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

본 연구는 밀폐형 식물생산 시스템(CPPS)에서 광도와 CO2 농도에 따른 오이와 토마토 묘의 생육을 조사하기 위해 수행되었다. 오이(Cucumis sativus L. ‘Joeunbaekdadagi’)와 토마토(Solanum lycopersicum L. ‘Dotaerang Dia’)를 50구 트레이에 파종하여 CPPS에서 25℃, 50% 상대습도에서 4일 동안 발아시켰다. 발아 후 CO₂ 농도 처리 및 광도는 각각 500(무처리구), 1,000, 그리고 1,500µmol·mol^-1 와 100, 200, 그리고 300µmol·m^-2·s^-1로 재배하였다. 오이의 엽면적은 광도보다 CO₂ 농도 변화에 영향을 받으며 1,500µmol·mol^-1 CO₂ 농도 조건에서 엽면적이 가장 넓었다. 반면에 토마토의 엽면적은 CO₂ 농도와 광도 변화에 따른 유의미한 차이를 나타내지 않았다. 광도가 증가함에 따라, 오이와 토마토의 생육과 묘소질(충실도와 엽면적비)이 유의적으로 증가하는 경향을 나타냈고, 광도 300µmol·m^-2·s^-1에서 가장 높았다. 오이와 토마토 묘의 근권 표면적, 근단 수는 광도의 증가에 따라 유의적으로 증가하였다. 결론적으로 CO₂ 농도와 광도의 조절은 오이와 토마토 묘의 생육과 묘소질을 조절할 수 있으나, CO₂ 농도보다 광도의 영향을 크게 받았으며, 광도가 증가함에 따라 생육, 묘소질, 그리고 뿌리가 발달하는 경향이 나타났다.

본 연구는 ‘대홍’ 복숭아를 대상으로 수확 후 1-MCP 처리와 MAP가 저온 저장 중 복숭아 ‘대홍’의 품질 변화에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 1-MCP는 1μL·L^-1과 2μL·L^-1 농도로 처리하여, MAP 포장 후 온도 5±1℃, 습도 85±5%의 저온 저장고에서 28일 저장하였고, 포장 대조구로 골판지 상자를 설정하여 품질변화를 비교하였으며, 각각의 포장 처리구에는 1-MCP를 처리하지 않은 대조구로 두었다. 저장 중 생체중 감소율은 MAP 포장구에서 1-MCP 처리구와 무처리구 과실 간에 유의한 차이가 없었으며 MAP보다 골판지 상자 포장구의 과실에서 감소율이 높았다. 호흡률과 에틸렌 발생률은 1μL·L^-1 처리구와 2μL·L^-1 처리구에서 유사한 경향을 나타내었고, 대조구는 1-MCP 처리구와 통계적 유의성을 보이며 높게 발생하였다. 포장 내 이산화탄소는 1-MCP 처리구에서 12% 내외로 무처리구에 비해 낮았고, 에틸렌은 1μL·L^-1 처리구의 과실에서 다른 처리구와 유의성을 보이며 가장 낮게 유지되었다. 저장 기간이 경과할수록 경도는 대조구보다 1-MCP와 MAP를 처리한 과실에서는 9%(1μL·L^-1 MAP)와 5%(2μL·L^-1 MAP)로 유의하게 연화가 억제되었다. 과피와 과육의 Hunter a* 값은 1μL·L^-1 처리구에서 대조구보다 유의하게 높았고, 안토시아닌도 1μL·L^-1 처리구에서 다른 처리구에 비해 저장 중 높은 값을 나타내었으며, 특히 MAP 포장한 과실에서 높았다. 위의 결과를 종합해 보면, 1μL·L^-1를 처리한 MAP 포장구에서 ‘대홍’ 복숭아의 저장 중 호흡률 및 에틸렌 발생량이 낮았고 경도, 과피와 과육의 Hunter a* 및 안토시아닌 함량 변화가 적은 것으로 조사되어 ‘대홍’ 복숭아의 저장 중 품질 유지에 가장 적합하다고 판단된다.

본 연구에서는 식물공장 내 ‧ 외부 환경 변화에 따라 연간 총 에너지 요구량의 변화를 분석하기기 위해, 컨테이너형 식물공장을 대상으로 해석적 연구를 진행하였다. 내부 환경 변수로는 일장, 설정 온도 및 습도를 선정하였으며, 외부 환경은 ASHRAE에서 제시한 세계 기후 ZONE에 따라 9가지 기후 조건에서 연간 총 에너지 요구량의 변화를 살펴보았다. 내부 환경 조건 변화에 있어서는 대전지역에서의 일장의 증가는 연간 총에너지 요구량을 증가시키고, 설정 습도의 증가는 연간 총 에너지 요구량을 감소시켰다. 설정 온도의 증가는 냉 ‧ 난방 및 제습 부하의 증감량에 따라 에너지 요구량 최적점이 있었다. 외부 기후 환경의 변화에 따른 차이를 살펴보면, 식물공장의 연간 총 에너지 요구량이 최대 713.0kWh·m^-2·yr^-1(타이페이, 타이완, 고온 ‧ 건조)이고 최저 585.7kWh·m^-2·yr^-1(모스크바, 러시아, 저온 ‧ 다습)로, 동일한 작물 재배에 최대 21.7%의 에너지 요구량 차이가 났다. 또한 각 내부 환경 변수가 기후에 따라 미치는 영향의 정도를 분석하기 위해 민감도 분석을 진행하였다. 그 결과 연간 총 에너지 요구량 중 냉방부하의 비율이 높은 더운 지역의 경우 일장 변화에 의한 에너지 요구량 변화가 컸고, 반면에 난방 부하가 큰 추운 지역의 경우 설정 습도 변화에 따른 에너지 요구량 변화가 상대적으로 더 컸다. 설정 온도의 변화는 난방 부하 및 냉방 부하의 상충된 영향을 미치기 때문에, 기후에 따른 냉 ‧ 난방 부하 비율에 따라 최적점이 나타났다. 본 연구의 개발 모델 및 결과는 작물에 따른 최적 지역 선정 또는 지역에 따른 적정 생육환경 작물을 선정하는 데 활용될 수 있으며, 또한 작물의 생육뿐만 아니라 에너지 사용량 절감을 고려한 식물공장 재배 환경 조건 도출에 활용될 수 있다.

미세먼지 저감을 위한 가장 현실적이고 효율적인 방법은 도시 지역의 녹지 조성으로 이에 대한 관심이 증가하고 있다. 국내 도시 특성상 도로변에 녹지를 조성할 경우 별도의 녹지 조성없이 대기 중에 떠다니는 미세먼지나 차량에서 발생한 미세먼지가 도로변 가로수에 흡착돼 미세먼지 저감에 효과적이다. 하지만, 미세먼지는 대기 중에 부유하며 존재하고 지역별 미세먼지 농도 차이와 식재 배치 차이로 인해 때문에 미세먼지 농도 현장 측정 및 대기 중 이동 경로에 대해 예측과 도로 식재 배치 유형별 미세먼지 저감효과에 대한 규명이 어려운 실정이다.이에 본 연구에서는 CFD 시뮬레이션을 이용하여 도로 중앙분리대와 가로수의 식재 유형별로 미세먼지 농도변화 및 미세먼지 저감효과를 분석하였다. 분석 결과 미세먼지 저감을 위해서는 중앙분리대에 식재가 있는 것이 미세먼지 저감 효과가 탁월할 것으로 보이며 가로수에 교목과 관목을 동시에 설치하는 것이 바람직하다고 판단된다. 본 결과를 바탕으로 도시 대기환경 개선을 위한 가로녹지 식재 기준(가이드라인) 마련에 효과적으로 이용될 것으로 판단되며 향후 도시 도로변 미세먼지 저감 연구 진행에 선행연구의 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 국내 ‘설향’ 딸기의 러너플랜트 활용 시 생육 및 품질을 향상시키기 위한 적정 지베렐린 침지시간과 농도 구명을 위하여 수행되었다. 딸기 러너플랜트는 11월 10일에 채취했으며, 50, 100, 150mg·L^-1 농도의 GA₃에 각각 30, 60분 침지 처리하였다. 삽목 75일 후 생육은 30분, 50mg·L^-1 처리에서 관부직경이 굵고 T/R율이 작아 식물체 활력이 우수했다. 러너 길이는 지베렐린 농도가 낮을수록 길어져 영양생장으로의 유도가 많이 이루어졌다. 광합성 효율은 침지시간보다 지베렐린 농도의 영향이 더 컸으며, 일정 농도 이상으로 사용하게 되면 딸기 러너플랜트의 스트레스 요인으로 작용하여 광합성 효율이 감소하였다. 묘 생육을 증진시키기 위해서는 50mg·L^-1 농도의 지베렐린에 30분 침지하는 것이 적정함을 확인하였다. 본 연구는 딸기 러너플랜트의 생육과 품질 향상을 위한 지베렐린 처리 효과를 확인함으로써 지베렐린을 이용하기 위한 유용한 기초 자료를 제공하였다.

본 연구는 각기 고유한 과피색을 갖는 3가지 고추 품종의 성숙 단계에 따른 생리활성 화합물의 변화를 조사하기 위한 목적으로 수행되었다. 연구에 사용된 시료는 변색기에 과피색이 보라색, 녹색, 연두색인 3가지 고추 품종이며, 미숙기, 변색기, 최색기, 완숙기로 구분된 성숙 4단계별로 각각의 고추를 수확하여 캡사이신, 아스코르브산, 캠페롤, 퀘르세틴 및 당성분 등의 생리활성 화합물을 분석하였다. 고추 과실의 캡사이신 함량은 다양한 과피색을 가진 모든 품종에서 성숙 단계가 진행됨에 따라 일관되게 증가하였다. 아스코르브산의 함량은 보라색 및 연두색 품종의 발달 초기에 가장 풍부하였고, 성숙이 진행될수록 감소하였다. 캠페롤 함량은 보라색 품종의 경우 변색기에 비하여 완숙기에 약 30% 감소한 반면에, 녹색 품종에서는 미숙기에서 완숙기까지 점차 증가하였다. 하지만, 연두색 품종의 캠페롤 함량은 성숙이 진행되면서 급격히 감소하였다. 퀘르세틴 함량의 경우 보라색과 녹색 품종에서는 성숙할수록 감소하였지만 연두색 품종은 증가하였다. 풋고추 과실의 주요 유리당인 포도당, 과당, 자당의 축적 양상은 보라색과 녹색 품종에서는 성숙이 진행됨에 따라 증가하는 경향을 보였다. 반면에 연두색 품종에서는 미숙기에서 이미 유리당 함량이 높은 상태였다. 그러나 성숙하는 동안 약간 감소하였다가 성숙기에 다시 증가하였다. 이처럼 고추는 과피색에 따라 성숙 단계별로 축적되어지는 생리활성 화합물의 함량 차이가 크다. 따라서 생리활성 물질을 효율적으로 이용하기 위해서는 목적으로 하는 생리활성 물질 함량이 최고조에 달하는 성숙 단계에서 수확하여 이용해야한다.

시설 재배 시, 미세먼지의 잦은 발생은 피복재의 광투과율을 감소시키고 이는 작물의 생육에 간접적인 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 미세먼지 발생에 따른 폴리에틸렌(PE)과 폴리올레핀(PO) 필름의 광투과율 변화를 조사하고, 피복재의 광투과율 감소에 따른 봄철 재배 오이의 생육 변화를 확인하였다. 미세먼지 발생 챔버를 이용하여 PE와 PO 필름을 지속적으로 미세먼지에 노출시켰을 때, PE 필름에서 미세먼지 발생에 의한 광투과율 감소가 PO 필름보다 크게 나타났다. PE 필름에 인위적으로 먼지를 부착시켜서 대조구 대비 10, 20 및 30% 광투과율 감소 처리구를 설정한 후 오이를 재배하였을 때, 3월 말 이후 재배 후반기에서의 오이 생육은 광투과율 감소 처리구에서 증가하였으나, 누적 수확량은 대조구에서 가장 높았다. 봄철 오이 재배에서 미세먼지 발생에 의한 광투과율 감소는 3월 말 이후 시설 내 고온 노출에 의한 생육 지연을 줄일 수 있었으나, 전 생육 기간 동안의 광투과율 감소는 입사광량의 감소 및 광합성의 저하로 오이의 총 수확량을 감소시켰다.

상품성 있는 오이를 수확하기 위해서는 고품질의 묘를 사용해야 한다. 약광기 온실에서 묘를 생산하는 것은 묘의 생육에 필요한 광이 불충분하여 상품성이 저하될 수 있다. 이는 광질이 다른 인공광을 사용한 보광을 통해 약광 조건을 해결하여 고품질의 묘를 생산할 수 있다. 본 연구는 약광기에 오이 접목묘의 생육과 묘소질에 적절한 보광 광원을 구명하고자 진행되었다. 오이는 ‘낙원성청장’, ‘신세대’, ‘굿모닝백다다기’ 3가지 품종을 접수로 사용하였다. ‘흑종’ 호박을 대목으로 사용하였다. 종자는 2023년 1월 26일 파종하였고, 2023년 2월 9일에 접목하였다. 접목 활착 후 오이묘를 RB LED(red and blue LED, red:blue = 8:2), W LED(white LED, R:G:B = 5:3:2), 그리고 HPS를 광원으로 이용하여 처리하였다. 무처리구를 대조구로 사용하였다. 보광은 일출 전 2시간, 일몰 후 2시간 동안 19일간 처리하였다. 경경과 지하부의 생체중과 지하부는 보광 광원 처리별 유의적인 차이가 없었다. W LED에서 초장과 하배축장이 짧아졌다. 하지만, 엽장, 엽폭, 엽면적 그리고 지상부의 생체중과 건물중은 RB LED에서 가장 높은 값을 나타냈다. 충실도, 순동화율, 그리고 작물생장률과 같은 묘소질은 RB LED와 W LED에서 증가하는 경향을 보였다. 정식 후, 대부분의 생장은 유의적인 차이가 없었지만, 초기 과실 수량은 전체적으로 대조구보다 실험구에서 많았고, RB LED와 W LED에서 과실 수량이 가장 많았다. 결론적으로 약광기 오이 접목묘에 RB LED와 W LED를 보광 광원으로 사용하는 것은 묘의 생육, 묘소질, 그리고 초기 과실 수량을 증가시킬 수 있다.

적절한 양분 관리와 식물 생육 증진을 위해 토양의 양분 수준을 반영하는 토양 센서가 요구된다. 토양의 양분을 모니터링할 수 있는 센서가 없으므로 전기전도도(EC) 센서를 토양의 양분 수준을 평가 하는데 사용할 수 있다. 센서 EC 값과 토양 온도, 수분 함량과 양분 함량과의 관계를 파악하면 EC 센서를 활용한 토양 양분 관리가 가능할 것이다. 그러나 센서 EC 값과 식물이 이용할 수 있는 양분의 관계는 구명되지 않았다. 따라서 본 연구의 목적은 고추와 브로콜리의 생육 기간동안 요소 비료 처리가 토양 센서 EC 값에 미치는 영향을 평가하고 토양에 존재하는 식물 유효태 양분 함량을 예측하는 것이다. 재배기간동안 주기적으로 토양을 채취하여 pH, EC를 측정하고 유효태 양분 함량을 분석하였다. 센서 EC 값은 수분 함량이 높아질수록 증가하였고 비료부족 처리구의 EC 값이 가장 낮게 나타났다. 센서 EC와 실제 토양 양분 함량과의 상관관계를 파악하기 위해 주성분 분석을 실시하였다. 센서 EC는 질산태 질소와 유효태 칼슘과 강한 양의 상관관계를 보였다. 또한, 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 인, 황, 질소와 같은 유효태 양분을 합한 값은 센서 EC 값과 관련이 있었다. 따라서 노지에서 EC 센서를 이용하여 양분 함량을 예측함으로써 적절한 양분 관리를 할 수 있을 것이다.

본 연구는 경상남도 진주, 김해, 의령에 위치한 가온시설하우스에서 양액재배로 관리되는 ‘신틸라’ 남부하이부시 블루베리의 2차 결과지의 과실 특성을 분석하였다. 일반적으로 ‘신틸라’는 전년도에 자란 가지의 선단에서 착과가 이루어지지만, 가온재배 환경에서는 당해년도에 자라난 가지의 선단에서도 꽃이 피고 열매를 맺는 현상이 발견되었다. 연구 결과, 2차 결과지에서의 개화와 수확은 정상 결과지에 비해 각각 52일, 36일 지연되었으나, 6월 중순 기준으로 2차 결과지의 신초 경과 신초장은 정상 결과지보다 각각 54%, 10% 증가하는 것으로 나타났다. 두 결과지 유형 간에 과실 크기와 가용성 고형물 함량에서는 유의미한 차이를 보이지 않았다. 그러나 2차 결과지의 과실은 칼륨 농도가 더 높고, 칼슘과 마그네슘 농도는 더 낮게 조사되었다. 이러한 결과로 수세가 양호한 나무에서는 2차 결과지의 과실 상품화가 가능할 것으로 판단되었다.

Ultra-violet(UV)는 비생물학적 스트레스 요인 중 하나로 식물체 내 산화적인 스트레스를 유발하지만 적정한 수준의 UV조사는 식물체 내 항산화 파이토케미컬 함량을 증진시키는 도구가 될 수 있다. UV에 노출된 식물의 항산화적 페놀릭 물질 축적의 반응은 식물(종, 품종, 연령 등), UV(파장, 에너지, 조사 기간 등) 등에 따라 달라질 수 있다. 하지만 지금까지 잎 두께가 식물 생리활성 화합물의 축적 패턴에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 연구는 거의 수행되지 않았다. 따라서, 본 실험에서는 잎 두께가 다른 케일(Brassica oleracea var. acephala)에 UV-A를 조사하였을 때, 항산화적 페놀릭 화합물의 축적 패턴이 어떻게 변화되는지 확인하고자 실험을 수행하였다. 케일 묘는 온도 20℃, 상대습도 60%, 광주기 12시간, 광원(fluorescent lamp), 광합성 유효 광량자속 밀도 PPFD 121 ±10µmol m^-2 s^-1 의 조건으로 제어되는 식물 생장상에서 4주간 재배되었다. 이후 CO₂ 농도가 서로 다룬 두 조건의 챔버(382±3.2 및 1027±11.7µmol mol^-1)로 케일을 옮겨 10일간 재배하였고, 그 후 5일간 25.4W m^-2의 UV-A LED(피크파장 275+285nm)를 광 주기 동안 보광 처리해 주었다. CO₂ 농도와 UV조사에 따른 식물의 생리 화학적인 변화를 확인하기 위해 생육 특성, 비엽중, 엽록소 형광, 총 페놀 함량과 항산화도, 그리고 개별적인 페놀 성분을 분석하였다. 결과적으로 고농도의 CO₂ 가 처리된 케일 잎의 두께가 유의적으로 증가했으며, 잎이 두꺼울수록 UV-A LED에 대한 스트레스의 정도가 낮았다. 저농도의 CO₂ 환경에서 UV-A에 노출된 케일의 잎의 Fv/Fm(제II광계 최대 광량자 수율)은 UV-A 처리 직후 급격히 감소되었지만, 고농도의 CO₂환경에서 UV-A 처리는 큰 감소가 관찰되지 않았다. 또한, 총 페놀 함량, 항산화도 그리고 개별적인 페놀릭 화합물이 저농도 CO₂ 잎에서는 UV-A 처리 1일째, 고농도 CO₂잎에서는 처리 3일째 증대되어 잎의 두께에 따라 화합물 축적 패턴이 다르게 나타남을 확인하였다. 결론적으로, 항산화적 페놀릭 화합물 축적을 위한 UV처리 시, 잎의 두께(잎의 발달 단계 등)를 고려해야하며 잎의 구조 형태적 특성에 따라 UV강도를 달리해야 함을 시사한다.

본 연구는 식물 공장에서 바질(Ocimum basilicum L.)을 동일한 일적산광량(DLI) 조건에서 5개의 광도와 광주기의 처리구를 설정하여 생육과 페놀 함량의 변화를 살펴보고자 수행되었다. 바질 종자를 4주간 암면 배지에 파종한 후 육묘하였다. 육묘 후 DLI 17mol·m^-2·d^-1로 유지하기 위해 광주기와 광도를 16h-295, 18h-260, 20h-235, 22h-215, 24h-200μmol·m^-2·s^-1 처리로 설정한 후 4주간 재배하였다. 수확 후 결과 바질의 초장, 측지 개수, 엽수는 16h-295 처리에서 24h-200 처리로 갈수록 낮아지는 경향을 보였다. 지상부 생체중과 건물중, 엽면적, 엽폭, 엽장은 18h-260 처리가 유의적으로 높았으며, 총 페놀 함량은 18h-260 처리가 16h-295, 20h-235, 22h-215, 24h-200 처리에 비해 각각 51.32, 172.71, 110.95, 119.71%로 유의하게 높았다. 따라서 인공광을 광주기가 짧고 높은 광도 조건인 18h-260 처리에서 바질을 재배하면 생육 품질과 총 페놀 함량 증대 효과를 기대할 수 있을 것이라고 사료된다.

자생식물은 관상용, 약용, 식량자원으로 활용될 수 있는 잠재력을 지닌 고유 유전자원이다. 돌부추(Allium koreanum H.J. Choi & B.U. Oh)는 우리나라 해안 암반지대에 분포하는 자생식물 중 하나로, 기후변화와 서식지 감소로 인해 보전 가치가 높은 식물이다. 이번 연구는 온도와 과산화수소가 돌부추의 발아에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 종자를 무처리(대조군) 또는 1% 과산화수소(H₂O₂)로 90분간 처리한 종자를 준비해 15, 20, 25°C로 설정된 식물 생장 챔버에 배치하였다. 그 결과, 파종 23일 후 15°C에서 42%인 발아율이 20°C와 25°C에서 각각 18%와 0%인 발아율보다 2배 이상 높았으며, H₂O₂ 처리 여부와 관계없이 15°C에서 발아율이 42%로 가장 높았다. H₂O₂ 처리와 관계없이 최종 발아율 50%(T₅₀)에 도달하는 일수는 20°C에서 가장 짧았지만, 일평균 발아율(MDG)은 15°C에서 가장 높았다. 따라서 1%의 H₂O₂ 처리는 돌부추의 발아율에 큰 영향을 미치지 않았으며, 15°C의 온도가 돌부추의 발아율을 높이는 데 최적인 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 돌부추의 발아를 위한 기초 연구 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 영상데이터와 환경데이터를 활용하여 배추의 생육을 예측할 수 있는 모형을 개발하기 위하여 수행되었다. 강원도 평창군에 소재한 시험포에 ‘청명가을’ 배추를 7월 11일, 7월 19일, 7월 27일 3차례 정식하여 9월 12일까지 생육, 영상, 환경데이터를 수집하였다. 배추 생육예측 모형에 활용할 핵심인자를 선발하기 위하여 수집한 생육데이터와 기상데이터를 활용해 요소간 상관분석을 수행한 결과 생체중과 GDD, 생체중과 누적일사량의 상관계수가 0.88로 높은 상관계수를 보였으며, 생체중과 초장, 생체중과 피복면적이 각각 0.78, 0.79로 유의미한 상관 관계를 보였다. 높은 상관관계를 보인 요소들 중에서 선행문헌을 참고하여 모형개발에 활용할 핵심요소로 영상에서는 피복면적을 환경데이터에서는 생육도일(GDD)을 선정하였다. GDD, 피복면적, 생육데이터를 조합하여 배추의 생체중, 엽수, 엽면적 예측 모형을 개발하였다. 단요인 모형으로 2차함수, 시그모이드, 로지스틱 모형을 제작하였으며 평가 결과 시그모이드 형태의 예측 모형이 가장 설명력이 좋았다. GDD와 피복면적을 조합한 다요인 생육예측 모형을 개발한 결과 생체중, 엽수, 엽면적의 결정계수가 0.9, 0.95, 0.89으로 단요인 예측모형보다 예측정확도가 개선된 것을 확인할 수 있었다. 개발한 모형을 검증하기 위하여 검증시험포의 조사결과로 검증한 결과 관측 값과 예측 값의 결정계수는 0.91이며 RMSE가 134.2g으로 높은 예측 정확도를 보였다. 기존의 생육 관측의 경우 기상데이터로만 예측을 하거나 영상데이터로만 예측하는 경우가 많았는데 이는 현장의 상태를 반영하지 못하거나 배추가 결구 되는 특성을 반영하지 못해 예측 정확도가 낮았다. 두 예측방법을 혼합해 각 관측방법의 약점을 보완해 줌으로써 대한민국에서 수행되고 있는 기간채소 작황예측의 정확도를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 저온 스트레스 조건에서 sodium nitroprusside (SNP, 산화질소 donor)의 경엽처리가 배추의 생장, 광합성 특성 및 생리활성 반응에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. SNP를 각각 7.5, 15, 및 30mg·L^-1 농도로 주당 100mL을 4일 간격으로 3회 엽면 살포하였고, 7일간 저온 스트레스를 처리하였다. SNP 처리 시 광합성 속도, 기공전도도, 세포 내 CO₂ 농도 및 증산 속도는 무처리 대비 증가하였고, 3회차 처리 후 가장 높았다. MDA와 H₂O₂ 함량은 무처리 대비 현저하게 감소하였다. APX, CAT, POD 및 SOD 활성은 무처리 대비 현저하게 증가하였으며, 각각 최대 38, 187, 24 및 175% 증가하였다. 배추의 생육 특성은 무처리구와 유의한 차이를 보이지 않았으나, 생체중과 엽면적은 5% 정도 증가하였다. 따라서 SNP의 경엽처리는 배추의 생육, 광합성 특성 및 항산화효소 활성을 증대시키고 저온 스트레스에 의한 피해 경감에 긍정적인 효과를 유발함을 확인하였다.

증산은 적정 관수 관리에 중요한 역할을 하므로 수분 스트레스에 취약한 토마토와 같은 작물의 관개 수요에 대한 지식이 필요하다. 관수량을 결정하는 한 가지 방법은 증산량을 측정하는 것인데, 이는 환경이나 생육 수준의 영향을 받는다. 본 연구는 분단위 데이터를 통해 수학적 모델과 딥러닝 모델을 활용하여 토마토의 증발량을 추정하고 적합한 모델을 찾는 것을 목표로 한다. 라이시미터 데이터는 1분 간격으로 배지무게 변화를 측정함으로써 증산량을 직접 측정했다. 피어슨 상관관계는 관찰된 환경 변수가 작물 증산과 유의미한 상관관계가 있음을 보여주었다. 온실온도와 태양복사는 증산량과 양의 상관관계를 보인 반면, 상대습도는 음의 상관관계를 보였다. 다중 선형 회귀(MLR), 다항 회귀 모델, 인공 신경망(ANN), Long short-term memory(LSTM), Gated Recurrent Unit(GRU) 모델을 구축하고 정확도를 비교했다. 모든 모델은 테스트 데이터 세트에서 0.770－0.948 범위의 R² 값과 0.495mm/min－1.038mm/min의 RMSE로 증산을 잠재적으로 추정하였다. 딥러닝 모델은 수학적 모델보다 성능이 뛰어났다. GRU는 0.948의 R² 및 0.495mm/min의 RMSE로 테스트 데이터에서 최고의 성능을 보여주었다. LSTM과 ANN은 R² 값이 각각 0.946과 0.944, RMSE가 각각 0.504m/min과 0.511로 그 뒤를 이었다. GRU 모델은 단기 예측에서 우수한 성능을 보였고 LSTM은 장기 예측에서 우수한 성능을 보였지만 대규모 데이터 셋을 사용한 추가 검증이 필요하다. FAO56 Penman-Monteith(PM) 방정식과 비교하여 PM은 MLR 및 다항식 모델 2차 및 3차보다 RMSE가 0.598mm/min으로 낮지만 분단위 증산의 변동성을 포착하는 데 있어 모든 모델 중에서 가장 성능이 낮다. 따라서 본 연구 결과는 온실 내 토마토 증산을 단기적으로 추정하기 위해 GRU 및 LSTM 모델을 권장한다.

영상 이미지 처리 기법을 활용하여 농업시설에 이용되는 네트 3종의 폐쇄율을 산정하였다. 산정된 네트의 폐쇄율로부터 Idel’chik과 Richards와 Robinson이 제안한 관계식을 이용하여 압력 강하를 산정하였으며 풍동시험 결과와 비교하였다. 폐쇄율은 네트 셀의 크기, 내부 끈의 유무 그리고 끈의 두께와 개수에 따라 상이하였으며 정면으로 바람이 부는 조건(회전각도 즉, 풍향각도 0°)에서 폐쇄율은 0.22－0.29(전체 회전각도 고려 시 0.22－0.32) 수준으로 나타났다. 약 30%의 폐쇄율(Br ≤ 0.30)을 갖는 네트에 대하여 Idel’chik과 Richards와 Robinson의 관계식에 의한 압력 강하가 풍동시험 결과보다 다소 높게 예측되었으나 안전한 네트 구조물의 설계를 위해서는 유의미할 것으로 판단되었다. 높은 폐쇄율을 갖는 네트에 대한 압력 강하를 예측하기 위해서는 향후 네트 제조 기법(꼬임 정도와 내부 끈의 유무 등)과 바람으로 인한 네트의 변형을 고려한 압력 강하 예측 기법에 관한 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

딸기 ‘설향’ 품종에 대해 삽목 육묘의 조건을 확립하고자 삽수 채취용 모주 선택, 삽수의 적정 엽수 및 삽목 시기를 구명하였다. 삽수 채취는 육묘장 모주와 과실 수확 후 재배 식물체에서 채취하였고, 삽수의 엽수는 0, 1, 2장 그리고 삽목 시기는 6월 4일부터 7월 9일까지 1주일 간격으로 하였다. 육묘장 삽수와 재배 식물체 삽수의 최종 생존율은 각각 99.5%, 98.7%로 높았으며, 유의적인 차이는 없었다. 근수는 육묘장 삽수에서 3.1개 많았고, 관부와 잎의 생육은 차이가 없었다. 과실 수량은 육묘장 삽수와 재배 식물체 삽수에서 각각 419.2g, 428.4g 이었지만 유의적인 차이는 없었다. 삽수의 엽수별 생존율은 엽수 1, 2장에서 각각 98.1%, 98.3%로 높았고, 0장은 25.3%로 현저히 낮았다. 근수는 엽수 1, 2장에서 각각 26.0개, 26.3개로 엽수 0장의 23.5개에 비해 많았다. 관부와 엽의 생육에서는 엽수에 따른 유의적인 차이가 없었다. 과실 수량은 엽수 1, 2장에서 각각 424.4g, 421.5g으로, 0장 396.7g 보다 많았다. 삽목 시기에 따른 삽목 후 생존율은 97.2% 이상으로 높았으며, 처리 간의 유의적인 차이는 없었다. 묘의 지하부와 지상부 그리고 관부의 생육은 6월 4일과 11일 삽목에서 가장 좋았다. 과실 수량은 6월 4일, 6월 11일 삽목에서 각각 433.3g, 426.4g으로 가장 많았으며, 삽목 시기가 가장 늦었던 7월 9일 삽목에서는 384.5g으로 적었다. 딸기 삽목용 삽수 재료는 육묘장 삽수와 과실 수확을 마친 재배 식물체 삽수 모두 가능하였고, 삽수의 적정 엽수는 최소 1장 이상 그리고 경남 지역의 삽목 시기는 6월 4일－11일이 적합하였다.

본 연구는 겨울과 봄철의 CO₂ 시비 토마토 온실에서 낮과 밤의 온도 변화에 따른 CO₂ 농도 변화를 구명하고 계산된 CO₂ 공급량을 비교하고자 수행하였다. 온실 내 CO₂ 농도는 2022년과 2023년의 겨울철 실험 온실에서 생육단계가 LAI 2.0인 대표적인 날들 중 누적광량 차이로 인한 평균 온도가 다른 날을 선정하여 분석하였다. 평균 온도 18°C 이상의 경우(고온, HT), CO₂ 공급 시간대(10:00－13:00) 이후 13, 14, 15, 16시에 각각 31.7, 26.8, 23.8, 22.4°C일 때 CO₂ 농도는 459, 299, 275, 239µmol·mol^-1이었고 평균 온도 18°C 이하의 경우(저온, LT), 22.0, 18.9, 15.0, 13.7°C일 때 각각 500, 368, 366, 364µmol·mol^-1으로 HT에서 CO₂ 감소량이 LT보다 유의적으로 높았다. 야간 CO₂ 농도는 HT의 경우 오후 6시(346µmol·mol^-1) 부터 서서히 증가되어 오전 3시(454µmol·mol^-1)에 가장 높았으며 9시간 동안 약 100µmol·mol^-1이 증가되어 시간당 약 11µmol·mol^-1이 증가되었고(토마토 240개체, 엽면적 330m²), LT에서는 그 증가폭이 낮았다. 봄철 CO₂ 시비 온실에서 CO₂ 시비 개시 직전(오전 7:30)에 측정된 CO₂ 농도는 야간온도가 15°C 이상의 경우(HT)는 15°C 이하의 경우(LT)보다 3－4배 높은 것으로 나타났으며 그날의 계산된 공급 CO₂ 시비량도 HT에서 적었다. 본 연구결과에서 야간 CO₂ 농도는 재배 시기에 따른 온도의 영향을 받으며, 야간에 증가된 CO₂는 광합성 작용의 주요 공급원이 된다는 것을 알 수 있었다. 이를 고려한 CO₂ 공급 모델식 개발이 필요한 것으로 판단된다.

본 연구에서는 무인 항공 방제기에 의한 농약 비산을 모의하기 위한 시험 농경지 구축과 정량 평가를 위한 실험법을 정립하고자 하였다. 이를 위해 농약 비산 평가에 대한 ISO 22866과 ASABE S561.1과 같은 국제 표준을 분석 및 고찰하였고, 이를 기반으로 국내 실정에 부합하는 시험 농경지를 구축하고, 그 실효성을 평가하였다. 이로써 현장 실험이 복잡하고, 동일 조건을 구현하기 어려웠던 실험 환경 개선 방안을 마련할 수 있었으며, 이를 통해 항공 살포에 의한 농약 비산 데이터베이스 구축이 가능할 것으로 판단되고, 공기 중 농약 비산을 정량 평가하고, 저감 방안을 마련하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

식물의 잎의 크기나 면적을 아는 것은 생장을 예측하고 실내농장의 생산성의 향상에 중요한 요소이다. 본 연구에서는 상추 잎 사진을 이용해 엽장과 엽폭을 예측할 수 있는 CNN기반 모델을 연구하였다. 데이터의 한계와 과적합 문제를 극복하기 위해 콜백 함수를 적용하고, 모델의 일반화 능력을 향상시키기 위해 K겹 교차 검증을 사용했다. 또한 데이터 증강을 통한 학습데이터의 다양성을 높이기 위해 image generator를 사용하였다. 모델 성능을 비교하기 위해 VGG16, Resnet152, NASNetMobile 등 사전학습된 모델을 이용하였다. 그 결과 너비 예측에서 R² 값 0.9436, RMSE 0.5659를 기록한 NASNetMobile이 가장 높은 성능을 보였으며 길이 예측에서는 R² 값이 0.9537, RMSE가 0.8713로 나타났다. 최종 모델에는 NASNetMobile 아키텍처, RMSprop 옵티마이저, MSE 손실 함수, ELU 활성화함수가 사용되었다. 모델의 학습 시간은 Epoch당 평균 73분이 소요되었으며, 상추 잎 사진 한 장을 처리하는 데 평균 0.29초가 걸렸다. 본 연구는 실내 농장에서 식물의 엽장과 엽폭을 예측하는 CNN 기반 모델을 개발하였고 이를 통해 단순한 이미지 촬영만으로도 식물의 생장 상태를 신속하고 정확하게 평가할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 그 결과는 실시간 양액 조절 등의 적절한 농작업 조치를 하는데 활용됨으로써 농장의 생산성 향상과 자원 효율성을 향상시키는데 기여할 것이다.

본 연구에서는 딸기 육묘용 온실의 개발을 통해 딸기 육묘에 적합한 규격과 생육환경을 조성하는 데 초점을 맞췄다. 이를 위해 전국의 46개 딸기 육묘 농가를 대상으로 구조실태 및 구조개선에 대한 조사를 실시하였다. 조사 결과를 토대로 다양한 요소를 고려하여 최적의 온실 모델을 도출하였다. 온실의 폭은 육묘 베드와 면적의 효율성을 고려하여 14.0m로 설정하였으며, 측고는 여름철 환기를 고려하여 2.0m로 결정하였다. 적설하중에 의한 서까래의 응력을 감소시키기 위해 보강재 설치 각도는 50°로 설정하였다. 지역별 설계 풍속과 적설심을 고려하여 안전성을 고려한 모델을 두 가지로 분석하였고, 결과적으로 φ48.1×2.1t와 φ59.9×2.3t의 서까래 부재를 사용한 온실 모델 모두 안전성을 확보하였다. 이렇게 개발한 온실 모델을 활용하여 딸기 육묘 실험을 진행하였고, 생존율이 평균 93.2%로 높게 나타났다. 이러한 결과로써 개발한 딸기 육묘용 온실이 딸기 육묘 환경을 개선하고 효율적인 생육을 도모할 수 있는 유용한 시설임을 확인하였다.

본 연구에서는 한 온실 내에서 딸기 재배 베드를 관부 난방 적용 베드, 관행 베드 2처리로 나누고 동일 환경에서 관부 난방이 딸기 재배 환경, 출뢰, 개화 및 수확량에 미치는 영향을 분석하였다. 관부 난방 전 두 처리에서 딸기 관부 온도 및 배지 온도는 큰 차이 없었으며, 외기온이 낮은 12월, 1월, 2월에는 시험구의 주간 평균 딸기 관부 온도는 대조구에 비해 1.3℃ 높았으며, 야간 평균 딸기 관부 온도는 대조구에 비해 2.7℃ 높게 나타났다. 주간 배지 온도는 시험구가 대조구보다 평균 1.7℃ 높았으며, 야간 배지 온도는 시험구가 대조구보다 평균 2.4℃ 높게 나타났다. 딸기 관부 온도와 출뢰 기간에 대한 상관분석 및 회귀분석을 수행한 결과 상관계수는 –0.86으로 높은 음의 상관관계를 보여 관부 온도가 높을수록 출뢰 기간이 짧아지는 경향이 있었으며, 결정계수는 0.74로 높은 설명력을 보였다. 딸기 화아분화는 10－20℃에서 촉진되고, 5－10℃, 25－30℃에서는 효과가 없으며, 5℃ 이하 및 30℃ 이상일 때는 저해되는데, 대조구 온실이 외기온이 낮은 12월, 1월, 2월에, 특히 야간의 딸기 관부 온도가 월별로 각각 7.3℃, 7.6℃, 8.8℃로 나타나 10℃ 이하로 유지되면서 화아분화가 촉진되지 않았고, 시험구에 비해 출뢰, 개화가 늦은 것으로 판단된다. 3월 말까지의 딸기 수확량은 시험구 392.6g/plant, 대조구 346.0g/plant로 관부 온돡 높았던 시험구에서 약 13.5% 높게 나타났으며, 딸기의 품질은 2L 등급과 L 등급의 비율이 시험구 62.4%, 대조구 58.5%로 시험구에서 높은 등급의 딸기 비율이 더 많은 것으로 나타났다. 딸기의 화아분화의 주요인은 온도이고, 2차적 요인은 일장이므로 추후 연구를 통해 관부 온도뿐만 아니라 일장 등 다양한 요소를 고려하여 딸기 생육, 수확량의 변화를 분석해보는 연구도 필요하다고 판단된다.

멜론 과실은 품종에 따라 과형, 당도, 네트 품질, 직경 및 무게 등에서 다양한 형태적 변이를 보이며, 이러한 특성이 시장성을 결정하는 주요 요인이다. 네트 품종의 경우, 네트의 균일성과 패턴은 멜론의 외적 품질을 결정하는 중요한 요소로 작용하며, 멜론의 내부 품질을 보장하는 지표로 활용된다. 본 연구는 LED 보광 처리를 통한 멜론 과실의 품질 변화 및 과실 생장 모델링을 통해 과실 형태와 생장이 네트에 미치는 영향을 분석하였다. 컴퓨터 비전 분석을 사용하여 과실의 네트 품질을 정량적으로 평가하였으며, 3변수 로지스틱 모델을 활용하여 과실의 생장을 모델링하였다. 실험 결과 LED 하에서 재배된 멜론은 대조구에 비해 더 균일한 과형을 가지며, 네트의 품질과 당도 모두에서 향상된 것으로 나타났다. 또한, 로지스틱 모델을 통한 결과에서는 낮은 오차값과 처리 간에 일관된 곡선의 기울기를 확인할 수 있었으며, 다양한 광조건 하에서의 과실 생장 패턴을 효과적으로 예측할 수 있음을 확인하였다. 이 연구는 과실의 형태와 생장이 네트 품질에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 이해를 제공한다.

우리나라 정부는 논·밭 범용화 사업을 적극적으로 추진하고 있다. 그러나 범용 농지의 배수 불량을 해결하기 위한 암거배수 등의 기술이 필요하여 설치 및 관리 비용이 높아진다. 본 연구는 논 배수 불량과 관련된 문제를 해결하기 위한 코이어 폐배지를 활용하여 유망하고 지속 가능한 접근 방식을 제시할 수 있다. 콩을 논 토양 및 코이어 폐배지에서 두 재식 간격(80×20cm 및 60×20cm)으로 재배하였다. 공극률과 우수한 배수성을 특징으로 하는 코이어 배지를 재활용함으로써, 토양의 물리적 특성과 작물 생산성 및 품질을 모두 향상시키는 데 우수한 결과를 도출했다. PS 처리구와 비교하여 CS 처리구에서 수확량이 41.4% 증가하였고, 단백질 함량은 21.3% 증가하였다. 기존의 논의 범용 농지 전환을 위한 높은 초기투자비용 및 유지비용을 줄일 수 있는 해당 기술은 국내외 농가에게 높은 경제성과 환경 친화적인 범용 농지 재배 기술을 제공하고 범용 농지가 가지고 있는 배수 불량 문제를 해결하며 농업 폐기물 관리에 기여함으로써 다양한 사회적 솔루션을 제공할 수 있다. 이는 현대 농업에서 지속 가능한 농업과 진화하는 농업에 의거한 경종적 방법을 제시한다.문초록

본 연구는 노지 복숭아 과원에서 관수 개시점에 따른 복숭아 ‘천중도백도’의 수체 생육, 생리 반응 및 과실 품질과 생산성 변화를 분석하여 적정 관수 개시점을 구명하고자 수행하였다. 시험 재료는 전라북도 완주군에 위치한 국립원예특작과학원 내의 노지 복숭아 시험포(35°49′30.4″N, 127°01′33.2″E)에 재식된 7년생 ‘천중도백도’ [Prunus persica (L.) ‘Kawanakajima Hakuto’]를 사용하였으며, 2022년 6월부터 9월까지 관수 개시점을 –20, –40, –60, –80kPa로 설정하였다. 주간부 단면적 증가량과 엽면적은 처리 간 통계적 유의차가 없었으나, 신초 길이와 두께는 –80kPa 및 –20kPa 처리구에서 감소하였다. 8월에 측정한 광합성률은 –60kPa(17.7μmol·m^-2·s^-1), –40kPa(15.6μmol·m^-2·s^-1), –20kPa(14.5μmol·m^-2·s^-1), –80kPa(14.0μmol·m^-2·s^-1) 순으로 높았다. 5월과 8월에 측정한 SPAD 값은 –60kPa 및 –40kPa 처리구보다 –80kPa 및 –20kPa 처리구에서 낮았다. 수확기는 –20kPa 처리구가 다른 처리구와 비교하여 3일 빠르게 도달하였다. 과중은 –60kPa(379.1g), –40kPa(344.0g), –80kPa(321.0g), –20kPa(274.9g) 순으로 높았다. 경도는 –20kPa 처리구에서 가장 낮았다. 가용성 고형물 함량은 –60kPa 처리구에서 13.3°Bx로 가장 높았다. 상품과 비율은 –60kPa 처리구에서 50.7%로 가장 높았고, –80kPa 처리구에서 23.4%로 가장 낮았다. 따라서 노지 복숭아 과원에서 관수 개시점을 –60kPa로 설정하는 것이 생산량 및 과실 품질을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

토마토는 전세계적으로 많이 재배되는 시설 원예작물로 높은 생산량과 생산액을 차지하고 있다. 저온기 온실 환기를 최소화하는 상황에서 CO₂ 시비는 토마토 광합성 속도와 수확량을 높이기 위해 많이 사용한다. PIES는 작물 내 저항값 즉 임피던스값을 측정하는 원리를 원용하여 환경 변화에 따른 작물의 생체 반응 변화를 모니터링하는 기술로 활용이 가능하다. 본 연구는 온실 토마토에서 CO₂ 시비에 따른 토마토의 생육 데이터와 생체정보 및 PIES 간의 연관성을 구명하기 위해 수행되었다. 오전에 CO₂ 처리한 작물의 생육은 무처리 구에 비해 경직경을 제외한 모든 항목에서 유의적으로 좋았고, PIES도 높게 나왔다. 연속적으로 CO₂ 시비한 작물의 생육도 처리구에서 좋았고 생체 반응 중 엽록소 형광과 광합성은 유의한 차이는 없었다. 하지만 PIES와 엽록소지수는 CO₂ 처리구에서 높은 수치를 보였다. CO₂ 시비가 PIES와 직접적인 관계가 있기보다는 시비를 통해 작물의 생육량이 상승하였고, 높아진 엽면적으로 인해 증산량이 증가되어 수분흡수가 많아졌고, 유관속 임피던스를 측정하는 PIES에 반영된 것으로 보인다. 이를 통해 본 연구는 PIES가 환경 변화에 따른 작물 모니터링에 활용할 수 있음을 시사하며, PIES가 작물의 변화를 비파괴적으로 연속적으로 모니터링할 수 있는 유용한 방법이다.

본 연구는 코이어 배지를 활용한 멜론(Cucumis melo L.)의 순환식 수경재배에 관한 연구로, 이 재배 방식이 멜론의 수량, 과실 품질, 물과 양분 사용 효율에 어떤 영향을 미치는지를 분석하였다. 실험 결과, 순환식으로 키운 과실의 평균 과중은 비순환식에 비하여 71.4g 높았고, 과폭은 평균 0.2cm 더 크게 측정되어 통계적으로 유의한 차이를 보였으나 과고와 과육의 평균 당도는 차이가 없었다. 상업적으로는 큰 차이는 없으나 통계적으로 과중이 증가한 데에는 급액 내 다량원소 비율 변화에 따른 작물 흡수 농도 변화가 관여하였을 것으로 판단되며 이는 추가적인 연구가 필요하다. 과실을 생산하는 데에 필요한 관개수의 생산성을 분석한 결과 비순환식보다 순환식을 적용했을 때 7.6kg/ton 상승하여 수자원을 31.6% 절약할 수 있었다. 또한, 양분의 경우 순환식으로 재배하였을 때 전 재배기간 동안 N, P, K, Ca, Mg, S를 각각 약 59, 25, 55, 83, 76, 87%만큼 절약할 수 있으며, 배액을 재사용할수록 NO₃^–와 Ca²⁺의 비율은 각각 최대 9.6, 9.1%까지 증가하고 두 이온을 제외한 다른 이온들은 그 비율이 점차 감소하는 양상을 보였다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때, 순환식 수경재배를 통해 멜론 재배 시 과실의 우수한 품질을 유지하면서도 물과 비료의 사용을 효과적으로 최적화할 수 있을 것으로 판단된다.

사과 ‘후지’ 만개일의 예측을 위해 전국적으로 활용이 가능한 모델을 선발하기 위해 우리나라에서 사용된 사례가 있는 대표적인 모델 4종을 평가하였다. 이를 위해 우리나라 사과 주산지 6곳(포천, 화성, 거창, 청송, 군위, 충주)의 사과원에서 3년간 관측된 기온과 만개일을 수집하여 각 모델에 적용하고 모델의 예측력을 평가 하였다. 냉각량 추정을 위한 Dynamic(DM) 모델과 가온량 추정을 위한 Growing Degree Days(GDH) 모델을 순차적으로 결합한 모델이 예측력이 가장 좋았으며, Chill Days(CD) 모델의 예측력이 가장 낮았다. Development Rate Model 1(DVR1)은 화성 지역과 같이 일최저기온이 높고 상대적으로 일 최고기온이 낮아 일교차가 작은 지역에서는 실측일보다 빠르게 예측되는 과소추정오차를 보였다. 따라서 단일 모델로 우리나라 전국적인 사과 ‘후지’ 만개일 예측을 위해서는 휴면타파에 필요한 냉각량 산정을 위한 DM 모델과 휴면타파 이후 개화에 필요한 고온량 산정을 위한 GDH 모델이 결합된 DM+GDH 모델이 가장 효과적일 것으로 판단된다. 그러나 보다 광범위한 지역의 장기간의 자료 수집과 이를 이용한 평가가 필요하다.

참외는 무가온 재배를 위해 줄기는 지면에 포복형으로 유인하는데 대부분의 농작업이 근골격계 질환 증가에 영향을 줄 수 있는 환경이다. 본 연구에서는 참외 고설베드 형태에 따른 생육과 생산성을 비교하였다. 고설베드 하단부 지표면적이 좁을수록 초기 생육이 빨라 저온기 관리에 유리하였다. 베드의 높이는 70cm일 경우 4월 이후 직달 태양복사량 유입증가로 지표면 온도가 상승하여 태양복사 유입 차단을 위한 측면부 차광이 필요하였다. 과실 품질은 폭이 200cm인 처리구가 160cm 처리구보다 과실당도가 높고, 경도도 우수하였다. 4월에서 9월까지 총 수확량은 A 처리구 6.8kg/주, B 처리구 8.7kg/주, C 처리구 5.8kg/주로 B 처리구가 C 처리구보다 50% A 처리구보다 27% 높았다. 따라서 참외 고설베드에 적합한 베드의 형태는 베드 폭 200cm, 지표면과 베드사이 높이는 40cm 하고 베드사이 통로쪽 지표면을 30cm 파서 작업자가 작업을 할 때 지면에서 베드까지 높이를 70cm로 제작한 구조가 참외 생육을 위한 엽면적을 확보에 유리하고 농작업 환경도 개선에 가장 적합한 것으로 확인되었다.