를 수행하였다. 각 품종에 대하여 지상부 건물중(shoot dry weight, SDW)과 엽면적(leaf area, LA)을 GDD에 대한 로지스틱(logistic) 생장곡선을 확인하고, 이를 곰페르츠(Gompertz) 및 지수(exponential) 함수와 비교하였으며, 엽 형태 요소·엽면적·건물중 간의 상대생장(allometric) 관계식을 유도하였다. 아울러 최종 수확 시의 건물 분배 특성을 일원배치 분산분석(one-way ANOVA)과 던컨의 다중검정(Duncan's multiple range test)을 통해 정량하였다. 생장함수 가운데 로지스틱 곡선이 SDW 축적을 가장 잘 설명하였다(R² = 0.998－0.9995). 엽면적은 SDW를 추정하는 강력한 비파괴 지표였으나(3개 품종에서 R² = 0.92－0.93), 최대엽의 길이×너비 곱을 이용한 엽면적 추정은 중간 수준의 설명력에 그쳤다(R² = 0.71－0.80). 품종 간에는 지상부 건물중, 뿌리 건물중, 엽면적 및 엽수에서 유의한 차이가 나타났으나(p < 0.05), 지상부 생체중과의 유의한 차이가 없었다. 이는 해당 시기의 품종 간 차이가 외형적 크기보다는 건물의 축적과 분배 양상에서 발현됨을 시사한다. 이들 품종·생육단계 특이적 매개변수는 다른 조건에 직접 전용(轉用)할 수 있는 값이라기보다, 본 연구와 유사한 통제환경에서 생육모형의 초기화·보정·검증을 수행하고 비파괴적 생육 모니터링을 지원하는 기초자료로서 의의를 갖는다. 본 연구는 단일 온도 및 단일 광량 조건에 한정되었고 결구 형성 이전에 조사를 종료하였으므로, 온도와 광에 대한 생육 반응은 규명하지 못하였다. 이러한 한계를 보완하기 위해서는, 다양한 환경 요인에 따른 생육 반응을 반영하여 매개변수를 추정할 수 있는 확장된 후속 연구가 요구된다.

자웅이주인 키위 재배시 인공수분작업은 수량과 과실 품질을 결정하는 핵심 요인이다. 인공수분은 널리 이용되지만 해마다 노동력과 비용 부담이 증가하고 있어서 대체 수단으로 화분매개곤충 활용에 관한 실용적인 평가가 요구되고 있다. 본 연구는 골드키위 ‘해금’ 품종을 대상으로 서양꿀벌(Apis mellifera L.)을 이용한 수분 효과를 ‘옥천’, ‘해선’ 및 ‘해선과 옥천’의 처리구와 인공수분 처리 간에 과실품질특성과 상품과율을 비교 분석하였다. 실험은 2022년과 2023년 전라남도 완도군 고금면에 있는 청해농원에서 진행하여 인공수분 처리와 혼합 수분수 처리의 과중 분포를 추가 조사하였다. 꿀벌은 1,650m²당 1봉군(약 6봉군ha^-1)으로 배치하였고, 모든 처리에서 화서당 1－2개의 꽃눈만 남기도록 꽃솎기를 동일하게 실시하였다. 평균 과중은 ‘옥천’ 93.0 ± 17.8g, ‘해선’ 90.8 ± 15.6g, ‘해선 & 옥천’ 90.7 ± 12.7g 및 인공수분 99.3 ± 10.9g이었다. 종자수는 처리 간 차이가 있었으며(one-way ANOVA, F3,501 = 5.8, p < 0.01), ‘해선’(824 ± 68개)과 ‘해선 & 옥천’(822 ± 113개) 처리구가 가장 많은 종자를 형성한 그룹으로, ‘옥천’(785 ± 97개)과 인공수분(766 ± 135개)보다 높았다. 가용성 고형물 함량, 적정산도, 건물률 및 과육색은 처리 간 차이가 없었다. 2022년에는 인공수분 과실의 97.3%와 2품종(해선&옥천)의 수분수와 꿀벌 수분 처리구 과실의81.7%가 80g 이상의 상품과였고, 2023년의 동일한 처리구의 80g 이상 상품과는 90.3%이었다. 이러한 결과는 꽃솎기의 수준, 암품종과 비슷한 개화기를 갖는 수분수 배치, 화분매개곤충으로 꿀벌을 함께 이용할 경우 종자 형성과 과실 내부 품질을 유지하면서 80g 이상 과실을 높은 비율로 생산할 수 있음을 보여준다. 이 방법을 인공수분의 대체 가능성을 높이고 현장 적용 범위를 확대하기 위해서는 반복 설계를 갖춘 과원 단위 시험과 경제성 분석을 통해 재배 안정성, 노동력 절감 효과 및 비용 효율성을 추가로 검증해야 한다. 키위 재배농가의 고령화와 노동력 부족이 심화되는 여건에서 화분매개곤충의 전략적 활용은 안정적인 수분과 착과를 지원하는 유용한 관리 방안이 될 수 있다. 특히 암꽃과 개화기가 잘 일치하고 화분 공급 능력이 우수한 수분수를 적절히 배치하고, 꽃솎기의 수준, 과원의 재식 구조와 기상환경에 적합한 화분매개곤충 관리 기술을 병행하는 것이 중요하다. 이러한 접근은 골드키위의 생산 안정성과 품질 향상, 인공수분 의존도 완화 및 지속가능한 생태친화적 재배체계 구축에 기여할 수 있을 것이다.

본 연구는 고단열 복층 진공유리를 온실 피복재로 적용했을 때의 작물 생육 환경과 에너지 소비량을 규명하기 위하여, 폭 8m·길이 10m·측고 3.7m·동고 6m 규격의 복층 진공유리온실과 동일 규격의 일반유리온실에서 토마토를 재배하며 비교하였다. 각 온실에 온습도 로거 18개(3×3×2 격자)와 온습도·CO₂ 로거 1개, 온수 공급관에 적산열량계를 설치하여 계측하였다. 진공유리온실의 내부 기온은 일반유리온실보다 평균 1.1°C 높았고, 저온기 야간에 일반유리온실이 생육 한계온도(10.5°C) 이하에 85.3시간 노출된 반면 진공유리온실은 노출되지 않았다. 진공유리온실의 투과 일사량은 일반유리온실의 58% 수준이었고, 이로 인해 초기 생육은 진공유리온실이 빨랐으나 최종 초장은 두 온실 간 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 진공유리온실의 난방에너지는 일반유리온실의 49.9% 수준이었으나 수확량은 낮았고(192.4 대 229.7kg), 그 결과 에너지이용효율은 진공유리온실이 1.7배 높았다(4.60 대 2.70kg·MWh^-1). 진공유리는 시설원예 탄소배출 저감에 효과적이나, 실용화를 위해서는 광 투과율을 높이기 위한 추가 연구가 필요하다.