1. 시설원예 작물생산 및 소재이용 연구

시설원예는 노지생산 방식과는 달리 환경조절을 통하여 적합한 환경조건을 제공하기 때문에 기존 원예작물의 높은 수량과 품질과 함께 안정적인 생산이 가능하다. 또한 최근 원예화되고 있는 다양한 기능성 작물의 생육 특성과 적정 환경조건을 제공함으로써 고부가가치 작물 생산이 가능하다. 3수경재배 방식은 이러한 접근에 필수적인 기술이며, 다양한 소재와 양분조절 방식 등이 사용되고 있다.

2. 식물공장 및 다양한 식물생산방식 연구

식물공장은 환경조절을 통해서 작물의 주년생산, 계획생산이 가능하여 작물의 수량과 품질을 조절할 수 있는 공장형 식물생산시스템이다.
이러한 식물공장은 인공광 이용형과 자연광 이용형이 존재하며 시스템 관점에서는 시스템설계, 입체재배, 인공광/자연광, 조명, 통합제어 등의 기술이 필요하며 작물생산 관점에서는 고부가가치 작물선발, 광조절, 양수분조절, 환경조절, 품질관리 등의 기술이 필요하다. 다양한 식물생산 방식으로 기존의 식물공장 이외에도 수직농장, 도시농업, 우주농업, 밀폐생태계 식물생산방식 등의 다양한 식물생산 체계가 존재한다. 본 연구실에서는 인공광 및 자연광 식물공장의 요소 및 산업화 응용 기술, 다양한 식물생산 방식에 대해서 연구를 진행하고 있다.

3. 식물환경조절, 모델링 및 IT 융합 연구

식물환경조절은 최적화 원리에 근거하여 작물의 유전적 형질을 식물생산 목적에 부합될 수 있도록 최대한 발휘시키는 것이다. 이를 위해서 적정 환경조절 인자의 도출, 환경요인과 작물생육과의 관계 정량화, 목적에 부합되는 환경조절방법 개발,환경조절시스템 적용의 순서를 거치게 된다.

이러한 환경조절 과정에서 정량화가 반드시 필요하며 모델링은 이러한 부분을 만족시키며, IT 융합은 실용화 및 산업화를 위해서 반드시 필요한 수단이다. 본 연구실에서는 환경-생육 및 생체정보 측정, 지상부/지하부 식물환경조절 기술, 광합성 및 생육모델, 광질별 작물수광모델, 양분흡수모델, 증산 및 관수모델, 환경제어 S/W 플랫폼 정보 표준화 연구 등에 대해서 연구를 진행하고 있다.