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부서업무소개

시설원예연구소

비전 및 목표

  • 시설원예 경영비 절감 및 생산성 향상기술 개발
    • 온실구조 해석 및 건전성 모니터링 시스템 개발
    • ICT 활용 디지털 농업 기반 기술 개발
    • 시설원예 냉·난방비 절감 및 차세대 에너지 이용기술 개발
    • 작물별 친환경 수경재배 현장실증 연구
    • 탄소배출저감 및 농업적 이용확대 기술 개발

연혁

  • 1953.05. 중앙원예기술원
  • 1962.04. 농촌진흥청 원예시험장 동래지장
  • 1978.05. 농촌진흥청 원예시험장 부산지장
  • 1994.12. 농촌진흥청 영남농업시험장 부산원예시험장
  • 2004.01. 농촌진흥청 원예연구소 시설원예시험장
  • 2008.10. 농촌진흥청 국립원예특작과학원 시설원예시험장
  • 2015.01. 농촌진흥청 국립원예특작과학원 시설원예연구소

주요업무

  • 원예시설의 구조·자재·기계·기구 등의 개발 및 이용에 관한 시험·연구
  • 시설원예작물의 생산시스템 개발 및 자동화에 관한 시험·연구
  • 시설원예작물의 에너지 절감기술 개발
  • 시설원예작물의 고품질 생산을 위한 양·수분 관리 및 환경조절에 관한 시험·연구
  • 원예시설의 재해경감과 유지관리에 관한 시험·연구

주요성과

시설원예 온실 설계지원 프로그램 고도화 및 개발 농자재 활용
  • 지붕형태가 다른 연동온실 모델 분석을 위한 프로그램 기능 개선(’22, 저작권등록)
    • 연동온실 그늘분석 프로그램(메뉴얼 포함) 다운로드 횟수(’22말) : 36,186회
  • 수박 고정식 비닐온실 모델의 신기술 보급 사업 추진
    • 6개소(함안2, 의령, 부여, 전주, 익산), 3.3억원(개소당 55백만원)
  • 중소과종 수박 받침장치 활용 시 줄기 유인 방법과 재식거리 구명
    • 재식거리 2.2m*0.2m, 2줄기 유인(수직 1, 포복1) 과실이 크고 균일(영농정보)
시설딸기 삽목을 이용한 대량 안정 육묘기술 현장 실용화
  • 노력절감 및 농작업의 질 향상을 위한 스마트 육묘기술 실증
    • 남양주, 청주, 함양 등 전국 주산지 11개 시·군 17농가 시범사업 실시
    • 삽목용 시설 및 장치, 발근 촉진 및 우량묘 생산기술 등 종합 투입
    • 기술 정착을 위한 사업 설명회 2회, 현장 컨설팅 15회, 현장평가회 2회
시설원예 장기성 피복재 및 에너지 절감 기술 적용 작물재배 효과
  • 장기성 피복재 PO필름의 토마토 저온기 재배효과 구명
    • PO필름 피복 시 PE필름 대비 일사량 4.3%↑, 총수량 15.8% 증대
      •   ⇨ 장기성 피복재인 PO필름 자재 저탄소 농업기술 활용 제안(정책)
    • (‘24)신기술보급사업 제안 : 국산 다층 PO필름을 활용한 재배기술 시범
  • 고온기 온실 온도하강을 위한 포그 활용 기술 개발
    • 주간 온실 온도는 관행 온실에 비해 약 2.0℃ 감소, 주당 수확량 63.2% 증가
시설원예 에너지 절감 기술 및 냉난방 효율 증진 기술 개발
  • 딸기 생장부위(근권, 관부) 부분난방 및 온수양액공급으로 에너지 효율 증진
    • 관부난방(23℃) + 온수양액(23℃)으로 관행 대비 4.9% 증수
    • 공간 온도 : 10℃ → 5℃ 적용으로 난방비 46% 절감
  • 고온기 온실 온도하강을 위한 포그 및 히트펌프 패키지 기술 개발
    • 주·야간 온도는 관행 온실에 비해 약 2℃ 감소, 수확량 10.2% 증가
      •   ⇨ ’22년 포그냉방 제어 시스템 보급사업 실시(15억원/3년) 15개소
친환경 순환식 수경재배 및 정밀 급액제어 기술 개발
  • 작목별(딸기·토마토·파프리카·멜론) 순환식 배액 재사용 기술 개발
    • 양분 불균형 최소화 및 수량 증대를 위한 혼합액(배액+원수) EC 기준 설정
      •   ☞ 딸기(0.6∼0.9dS/m), 토마토·파프리카(1.0∼1.5dS/m), 멜론(0.6∼1.3dS/m)
    • 생산현장 양액/미생물 분석 : 딸기(진주․논산․김제), 토마토(함안․김제/상주․합천)
  • 순환식 수경재배 실용화를 위한 농업현장 작물재배 실증
    • (농가) 2농가(부산, 부여), 양액 20∼30%↓, 비료 15∼40%↓, 생산량 감소 없음
    • (해외실증) UAE, 수량 15∼21kg/m2(네덜란드의 74∼96%),WUE : 10∼16L/1kg 생산
데이터 기반 디지털 시설원예 플랫폼 핵심기술 개발
  • 상하 흔들식 무인 자동 약제 분무 살포 장치 개발
    • 전후진 자율제어, 노즐회전, 잎 뒷면 도포율 98% 및 방제비 50% 절감
      •   ⇨ ’23년 현장실증연구(파프리카·토마토, 10개소, 2,000천원/개소)
  • 빅데이터 기반 지능형 온실 복합환경제어 플랫폼 시제품 제작
    • (H/W) 사물인터넷 기반 온실 환경 모니터링 및 키오스크 기반 제어시스템
    • (S/W) 시설원예 데이터 모델 기반 앱(App) 및 운용 서비스 구축
원예작물 생산성 향상을 위한 시설 내 광 환경 개선기술 개발
  • 장기재배 파프리카 보광 광원의 온실 현장 실증
    • HPS 보광은 무처리(5.10톤/10a) 대비 12.7% 증수, 전력소모량은 LED의 4.4배
  • 미세먼지에 의한 시설딸기 개화지연 및 수량 감소율 산정
    • 일사량 감소에 따라 개화일 (2화방 2일 지연, 3화방 4∼5일 지연), 상품수량 11∼21% 감소
  • 삽목육묘 현장평가회삽목육묘 현장평가회
  • PO필름 보도PO필름 보도
  • 흔들식 약제 살포장치흔들식 약제 살포장치

중점방향

  • 작물별 전용온실 및 디지털온실 핵심 기술 개발
  • 연료전지, 탄소중립, 냉난방 효율증진 기술 개발
  • 친환경 순환식 수경재배 및 환경조절 기술 개발

추진계획

  • 원예시설 스마트 구조 해석 및 내재해 온실 모델개발
    • 원예시설의 구조설계 및 안전성 평가시스템 개발
    • 작물별 전용온실 및 비가림시설 모델 개발
    • 생산성 향상을 위한 생력ㆍ자동화장치 개발
  • 시설원예 에너지 절감 및 탄소배출 저감 기술 개발
    • 자연에너지 및 신재생에너지 이용기술 개발
    • 연료전지 등 차세대 에너지 이용기술 개발
    • 저비용 냉·난방시스템 및 보온력 증진 기술 개발
  • 순환식 수경재배 기술 개발 및 현장 실용화
    • 친환경 순환식 수경재배 기술 개발 및 현장보급
    • ICT 이용 정밀 양수분 관리 및 데이터 활용 기술 개발
    • 수경재배 신작물 생산성·기능성 향상 기술 개발
  • 지능형 환경제어 및 ICT 융합기술 개발
    • 온실 환경제어 사물인터넷 기반 표준 네트워크 개발
    • 시설 원예용 디지털 지능형 복합환경 제어 시스템 개발
    • 시설 온실 이상기상 대응 및 재배 환경관리 기술 개발
  • 농가의사결정 지원을 위한 작물생육모델 개발
    • 작물의 디지털 재배관리를 위한 생육 모델링 기술 개발
    • 작물생체, 생리 정보를 활용한 품질 및 생산성 향상 기술 개발
    • 광, 온습도, CO2 등 조건별 작물의 최적 재배환경 구명

전문연구실

연구실명, 연구목표, 핵심성과, 대표과제, 주요 연구내용 순으로 보여주는 표 입니다.
연구실명 스마트구조자재연구실
연구목표 ◦ 원예시설의 안전성 평가 및 구조개선 기술 개발
◦ 작물별 내재해형 전용온실 및 비가림시설 모델 개발
◦ 생산성 향상을 위한 생력․자동화장치 개발
핵심성과 ◦ 벤로형 고측고(5.4m→6) 연동 비닐하우스 모델 등록
 - 제원(폭 8.0, 측고 6.0, 동고 7.1m), 설계적설심·풍속(41cm, 41m/s)
◦ 함안지역 적용 수박 고정식 비닐온실 모델 등록 : 9종
 - 제원(폭 7.0, 7.5, 8.0m, 지붕 1.6, 1.7, 1.8m), 설계적설심ㆍ풍속(20cm, 34m/s)
◦ 광폭형, 연동온실 구조안전성 분석 프로그램(GHM) 고도화(’21, 저작권등록)
 - 단동 → 연동, 광폭형 등 풍하중, 설하중 분석, 추가비용 부담없이 활용 가능
대표과제 ◦ 딸기 내재해형 육묘시설 모델 및 효율적인 육묘 시스템 개발
◦ 만감류 시설재배에 적합한 비닐온실 모델 개발
◦ 장기성 피복재의 특성 및 재배 효과 분석
주 요
연구내용
◦ 딸기 육묘온실 현장 실증 및 설계도 작성
◦ 딸기 삽목 상토 및 육묘방법에 따른 재배안전성 실증
◦ 만감류 재배 농가 실태 조사 및 구조설계
◦ 작물(참외, 토마토) 재배 효과 및 시설 내 미기상 환경 분석
연구실명, 연구목표, 핵심성과, 대표과제, 주요 연구내용 순으로 보여주는 표 입니다.
연구실명 차세대에너지이용연구실
연구목표 ◦ 탄소배출 저감 및 신재생에너지 이용기술개발
◦ 수소, 연료전지 등 에너지전환 기술개발
핵심성과 ◦ 딸기 생장부위(근권, 관부) 부분난방 및 온수양액공급으로 에너지 효율 증진
 - 관부난방(23℃) + 온수양액(23℃)으로 관행 대비 4.9% 증수
 - 공간 온도 : 10℃ → 5℃ 적용으로 난방비 46% 절감
◦ 고온기 온실 온도하강을 위한 포그 및 히트펌프 패키지 기술 개발
 - 주·야간 온도는 관행 온실에 비해 약 2℃ 감소, 수확량 10.2% 증가
 - ’21년 포그냉방 제어 시스템 보급사업 (21억원/년) 21개소 * ’21 11개소
대표과제 ◦ 고온기 재배시설 냉방효율 증진 기술 개발 및 작물재배 효과 구명
◦ 수소연료전지를 활용한 시설원예 에너지 이용 기술 연구
주 요
연구내용
◦ 탄소중립 실현을 위한 차세대 에너지 생산 및 이용 연구
◦ 시설원예 에너지 절감 및 이용효율 향상 연구
◦ 시설원예 기계·장치류 개발 및 효율 향상 연구
연구실명, 연구목표, 핵심성과, 대표과제, 주요 연구내용 순으로 보여주는 표 입니다.
연구실명 디지털수경재배연구실
연구목표 ◦ 친환경 순환식 수경재배시스템 개발
◦ ICT 이용 정밀 양수분 관리기술 연구
핵심성과 ◦ 작목별(딸기·토마토·파프리카·멜론) 순환식 배액 재사용 기술 개발
 - 양분 불균형 최소화 및 수량 증대를 위한 혼합액(배액+원수) EC 기준 설정 : 딸기(0.6∼0.9dS/m), 토마토·파프리카(1.0∼1.5dS/m), 멜론(0.6∼1.3dS/m)
◦ UAE 현지 농업용수를 이용한 물 절약형 오이 순환식 수경재배 실증
 - 수량 : 15~21kg/m2(네덜란드의 74~96%)/WUE(L/1kg생산) : 현지(10∼16L)>국내(19∼22L)
대표과제 ◦ 시설 과채류 순환식 수경재배 양분관리 최적화 기술 개발
◦ 한국형 스마트온실의 UAE 작물재배 실증을 통한 생산성 및 경제성 분석
◦ 스마트 온실의 순환식 수경재배 시스템 개발
◦ 폐양액 배출제로형 수경재배 현장 실용화 기술 개발
◦ 박과류 채소 수출시장 개척을 위한 연중 생산기술 및 접합품종 발굴육성
주 요
연구내용
◦ 시설 과채류 순환식 수경재배 양분관리 최적화 기술 개발
◦ 일사량과 배지 수분 함량을 이용한 딸기의 정밀 급액 관리 시스템 연구
◦ 한국형 스마트 온실의 UAE 작물재배 실증을 통한 생산성 및 경제성 분석
◦ 배출제로형 순환식 수경재배 시스템 구축을 위한 양액관리 기술 개발
◦ 수출 멜론 적합 품종 선발 및 과실 품질향상을 위한 수경재배 기술 개발
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연구실명 지능형환경조절연구실
연구목표 ◦ 시설원예 생산성 증대를 위한 지능형 환경제어 및 ICT 융합기술 개발
핵심성과 ◦ 온실 해충 자동예찰용 올인원 트랩 개발(’22. 시범사업)
 - 대상해충 : 7종(나방류 4, 노린재류 3종), 포획능력 : 4∼5배 향상
 - ’23년 스마트 트랩 시범 보급사업 확정(19.5억원/3년), 13개소
◦ (무인방제기) 상하 흔들식 무인 자동 약제 분무 살포 장치 개발
 - 전후진 자율제어, 노즐회전, 잎 뒷면 도포율 98% 및 방제비 50% 절감
◦ 데이터 기반 디지털 온실 적용 플랫폼 핵심기술 개발
 - (H/W) 사물인터넷 기반 온실 환경 모니터링 및 키오스크 기반 제어시스템
 - (S/W) 시설원예 데이터 모델 기반 앱(App) 및 운용 서비스 구축
대표과제 ◦ 시설원예 디지털 온실 통합 생육환경 관리 표준모델 개발
◦ Big 데이터 기반 시설원예 디지털 농업 요소기술 개발
◦ 미세먼지에 의한 농작물 생산피해 예측 및 평가기술 개발
주 요
연구내용
◦ 시설원예 상하 흔들식 무인 살포 장치 보급
◦ 시설원예 나방 및 노린재 자동 예찰 및 방제 기술 개발
◦ 온실 미기상 환경개선을 위한 확산형 순환팬 기술 연구
◦ 차세대 온실 종합 관리 플랫폼 개발
◦ 미세먼지가 시설재배작물에 미치는 영향 및 세척제 이용 효과 구명
연구실명, 연구목표, 핵심성과, 대표과제, 주요 연구내용 순으로 보여주는 표 입니다.
연구실명 작물생육모델링연구실
연구목표 ◦ 작물생육 수확량 예측모델 개발
◦ 작물 생육지표 및 생육측정 표준화 연구
핵심성과 ◦ 파프리카 생육·수확량 예측 및 환경 모델 개발에 의한 데이터 수집·표준화
◦ 딸기 생력육묘 기반 조성을 위한 삽수 생산 및 이용 기술 확립
 - ’22년 딸기 삽목묘 대량증식 기술 보급사업 확정(5.5억원/년), 11개소
◦ 국산 장기성 PO필름의 물리성 및 온실 환경·작물 생리 반응 평가
 - 국내외 필름 8종 촉진노화(광폭로, 10년) 처리 후 환경요인 및 물리성 변화 분석
대표과제 ◦ 파프리카 생육·수확량 예측 및 온실 환경 모델 개발에 의한 데이터 수집·표준화
◦ 시설원예 디지털 트윈 구축을 위한 구조, 자재 3차원 데이터베이스 구축
◦ 국내외 장기성 피복재의 특성 분석
주 요
연구내용
◦ 시설재배 작물 생육 모델링 연구
◦ 온실환경에 따른 작물 반응 및 생리지표 모델 개발
◦ 시설원예 디지털 트윈 3차원 객체 모니터링
◦ 작물 모델 구축을 위한 환경, 생육정보 수집 방법 표준화
◦ 시설재배 작물 모델링 기반 연구
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