제1장 생물환경조절의 개요 원예과학과
환경조절의 목적 및 필요성 목적: 작물의 생산성 향상 추구 및 고품질 유지, 작물이 갖고 있는 유전적 형질을 최대한 발휘시키는 것 필요성: 다양한 환경조건에 따른 식물의 반응을 조사하고, 양자간의 관련성을 정량화하여 재현성이 높은 환경조절 방법의 적용이 필요함
환경조절의 중요성 농한기 작물생산 가능효율적인 노동력의 이용 동절기 재배를 통한 주년재배 가능 소규모 면적에서 집약적 생산 가능 특용작물의 재배 가능 # 노지 재배보다는 시설재배에서 환경조절기술이 적용됨
환경요소간의 관련성 생육공간 열 온도 광 상대습도 수분
생물환경조절의 수순 1. 시설을 경유한 외부 환경이 내부환경에 미치는 영향 분석 2. 내부환경과 작물생육과의 관계 정량화 3. 정량화된 관계를 이용한 환경조절모델 개발 4. 환경조절모델을 이용한 환경조절시스템구성 5. 구성된 환경조절시스템에 의한 원예작물의 최적환경조절 실시
환경조절의 기본원칙 최적화 원리의 지배를 받음 - 이를 위해 컴퓨터를 이용한 복합환경 제어 개념이 도입됨 - 최종목적 달성을 위해 최소 비용의 이용에 근거하며 이를 위하여 투여하는 비용이 상대적으로 낮은 환경요인을 최대한 활용한 후 부족한 부분은 제어비용이 높은 환경요인으로부터 보충해 나가는 방법 - 이를 위해 컴퓨터를 이용한 복합환경 제어 개념이 도입됨
환경조절의 기본원칙 예
환경조절의 예 광합성속도 향상: 온도와 광처리를 통해 가능함 - 광합성속도 증가분에 대해 광이나 온도의 증가분이 필요하다면 이러한 환경요인의 증가분을 만족시키는데 필요한 투입에너지를 비교하여 상대적으로 작은 쪽을 선택
환경조절의 대상 1. 조직배양 (plant tissue culture)
환경조절의 대상 2. 생장상(growth chamber)
환경조절의 대상 3. 온실(greenhouse)
환경조절의 대상 4. 식물 공장(plant factory)/수직농장(vertical farm)
환경조절의 대상 5. 밀폐생태계(ecologically closed system)
환경조절의 역사 17세기: J. Evelyn, greenhouse라는 용어사용, 온실외벽의 스토브를 이용한 온풍 난방법 도입 18세기: 광환경 및 보온방법의 개선, 증기난방법 도입 19세기: 온실 설계 및 건축기술의 진보, 온도조절을 위한 서모스텟(thermostat) 개발되어 온실에 도입 20세기: 상업용 온실의 출연에 의한 컴퓨터의 이용 및 복합환경 제어개념의 도입 21세기: 컴퓨터의 소프트 및 하드웨어 기술의 획기적 발전과 함께 인공지능수준으로 향상, 생명공학과의 접목으로 새로운 개념의 환경조절내용으로 변화됨