시설 내 공기 환경
습도 환경관리
시설 내부의 상대습도 관리는 작물생장에 중요하며, 작물생장에 최적의 상대습도는 70∼80%이다. 그러나 우리나라의 경우 여름철 시설내부의 상대습도가 50%이 하로 낮으며, 이로 인해 수분스트레스를 유발하는 경우가 종종 발생한다. 우선 습도를 제어하기 위해 65%이하가 되었을 경우는 가습을 고려하여야 하며, 85%이 상이 되었을 경우에는 제습을 고려하여야 한다.
특히 저습상태가 유지되는 고온 강광기에는 첨단 유리온실의 경우 지붕살수장치를 이용하여 습도하락폭을 줄여 주고 있으며, 저온 약광기나 장마기의 시설내 고습의 경우 최소 난방관과 최소 환기위치를 설정하여 습도관리가 행해지고 있다.
시설 내 환기
가. 자연 환기
자연환기는 중력환기와 풍력환기로 나눌 수 있다. 중력환기는 실내온도가 외기온에 비하여 높을 때 이루어지는 환기형태로 온실내에 공기온도가 올라감에 따라 공기에 비중이 작아져 상승기류가 형성되어 천창을 통해 환기가 이루어진다. 풍력 환기는 바람의 영향을 받아 자연적으로 이루어지는 환기형태로 온실 각 부분이 바람에 의하여 밀고 당겨지는 힘에 의하여 이루어지는 자연환기 형태를 말한다.
나. 강제 환기
강제환기는 천창환기와 측창환기 방법이 있다. 천창환기는 자연환기를 극대화 할 수 있는 최대의 시스템이다. 천창은 형태에 따라 중력환기에 주로 영향을 받는 타입과 풍력환기에 주된 영향을 받는 타입이 있다.
측창환기는 천창환기보다 더 중요하다. 측창은 형태에 따라 중·풍력환기가 잘 이루어지는 경우가 있으나 반대 로 중력환기를 방해하는 경우도 있다. 같은 시스템에 같은 크기라도 설치위치에 따라 그 결과가 전혀 다를 수 있다. 측창은 크기도 중요하지만 설치 높이 및 자동제어 방법이 더욱 중요하다.
자동제어 시스템은 온도, 습도, 이산화탄소, 시간을 기준으로 한다. 하우스 환기창 면적률(창면적/온실표면적)은 최소한 15∼20%가 되도록 설계한다. 온실의 권장환 기 횟수는 0.75∼1회/분이며 여름철 온실내 기온하강을 위해서는 환기횟수가 분당 0.75∼1회 정도 되도록 강제 환기팬을 설치해야 한다.
다. 작물의 환기관리
환기관리의 목적은 시설내 적정온도와 습도를 유지하기 위해서 행한다. 대부분 가온설정온도보다 0.5∼1.0℃ 높게 설정되며, 때에 따라서 환기온도가 가온온도 보 다 낮게 설정되는 경우도 있다. 환기는 특히 시설내부의 상대습도 제어에 중요한 의미를 두고 있으며, 이는 작물의 생리적인 반응을 고려하여 설정되어야 한다. 오 후 환기가 많으면 생장점 부근의 꽃봉오리 크기의 차가 66%를 상회하게 되어 품질의 저하를 초래한다. 또한 낙과와 낙화의 원인이 된다. 최소 환기는 상대습도 85%이하를 유지할 수 있어야 한다.
일반적으로 작물의 증산이 충분히 일어나는 조건에서 적정 환기창의 유지는 오히려 외부기온보다 낮게 실온을 유지할 수 있는데 이는 증산된 수증기가 주위의 현열을 흡수하여 생장점의 온도를 낮추고, 전체적인 시설내 온도를 낮추는 역할을 한다. 반대로 지나친 환기로 시설내부의 습이 낮아져 기공저항이 증가하고, 증산 량이 떨어져 생장점 주변의 온도가 상승하여 시설내 전체 온도상승에 영향을 미친다.
시설 내 이산화탄산 가스 관리
국내에서 이산화탄소의 공급원은 대부분 액화이산화탄소이나 몇몇 농가에서는 백등유를 사용하기도 한다. 액화이산화탄소는 천연가스, LPG 등을 연소시켜 이산화탄소를 공급하는 것보다는 안전하다.
이산화탄소는 가급적이면 고농도(600ppm)이상 시설내부에 사용하는 것보다는 시설내부의 이산화탄소를 대기 중의 농도와 비슷하게 유지하는 것이 중요하다. 농도는 생육단계, 재배지역, 재배시기, 온실형태 등에 따라 다르나 대체로 흐린 날은 500ppm, 맑은 날은 800ppm이 적당하다. 공급 튜브는 지표면이나 지상 1m 높이의 작물 사이에 설치하여 공급하며, 공급량은 시설내에 설치된 이산화탄소 자동공급 조절장치를 이용해 조절한다. 작물은 광에 영향 아래 이산화탄소를 흡수하여 물과 함께 광합성 활성 복사에너지(PAR)에 의하여 당을 생성한다. 외기 중에 이산화탄소의 농도는 300∼400ppm이며, 온실내부에선 이 농도보다 낮아지면 광합성 효율 및 생산량은 급격히 떨어진다. 이산화탄소 농도를 700∼800ppm까지 올리면 광합성률은 증가한다. 이 상한선은 작물 간에 차이가 있으며, 이산화탄소 농도가 너무 높을 경우 작물에 해를 입히는 경우도 있다. 해가 발생하는 두 가지 수준은 고농도의 이산화탄소에서는 기공이 닫히고 증산작용이 감소되며 작물의 온도는 올라간다. 이산화탄소 농도가 대단히 높을 때(1500∼2000ppm)작물은 잎이 타는 증세(엽소현상)를 나타낸다.
시설내부의 이산화탄소 농도의 증가는 엽의 기공저항을 증가시킨다. 기공저항이 증가하면 증산작용이 억제되기 때문에 엽온이 증가한다. 증산작용의 억제는 엽에 서 수증기의 배출이 적어지므로 시설 내부의 습도를 줄일 수 있다. 겨울철 외부광 도가 높고 환기량이 적은 경우 시설내부의 습도가 높아진다. 이 경우 때때로 시설 내부의 습도조절에서 이산화탄소농도의 증가는 습도증가를 억제할 수 있다.