온실 내외부 공기열의 선택적 축열에 의한 히트펌프 난방성능 개선

권진경(Jin Kyung Kwon),김승희(Seung Hee Kim),전종길(Jong Gil Jeon),강연구(Youn Koo Kang),장갑열(Kab Yeol Jang) (사)한국생물환경조절학회 2017 생물환경조절학회지 Vol.26 No.4

본 연구에서는 장미 재배온실을 대상으로 온실 내부의 태양잉여열과 외부의 공기열을 선택적 열원으로 이용하여 온실난방용 온수를 생산할 수 있는 공기 대 물 히트펌프의 설계와 성능시험을 수행하였다. 태양잉여열 이용축열운전과 외기열 이용 축열운전은 작물의 생육적온을 고려한 온실내부의 설정온도에 따라 자동전환 되도록 설계하였다. 제어반에 12개의 기준온도를 설정함으로써 축열운전 전환, 난방, 환기를 자동제어하며, 태양잉여열-외기열 선택적 축열운전에서 축열조의 온도는 축열능력과 난방부하에 대응하여 35~52℃로 3단계 변온제어 하였다. 태양잉여열-외기열 선택적 축열에서 태양잉여열 이용 축열은 전체 시간의 23.1%, 외기열 이용 축열은 30.7%, 히트펌프 휴지시간은 46.2%를 차지하였으며, 난방성능계수는 태양잉여열 이용 축열 시 3.83, 외기열 이용 축열시 2.77, 전체 3.24로 평가되었다. 비교시험을 위해 축열조 온도를 50~52℃로 항온제어 하는 조건에서 외기열 단독 이용 축열 시험을 수행하였으며 이때의 난방성능계수는 2.33으로 분석되었다. 결과적으로 공기 대 물 히트펌프의 열원으로 온실내부 태양잉여열과 외부 공기열을 병용하고, 축열조 온도를 변온제어 한 결과 일반적인 외기열 이용 축열운전과 축열조 항온제어에 비해 난방성능 계수가 39% 향상됨을 확인하였다. In this study, the design and performance test of the air to water heat pump capable of producing hot water for greenhouse heating by using the surplus solar heat inside the greenhouse and the air heat outside greenhouse as the selective heat source were conducted. The heat storage operations using the surplus solar heat and the outside air heat were designed to be switched according to the setting temperature of the greenhouse in consideration of the optimum temperature range of the crop. In the developed system, it was possible to automatically control the switching of heat storage operation, heating and ventilation by setting 12 reference temperatures on the control panel. In the selective heat storage operation with the surplus solar heat and outside air heat, the temperature of thermal storage tank was controlled variably from 35℃ to 52℃ according to the heat storage rate and heating load. The heat storage operation times using the surplus solar heat and outside air heat were 23.1% and 30.7% of the experimental time respectively and the heat pump pause time was 46.2%. COP(coefficient of performance) of the heat pump of the heat storage operation using the surplus solar heat and outside air heat were 3.83 and 2.77 respectively and was 3.24 for whole selective heat storage operation. For the comparative experiment, the heat storage operation using the outside air heat only was performed under the condition that the temperature of the thermal storage tank was controlled constantly from 50 to 52℃, and COP was analyzed to be 2.33. As a result, it was confirmed that the COP of the heat storage operation using the surplus solar heat and outside air heat as selective heat source and the variable temperature control of the thermal storage tank was 39% higher than that of the general heat storage operation using the outside air heat only and the constant temperature control of the thermal storage tank.

국내최초 송이 속(Genus) 왕송이 교잡품종 ‘백련’ 육성

장갑열,전창성,공원식,정종천,이강효,신평균,박윤정,유영복 한국버섯학회 2009 한국버섯학회지 Vol.7 No.2

본 연구에 사용한 균주는 국립원예특작과학원 버섯과 에 보존 중인 왕송이버섯균 (Tricholoma giganteum )으 로 제주도에서 수집된 MKACC 50853을 포함하여 총 4균 주이다. 왕송이버섯 수집균주의 계통구분을 위하여 Zolan 과 Pukkila(1986)이 사용한 DNA추출법을 인용하여 균사 체에서 DNA를 추출한 다음 #OPC8 등 10mer OPERON 프라이머를 이용하여 PCR을 수행하였다. 왕송이버섯의 재 배 체계를 확립하고자 폐면과 톱밥배지를 사용하여 상자재 배와 봉지재배를 실시하였다. 상자재배는 면적 0.8㎡ 상자 에 1,000ml 크기의 톱밥종균 4병을 반으로 쪼개어 넣은 다 음 양송이용 복토를 덮어 25℃에서 배양하였다. 봉지 재배는 67%로 수분이 맞춰진 폐면을 약 2kg 씩 충진하여 121℃에 서 90분간 살균한 후 접종하여 25℃에서 배양하였다. 왕송 이 발이 후에는 자실체 생육 환경을 구명하고자 재배사의 습 도를 60%이하, 80%이상으로 유지하여 초발이소요일수, 자 실체 형태, 균사생장정도를 조사하였다. 또한, 봉지재배를 통 하여 폐면, 밀기울 등 배지종류 및 첨가제를 달리하여 재배한 후 수량, 초발이소요일수, 자실체 형태를 조사하였다. 왕송이 버섯의 교잡주 확보를 위하여 MKACC 50852 와 50853의 단포자를 수집하여 PDA배지에서 배양을 하였다. 증식된 단 포자에 각각의 고유번호를 부여하여 이들 두 균주의 단포자 간에 mono-mono 교잡을 실시하였다. 교잡 후 얻어진 교잡 주는 850ml 병에서 미송 40% + 포플라 40% + 미강 20% 비율로 혼합 충진한 배지에서 병재배를 통하여 수량, 초발 이소요일수, 자실체 형태를 조사하였다. 이 중 선발된 우수 교잡주는 다시 병재배를 통한 2차 검정으로 최종 우수 육 종 모본을 선발하였다. 수집된 MKACC 50852 등 4개 균주 의 RAPD 분석을 통한 유전적 다형성을 분석한 결과, 일본 에서 수집한 MKACC 50852균주와 인천에서 채집한 자생균 주인 MKACC 53368간에 높은 유연관계를 보였으며, 제주 도에서 채집한 MKACC 50853은 태국에서 수집한 MKACC 53359와 높은 유연관계를 보였다. 왕송이버섯의 인공재배 방법을 개발하기 위해 봉지재배 및 상자매몰 재배를 비교 실 험한 결과, 봉지재배가 상자재배보다 초발이소요일수가 빨 랐으며 발이정도에서는 큰 차이는 보이지 않았다. 균주별 자 실체 발생에서 MKACC 50852 및 MKACC 53368는 버섯 이 발생되었으며, 그 외의 균주는 버섯이 발생하지 않았다. 특히, MKACC 50852는 자실체의 품질 및 발이율이 가장 높 았으며 복토 후 균상생장도 양호하였다. 왕송이버섯의 재배 사내 습도별 자실체 생장율은 발이 후 습도를 80%이상 유 지시, 자실체 생장율이 좋았으며, 복토 후 균사생장 완료전 약 70% 정도 균사 생장시, 하온 처리에 의한 발이유기가 효 과적이라고 생각되며, 발이유기 및 자실체 생장시 주야간 온 도편차 유지가 가능하고 환기가 용이한 재배사가 적절하다 고 판단된다. 또 한, 폐면 및 톱밥배지를 사용하여 상자재배 와 봉지재배시 미강, 밀기울 등 첨가제를 각각 3, 5, 7%씩 처 리하여 자실체발생 및 수량을 조사한 결과, 첨가제 중 미강 처리구보다는 밀기울 처리구에서 균사생장이 양호하였으 며 배양기간과 발이기간도 단축되었으나, 수량은 폐면 단용 구에 비해 낮았다. 균주별로는 MKACC50852 균주가 폐면 단용구에서 발이 및 수량(455g/봉지)이 가장 양호하였으며, MKACC53359는 비록 수량은 낮은 편이었으나 처리별로 고 른 발이율을 보였다. 결론적으로, 왕송이버섯 자실체 발생을 위해서는 첨가제의 종류보다는 재배환경요인이 더 큰 영향 을 준다고 판단된다. 왕송이버섯의 우량품종을 개발하기 위 하여 MKACC 50852와 MKACC 53359의 자실체에서 단포 자를 분리하고 단포자 분리주간 교배를 실시하여 MKACC 50852-1× MKACC 50853-4 등 423개의 교배조합을 얻 었다. 이들 단포자 교잡이 된 균주들의 톱밥 병재배(포플라 40%+미송 40%+미강 20%)에서 생산력 및 자실체 품질검 정을 실시하여 W-149, W-206, W-305등 품질이 우수한 균주를 최종 선발하였다. 선발된 균주는 생산력 검증시험을 통하여 이들 중 W-305를 ‘백련’으로 명명하고 품종등록 하였다. 국내최초 송이 속(Genus) 왕송이 교잡품종 ‘백련’ 육성 장갑열, 전창성, 공원식, 정종천, 이강효, 신평균, 박윤정, 유영복 농촌진흥청 국립원예특작과학원 버섯과 일반 발표

단포자 교잡을 통한 국내 양송이 품종개발

장갑열,이강효,전창성,공원식,유영복 한국버섯학회 2009 한국버섯학회지 Vol.7 No.4

양송이는 느타리 등 대부분의 버섯이 4극성의 자웅이주성 이어서 교잡이 용이하고 또한 교잡의 유무가 가능하나 양송 이는 성양식이 2차 자웅동주성으로 육종이 쉽지가 않다. 느 타리처럼 담자기에포자가 4개가 형성되는 경우는 5% 이내 로 극히 드물다. 더욱이 클램프 커넥션이 형성되지 않기 때문 에 Homokaryon 포자를 분리하더라도 교잡유무를 확인하기 가 어렵다. 본 연구는 국내 고유 양송이 품종을 개발하고자 다포자 임 의교잡법 등 기존의 양송이 육종 방법을 사용하지 않고 느타 리처럼 단포자 교잡법에의한 육종을 시도하여 그 결과를 보 고하고자 한다. 단포자 교잡을 실시하기 위하여 국내에서 재 배되고 있는 양송이 품종들의 단포자를 100개 이상 순수분 리하여 각각의 DNA를 추출하였다. 추출된 DNA는 RAPD 방법을 통해 밴드양상을 살펴보았다. 이들 중 특이밴드를 관 찰하여 Homokaryon으로 추정되는 단포자를 선발하였다. 선 발된 단포자들은 주관적 조합에의해 교잡을 실시하였다. 교 잡 후 그 교잡 유무를 확인하기 위하여 모본과 단포자, 교잡 주를 동시에 RAPD를 수행하여 밴드양상의 차이를 확인하였 다. 완전히 다형성이 차이나는 교잡주는 자실체 발생을 유도 하여 자실체의 형태적 특성을 살펴 최종적으로 우수 교잡주 를 선발하였다. 다소 많은 시간과 인력이 투입되었으나 양송이의 homokaryon을 확보한 것은 목적육종과 안정적인 품종을 개 발하기 위한 소중한 자원이라고 판단되며 보다 효율적인 양 송이 품종 개발이 기대된다.

국내외 수집 버섯 유전자원의 분해력 및 자실체 형성에 관한 특성

장갑열,석순자,공원식,유영복,전창성,김규현,성재모 한국버섯학회 2008 한국버섯학회지 Vol.6 No.2

농업과학기술원 응용미생물과에서 수집 보존 중 인 Paxillus curtisii 등 45속 71종의 총 71균주에 대해 육종 모본으로서의 가치를 탐색하였다. 우선 이들의 자실체의 발생 유무와 특성을 조사하기위하여 톱밥배지를 사용한 병재배를 통하여 자실체 형성을 유도 하였다. 이 중 Panus rudis(참버섯), Hericium coralloides (산호침버 섯), Coprinus verrucispermus, Collybia erythropus, Pycnoporus coccineus (간버섯), Oudemansiella mucida (끈적긴뿌리버섯) 등의 자실체 발생이 좋았으며 Gymnopilus spectabilis (갈황색 미치광이 버섯) 같은 독 버섯도 발생이 용이하였다. 또한, 이들이 분해력을 검정하 기위하여 Poly-R 시약을 이용한 간이 검정을 실시한 결 과, Criolus hirusutum가 분해력이 가장 우수하였다. Laccase 효소 활성도는 Mycena rorida, Xeromphalina cauticinalis가 가장 높았으며 Criolus hirusutum도 높은 활성도를 보였다. 이상의 결과로, 자실체발생이 용이한 Hericium coralloides, Oudemansiella mucida 등은 식용 버섯의 육종 모본으로, 난분해성 간이검정 효과결과에서 보면 Criolus hirusutum, Mycena rorida, Xeromphalina cauticinalis, Criolus hirusutum 등은 생물정화분야에 좋 은 자원이 적용되수있을 것으로 판단된다.

중금속 오염지 담자균류의 분포와 중금속 저감 우수균주 탐색

장갑열,최선규,정구복,김규현,석순자,공원식,유영복,성재모 한국버섯학회 2007 한국버섯학회지 Vol.5 No.3·4

미생물을 이용한 중금속 오염지의 생물적 개량연구를 위 하여 구리, 납 등 중금속 오염지인 은성폐광과 도곡폐광 지 역에서 야생버섯을 수집하고 중금속 함량을 분석한 결과 Laccaria laccata가 가장 높게 나타났으며 토양내 중금속 함량이 높을수록 버섯 내 중금속 농도도 높았다. 그러나, 전이계수를 이용하여 버섯 자실체의 중금속 이행률을 알 아본 결과, Amanita volvata가 카드뮴과 비소의 이행률이 가장 높았으며, 구리의 이행률은 Agaricus praesquamosus 가 다른 버섯에 비해 월등히 높은 수치를나타냈다. 납은 Mycena pura, 아연은 Marasmius pulcherripes, 니켈은 Laccaria laccata, 크롬은 Collybia confluens로 나타났다. 중금속 오염지와 비오염지인 치악산 지역에서의 담자균의 발생 분포를 비교한결과, Russula 와 Collybia 속은 비오염 지와 오염지역 모두에서 발생되었으며 Leucocoprinus, Coprinus, Suillus, Lepiost, Gyroporus, Lepista, Microstoma, Stropharia, Agrocybe 속은 오염지에서만 발생되었다. 담자균 자실체의 중금속 흡수능을 살펴보기 위해 중금속오염토양에서 담자균의 자실체 유도를 하였으 나 우수 균주로 밝혀진 균주들의 자실체 발생이 어려웠으 며 P. ostreatus 만이 자실체가 발생하였다. 이 때, 중금속 흡수능을 조사한 결과, 건전토양보다 오염지 토양에서 자 실체내에서 월등히 많은 중금속이 검출되었다.

느타리버섯 생육환경과 기형버섯 1

장갑열 한국버섯학회 2000 버섯 Vol.4 No.1

왕송이버섯(Tricholoma gigantium)의 인공재배법 개발을 위한 환경조건

장갑열,박정식,정종천,공원식,유영복,김규현,최선규,성재모 한국버섯학회 2007 한국버섯학회지 Vol.5 No.3·4

왕송이버섯의 인공재배법을 개발하기위하여 농업과학기술원에서 보존중인 MKACC50852등 4개균주를 사용하였 으며 우선 이들의 RAPD 분석을 통한 유전적 다형성을 분 석하여 유사도를 알아보았다. 분석결과, 일본에서 수집한 MKACC50852균주와 인천에서 채집한 자생균주인 MKACC53368이 높은 유연관계를 보였으며 제주도 자생 균주인 MKACC50853은 태국에서 수집한 MKACC53359 와 높은 유연관계를 보였다. 왕송이버섯의 인공재배 방법 을 개발하기 위해 봉지재배 및 상자매몰 재배를 비교 실험 한 결과, 봉지재배가 상자재배보다 초발이소요일수가 빨 랐으며 발이정도에서는 큰 차이는 보이지 않았다. 균주별 자실체발생은 MKACC50852 및 MKACC53368가 발이 되었으며 그 외의 균주는 발이를 보이지 않았다. 특히, MKACC50852가 자실체의 품질 및 발이율이 가장 높았으 며 복토 후 균상생장은 모두 양호하였다. 왕송이 버섯의 재 배사내 습도별 자실체 생장율을 살펴본 결과, 발이 후 습도 를 80%이상 유지시 자실체 생장율이 좋았으며 복토 후 균 사생장 완료전 약 70% 정도 균사 생장시 하온 처리에 의 한 발이유기가 효과적이라고 생각되며 발이유기 및 자실 체 생장시 주야간 온도편차가 가능하고 환기가 용이한 재 배사가 적절하다고 판단된다.

양송이(Agaricus bisporus) 신품종 ‘새정’의 형태 및 재배적 특성

장갑열,공원식,유영복,신평균,오연이 한국버섯학회 2012 버섯 Vol.16 No.1

국내 양송이 생산량은 2010년에 2만2천여톤으로 팽이, 느타리, 새송이에 이어 4번째로 많이 생산된 버섯이다. 생산액으로 비교를 해보면 팽이버섯과 느타리를 추월하여 생표고와 새송이 다음으로 많은 152억이나 된다. 이처럼 많은 양이 소비되고 농가소득에 중요한 작목임에도 불구하고 국내에서 육성된 품종은 극히 미약하다. 본 연구는 순수 국산품종을 육성 보급하여 캐나다 등에서 수입되는 외래품종에 대응하고 국내 양송이 농가의 소득을 증진하고 소비자들에게 좀 더 고품질의 버섯을 제공하고자 추진하였다. 새로운 고품질 품종을 육성하고자 2010년 육성 보급된 양송이 품종 ‘새아’를 모본으로 하여 S737-110 단포자를 di-mono 교잡하여 B417 교잡주를 선발하였다. 클램프가 형성되지 않는 양송이의 특성상 교잡의 유무는 DNA분석을 통해 이루어졌으며 대량생산검증과 농가실증을 통하여 “새정”품종을 최종 육성하였다. “새정”는 균사배양 최적온도는 23-25℃이며, 버섯발생온도는 13-15℃이나 자실체 생육온도는 13~20℃로 약간 중고온성으로 초여름까지도 재배가 가능하다. 자실체의 형태를 살펴본 결과, 대조구인 새아보다 갓이 조금 더 크고 순백색으로 특히, 경도가 높아 육질이 단단한 특징을 보였다. 갓의 색깔은 전형적인 순백색이며 갓에 대한 대의 부착형태는 중심형이다. 재배시 복토후 발이까지 소요되는 일수는 대조구에 비해 1일정도 늦으나 수량은 37% 증수되는 차이를 보였다. 농가실증 시험결과, 주기가 확실하지 않고 꾸준하게 조금씩 버섯이 발생되어 가족단위로 재배하는 농가에는 유리한 품종이며 새아보다 초발이소유일수가 다소 늦은 감이 있으며 온도를 19℃ 고온재배에서도 재배가 유리하며 새아보다 버섯 색깔이 더 좋으며(순백색) 육질이 단단하여 품종으로서의 가치가 인정되었다.

왕송이버섯(Tricholoma gigantium) 봉지재배시 첨가제 종류별 자실체 발생 정도

장갑열,박정식,정종천,공원식,유영복,김규현,최선규,성재모 한국버섯학회 2007 한국버섯학회지 Vol.5 No.3·4

Tricholoma gigantium Massee(왕송이버섯)는 송이버 섯과, 송이버섯속에 속하는 버섯으로 맛이 부드러우며 국 내에는 제주도에서 자생하는 버섯이다. 대만에서는 흰송 이(White matsutake)로 불리며 혈압강하제로 민간에서 널리 사용되고 있는 버섯이다. 본 시험에서는 왕송이버섯 의 간편한 재배법 체계를 확립하고자 폐면 및 톱밥배지를 사용하여 상자재배 및 봉지재배를 실시하였다. 이에 미강, 밀기울 등 첨가제를 각각 3,5,7%씩 처리하여 이들이 자실 체 발 생 및 수 량 에 미 치 는 영 향 을 살 펴 보 았 다 . MKACC50358등 수집된 2균주의 배지종류 및 첨가제에 따른 수량 및 자실체 형태 조사하였다. 첨가제 중 미강 처 리구보다는 밀기울 처리구에서 균사생장이 양호하였으나 대조구(무처리) 보다는 균사생장이 저조하였다. 처리별 자 실체 발이 시험을 한 결과, 배양기간 및 발이기간은 단축되 었으나 수량은 폐면 단용구에 비해 낮았다. 균주별로는 MKACC50852 균주가 폐면단용구에서 발이 및 수량 (455g/봉지)이 가장 양호하였으며 MKACC53359는 비 록 수량은 낮았으나 처리별로 고른 발이율을 보였다. 결론 적으로, 왕송이버섯 자실체발생을 위해서는 첨가제의 종 류보다는 재배환경요인이 더 큰 영향을 준다고 생각된다.

중금속 오염지 및 건전지역에서 수집된 담자균류의 분포

장갑열,최선규,이강효,석순자,정종천,정구복,김규현,성재모 한국버섯학회 2005 한국버섯학회지 Vol.3 No.4

Two hundred seventy-‘our microorganisms were isolated from the 50il of abandon어 mines around for selecting the heavy metal-degrading strains and their microbial diversity was analyzed. The specimens of macrofungi were isolated from the soil of abandoned mines around for selecting the heavy metal-degrading strains. Eunseong and Dogok in Gyeongsangbuk-do, for selecting the heavy metal-degrading strains. Soil was also collected from same location. Contents of heavy metals (Cd, Cu, Pb, Zn, Ni, Cr, and As) were determined spectrometically in fruiting bodies of forty eight wild macrofungi specimens with soils. When the analysed their transfer factor from soil to fruiting body, AmallÎla volvata have the highest transfer factor of cadmium and arsenic. And Mycella pura showed the highest in mercury, Marasmius pulcherripes in zinc, Laccaria laccata in nickel, and Collybia confluens in chrome. When compare the population of mushrooms between the contaminated mines and Mt. Chiak as the healthy area, Genus Russula and Collybia were collected both area, but Leucocoprillus, Coprinus, Suillus, Lepiost, Gyroporus, Lepista, Microstoma, Stropharia, and Agrocybe were only in the contaminated mine area.