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- 전이온농도 및 전기전도도

전이온 농도란 '배양액 내에 존재하는 모든 이온 농도의 합'을 말한다.

단위는 mg ion/L 혹은 mM이다. 전이온농도는 실용적으로 측정이 용이한 전기전도도
(EC;정기를 통하는 정도)로 측정한다.
EC로는 이온의 개별적인 농도를 알 수는 없으나 전체 농도를 아는 데는 편리하다.

이온의 종류에 관계없이 이온 농도가 높을수록 EC값이 크다.
식물은 일반적으로 1∼2mmho/cm의 범위에서 재배하는 것이 좋다.
이 이상일 경우에는 위조, 생육 억제, 열과 등의 현상이 일어나기 쉽다.

 - 양이온인 수소이온의 농도를 의미

정확하게는 '수소이온 농도의 역에 상용로그한 것'으로 다음과 같다.pH ＝ － log10 [H+]
수소이온(hydrogen ions, H+)은 산성(acidic)을 띄고, 수산화이온(hydroxyl ions, OH-)은 알칼리성(alkaline) 혹은 염기성(basic)을 띈다.

pH는 0-14 사이의 값을 가진다.
7은 중성이며(용액 내에서 H+ 과 OH- 의 농도가 같은 경우) 그 이하는 산성, 그 이상은 알칼리성이며, 수소이온이 많을수록 pH는 낮으며 산성이다.

EBB & FLOW 저면관수용 베드는 NFT, DFT등 양액재배에
범용으로 사용할 수 있는 베드로 기존에는 수입품으로
사용하였어나, 최근 국내에서 생산하고 있음.

- 재배상(EBB & FLOW 저면관수용 베드)

- 벤취 : 작업자의 효율적인 작업 수행을 고려하여 높이를 적당(55~70cm)하게 유지할 수 있도록
..설치하며, 액면의 수위를 일정하게 유지할 수 있도록 높이조절장치를 부착하여야 한다.
..(DFT: 벤취수평 유지, NFT: 벤취기울기는 1/100∼1/70 정도 유지)

수경재배용 베드는 종류는 매우다양하며, 기성품으로는 스치로폴을 이용한 것이 주루를 이루고 있고,
재배방식등에 따라 제품을 선정하여야 한다.

근초기에 박막수경(NFT)와 자갈경(Gravel culture)을 중심으로 보급되었던 양액재배는 시설 규모가 커지고 재배작물의 종류도 다양해지면서 각국에서 여러가지 방식으로 개발이 이루어졌다.
특히, 고형배지경은 국가별로 배지의 구입 또는 조제와 취급이 용이하고 물리적, 화학적 안정성을 갖는 배지의 사용을 기초로 고형배지를 이용한 양액재배 시스템의 개량과 발전을 유도해 왔다고 할 수 있다.

담액 수경은 베드내에 일정량의 양액이 항상 담겨져 있기 때문에 산소 보급을 위하여 탱크와 베드간 또는 베드 상호간에 양액을 강제 순환시키거나 그 보급을 효과적으로 하기 위하여 다양한 방법이 시도되고 있는 것이 특징이다. 산소(공기) 공급 방법에 따라 연속통기식, 액면저하식, 등량교환식, 간헐간주식(ebb and flow) 등이 있다. 연속통기식은 양액속에 뿌리를 완전히 담그고 기포발생기를 이용하여 산소를 공급하는 방식으로 실용적으로 많이 이용되고 있지 않으며,액면저하식이나 등량교환식이 주로 이용되고 있다.

베드내에 양액을 조금씩 흘러 내리도록 하고 그 위에 뿌리가 닿도록 하여 재배하면 뿌리의 일부는 공중에 노출되고, 일부는 흐르는 양액에 닿아 공중산소와 용존산소를 동시에 이용할 수가 있다. 베드 구조는 그림과 같이 작물에 따라 차이가 있으나 실용적으로 사용되는 베드의 길이는 20m 정도이며, 기울기는 1/100∼1/70 정도이다.

NFT의 시설구조는 다양한 베드 재료를 이용하고 그 위에 발포스티로폼 및 EBB베드를 이용하여 재배조를 설치하고 베드의 높이에 따라 베드의 높이가 낮은 저설형과 베드를 높게 설치한 고설형이 있다.

암면(rockwool)은 현무암이나 제철소에서 부산물로 얻어지는 폐기물(slug) 등을 섬유화시킨 무기질 섬유로서 주성분이 광물질로 되어 있는 불용성 무기물이 된다. 이러한 암면을 성형배지로 하여 양액을 적하시키면서 재배하는 방식이 암면경이다. 암면경은 다른 고형배지경에 비하여 이식과 정식이 간편하고 기상률이 클 뿐 아니라 배수와 보수성이 양호하며 가벼워 취급하기가 편리하다. 또한, 재배 가능한 작물의 종류가 많고, 병해충 발생 위험이 적으며, 시설비가 저렴하고 재배 관리를 시스템화할 수 있는 등의 장점이 있다.

반면에 배지에 의해 양수분의 보유, 방출이 있으므로 제어기능이 떨어지며, 사용후 폐암면의 처리가 어렵다는 단점이 있다.
또한, 암면은 실용적으로 수차례의 사용이 가능하지만, 2년 이상 사용하는 경우에는 공극률의 변화, 수분분포의 불균일, 계면활성제의 효과가 저하하여 친수력이 떨어져 수분관리가 어려워지는 경우가 발생할 수도 있다.

- 흙,피트모스,왕겨를 주재료를 한 것이 있고, 그리고 기비를 넣은 것돠 액비로 시비관리를 하는 것으로 ...나눌수 있다.
- 상토구입시 고려사항 : 제료의 유용도, 물리.화학성, 균일성, 유독성물질의 함류여부, 염류집적정도, 사용의 편리성, 안정된 묘생산의 반복성

• 물리성
  - 온도,수분 및 삼투포텐셜,가스.액체 확산도, 전단응력 및 견고도 상토의 수성물질 및 부피
  

• 화학성
  - 농도,유용도와 고갈속도, 용해도, 이온들간의 상대적인 비율
  ...유기물질의 구성과 공급정도, 첨가제액
  ...pH, 산소, 이산화탄소 및 기타가승의 정도 이온 확산도

모양과 크기가 다양하며 재질도 경질 Poly, 연질Poly등이 생산되고 있어며, 현재 국내에서는
표준규격(28x56cm)를 정하고 있다.

• 트레이 선정시 주의사항
  
  -파종기, 트레이 이송장치, 자동정식기등 기종에 적합한 트레리 선정
  -출하때까지 묘의 발기를 고려
  -트레이하부 배수구의 크기 및 균일성(묘의 생육과 관련)
  -트레이 내구성, 차후 안정된 공급, 형태의 기능성

- 온도, 습도등 제반환경을 정확하게 제어하여 파종기에서 .. 파종된 씨앗이 일제히 발아가 이루어 지도록 하며, 또한 묘의 .. 단기저장, 변온처리에 의한 발아촉진, 종자의 휴면타바등으로 .. 이용할수 있는 실로 사용. - 온도관리설비로 주 사용되고 있는 방식으로는 냉난풍기, .. 바딕온수보일러 시설, 전열선 난방방식이 있어나 본사에서는 .. 발아실의 환경(고온 다습)을 고려하여 바닥온수난방을 권장 - 습도관리설비로는 이류체노즐을 이용하여 포그살포를 함으로서 .. 습도조절함.

- 작물 및 이용방법에 따라 보광설비를 고려

- 발아실의 크기는 발아대차 크기 및 수량 그리고 1회 최대 발아하는 트레이수량을 고려하여
.. 선정하여야 함.

인위적인 조작을 통해 식물성장 기간을 빠르게 진행시키게 해서 단시간 내에 많은 식물을 배양하는
기술이다.
일반 영농기술처럼 대단위의 토지를 이용하지 않아도 되는 점이 주목 받았었고, 요사이는 바이러스나 세균 감염이 없다는 점이 부각되어 난, 화훼 등의 여러 작물에서 이 기술을 이용하고 있고, 요즘에는 유전자조작을 통한 식물의 대량번식등에 사용되는 기술이다.

- 트레이의 이송장치를 고려하여 베드선정
- 작업자의 동선 및 작업환경을 고려한 베드배치
- 부지활용도를 높이기위한 좌우이동형등 베드도입 고려
- 설비 배관을 고려 베드배치
- 이동대차 이송방식 고려
- 관비(살수)등 습해방지를 위한 배수계획

• 이동대차에 실고 트레이 이송
  대부분의 육묘장에서 활용되고 있는 것으로 작물의 성장을 고려하여 단높이를 조절할 수 있도록 설치하여, 발아실용 대차부터 출하용 대차까지 상호호환이 되도록 함.
  
  
• 육묘상판에 실고 트레이 이송
  상판에 바퀴설치식과 베드에 바퀴설치하여 이송하는 방법등이 있고, 베드간의 이송장치(0~360도 회전가능)가 필요하기 때분에 투자비가 많이 소요됨.

광도의 강약 및 일장 광질은 식물의 생리작용 중에서도 가장 중요한 광합성과 밀접한 관계를 갖고 있고 동화물질의 생산량을 통하여 성장에 현저한 영향을 미치게 된다.
특히 아래의 경우에 보광설비는 필수적이라 하겠다.

대기중의 탄산가스 농도는 300∼350ppm 수준에서 향상유지 되고 있지만 작물이 생육중인 하우스내의 탄산가스 농도는 시각이나 날씨에 따라 크게 변화한다. 탄산가스 농도는 해뜨기전은 700∼2,000ppm 으로 높게 나타나지만 태양이 떠오름에 따라 급속히 저하하여 낮동안에는 환기하여 250∼300ppm 정도이고 밖의 기온이 낮아 하우스를 밀폐한 상태로 두면 100∼150ppm 정도로 크게 떨어진다.
이렇게 낮은 조건에서는 양수분, 빛과 온도가 충분히 있어도 탄산가스가 제한인자가 되므로 충분한 광합성이 이루어지지 않는다.

탄산가스 시용시간은 잎의 기공이 충분히 열려 광합성을 활발히 할수 있는 낮동안 계속해주면 효과는 높지만, 소요량이 많기 때문에 오전시간대에 집중적으로 시용하는 것이 좋다. 시설내의 탄산가스 농도변화, 빛의 밝기, 환기 등을 고려할 때 일반적으로 일출후 30분∼1시간후부터 환기할 때까지 2∼3시간 정도 시용해주는 것이 적당하다고 한다

→ 연소식 탄산가스 발생기

프로판가스, 천연가스, 백등유를 연소 시켜탄산가스를 발생시키는 장치이다.
백등유는 유해 가스 발생 위험이 많고 농도 제어가 어려운 단덤이 있다.
프로판가스는 연료 구입이 쉽고 유해 가스 발생이 거의 없어 많은 농가에서 사용하고 있다.
천연가스는 공급 지역이 한정되어 이용에 한계가 있다

→ 액화 탄산가스

발생기 액화 탄산가스 발생기는 순수 압축 정제된 탄산가스를 균일하게 공급하는 기기로서 탄산 가스 농도 조절이 자유롭고, 유해 가스가 없어 작물에 해가 없다. 한개의 시스템으로 여러 동의 하우스에 탄산가스 공급이 가능한 장점을 가지고 있다. 설치 비용이 비싸고 용기의 교체가 번거로우며 시판 장소가 한정된 것이 단점이다.

노지 재배의 경우 병원균은 봄부터 가을까지 작물이 있는 기간에 활동 증식되고 겨울철에는 상주식물이 없으므로 약간의 것이 남아서 다음 재배에서의 병해가 만연되기까지는 매우 긴 기간을 갖게 된다
온실에 있어서는 노지재배(겨울처 휴면기 았음)와 달리 봄부터 가을까지 증식된 병원균이 밀도가 높은 조건 그대로 겨울철의 시설내에 침입하여 다시증식을 되풀이함으로써 시설 내에서는 일찍부터 병해가 많이 발생되고 또한 지역전체의 병원균 밀도가 높아 지고, 노지에서 전혀 볼 수 없는 것들에는 각종 흰가루병과 회색곰팡이병과 같이 시설내의 특수한 환경내에서 발생함으로 방제설비는 필수적이라 하겠다.

관수 시스탬에 방제 시스탬을 연계하여 사용하는 방법이다.

- 온실의 형태 및 배치

- 적외선 흡수율이 높은 피복재에 의한 복사열 차단

- 온실 바닥의 열전도율이 낮은 바닥재를 통한 낮동안 고온 방지

- 커튼시설의 도입에 의한 고온 방지(외부차광)

- 환기시설의 도입에 의한 고온 방지

이것은 용마루쪽에 스프링쿨링 헤드를 설치하여 유리면에 찬물을 살수하는 방식으로 태양의 복사열을 간접적으로 빼앗는 방식이다.

이 형식의 휀의 역활1은 실내의 공기를 밖으로 배출 시키므로 실내의 기압차를 유도하여 실외의 공기가 실내로 강제적으로 유입 될수 있도록 하는 주 기기로 그 용량 및 설치 대수는 흡입구의 크기 및 패드의 용량에 중요하게 연산되여 설정 한다. 외부에서 유입되는 공기가 보다 많은 수분에 접촉 하여 수분을 함유한 공기는 온실내부에서 기화하여 주위의 열읍 흡수 온실내의 온도를 저하시킨다. 다습한 공기가 실내에 포화되면 더 이상의 기화현상을 기대 할 수 없으며 기화현상이 이루어지지 않으면 냉각 또한 이루어지지 않으므로이 다습한 공기를 밖으로 배출함을 반복함으로서 냉각효과가 발생한다.

온실의 구조물로서 보온은 자연적 환경에 제한을 받으므로 온실내의 환경을 일정하게 유지할 수 없어 인위적인 난방이 불가피한 경우가 많다.

-온풍기 -유류탱크 -제어반 -덕트 및 부자재

-태양에너지를 이용한 가온 -심야전기를 이용한 가온 -폐타이어를 이용한 가온 -지중열을 이용한 가온 -방열관 히터파이프로 대체

Qg : 최대난방부하 [kcal/hr]
Ag : 온실의 피복면적 [m2]
As : 온실의 바닥면적 [m2]
qi : 단위 피복면적당 관류열부하 [kcal/m2.hr]
qv : 단위 피복면적당 환기전열부하 [kcal/m2.hr]
qs : 단위 바닥면적당 지중전열부하 [kcal/m2.hr]
fu : 풍속에 따른 보정계수={Ag(qi+qV)+As .qs} fu

hi : 열관류율 [kcal/m2.hr.℃]
Ts : 난방설정온도 [℃]
Ta : 설계 외기온도 [℃]
fr : 피복재의 열절감율

hy : 환기전열계수[kcal/m2.hr.℃]

hs : 지표면 전열계수[kcal/m2.hr.℃] <토사 0.244kcal/m2.hr.℃>
Tg : 지중기온 [℃]

fh : 난방방식에 따른 보정계수
Qloss : 온실외 배관으로부터 열손실량 [kcal/hr]
r : 안전계수

유량(V) = Qs / (60. △T)

Qs : 필요 발열량 [kcal/hr]
△T : 배관 입구와 출구의 온도차 [℃]

직관의 마찰손실 수두는 "william - Hazen"공식 및 "Darcy-Weisbch"공식으로 계산하고, 관 부속류 및 밸브의 마찰 손실수두는 각종 관이음 및 밸브류의 국부저항 상당 관길이에 의하여 계산하며, 간단하게 강관을 사용할 때는 직관길이의 100 ∼ 200%정도, 동관을 사용할 때는 직관길이의 100%정도로서 관 부속류 및 밸브의 마찰손실로 보상할 수 있다.

• William - Hazen 하젠공식

h = 10.666.V1.85.C-1.85.D-4.87.L

h : 마찰손실수두 [m]
V : 유량 [m3/sec]
C : 유속계수 (강관일 경우 100)
D : 관내경 [m]
L : 관로의 길이 [m]

• Darcy-Weisbch공식

  

  h : 마찰손실수두[mAq]{Pa}
  λ : 관마찰계수
  d : 관내경[m]
  v : 관내평균유속[m/s]
  L : 직관길이[m]
  g : 중력가속도[9.80 m/s²]
  
  그리고, 관경의 결정은

  배관 내 유속은 주관(탄소강관)일 경우 0.1m/sec 이상, 발열관 일 경우 0.3m/sec 이상으로 해야 소요 발열 효과를 얻을 수 있으며, 에어록 방지와 펌프 설비비의 경제성을 고려하며, 0.5~1.0m/sec 범위가 바람직하다. 유량 유속이 결정되면 배관용 탄소강의 유량선도에 의하여 관경을 결정한다.

• 팽창탱크 용량 (Vt) =Ve/A.F [ℓ]
  
• 팽창수량 (Ve) = V . (Vf -Vi) [ℓ]
  
• 팽창계수 (A.F) = 1-(1.033+Pi)/(1.033+Pf) [A.f:Acceptandde Factor]
  >>>>>>>>>>>><단, 압축기 부착형의 경우 A.F = 0.85>
  
• 팽창탱크의 최저운전압력 (Pi) =Ph + Pp [kg/cm2.G]
  
• 팽창탱크의 최고운전압력 (Pf) =Pi + △Pmax [kg/cm2.G]
  
• 팽창탱크에서의 허용 최대압력 증가 (△Pmax) =Pe - (A+B+C+D) [kg/cm2.G]

여기서,
Vf : 배관시스템의 최고온도 물의 비체적 [ℓ/kg]
Vi : 배관시스템의 최저온도 물의 비체적 [ℓ/kg]
Ph : 팽창탱크로부터 배관 최고위치까지의 정수두압 [kg/cm2.G]
Pp : 에어밴트의 공기배출압 및 증발방지를 위한 적정가압
△Pmax :팽창탱크의 허용 최대압력증가량 [kg/cm2.G]
Pe: 기기 및 배관의 배압 또는 압전밸브의 설정압력 [kg/cm2.G]
A : 안전밸브의 설정압력에 대한 여유율
B : 기기 및 배관에 걸리는 정수두압
C : 증발방지 및 공기배출을 위한 적정압력
D : 배관 각부에 미치는 순환펌프의 압력