장미의 온실과 시설 설치

모든 작물재배와 미세환경 관리에 적합한 보편적인 장치를 완비한 온실구조는 존재하지 않는다. 그러므로 재배자는 판매하고자 하는 시장의 종류뿐 아니라(지방시장, 중앙시장, 국제시장)지역의 기후(온도, 바람, 광, 비와 폭풍, 폭설, 태풍 등)를 감안하여 장미 생산에 가장 적합한 온실을 결정하여야 한다. 세계적으로 보면 대다수(90%) 온실은 플라스틱 피복 온실이다. 그것은 남미국가들(콜롬비아, 에콰돌 멕시코 브라질 등), 아시아 국가들(중국, 태국, 베트남, 한국, 대만 등), 남유럽 지중해 국가들(이탈리아, 그리스, 스페인, 터키 등), 그리고 모든 아프리카 국가들(케냐, 이디오피아, 우간다, 짐바브웨 등)이 모두 여기에 해당되기 때문이다. 북유럽 국가들(네덜란드, 프랑스, 우크라이나, 러시아 등)과 일본, 이탈리아 일부 지역은 기술적으로 매우 발달되어 있고 유리온실을 이용하고 있다. 일부 국가의 재배자들이 플라스틱 피복온실과 기술적으로 간단한 온실을 더 선호하는데는 다음과 같은 몇 가지 이유가 있다. -그들 국가에서는 철골 유리온실을 찾기 어렵다 -비용이 높고 -플라스틱 온실은 보다 간단하고 가벼운 온실 구 조여서 수송비가 적게 든다. 플라스틱 피복재는 광과 열에 관한 좋은 특성을 가지고 있지만 자외선으로 인해 수명이 길지 않다. 따라서 자주 교체하여야 한다.
	사진 1. 전형적인 남미 온실형태, 잦은 비로 구배가 큼. 빗물은 배수관을 통해 배수로로 유도 1,2,3-에콰돌; 4-콜롬비아; 5-브라질
철골유리온실의 장점은 다음과 같다. -일반적으로 바람과 무게에 대한 저항성이 크다. 그러나 강한 폭풍에는 약하다 -작물에 보다 좋은 내부환경을 제공해주고 년중 광투과율이 높다.

5.1 주요 장미 생산국 온실의 일반적인 특성
<콜롬비아-에콰돌> 일반적인 온실형태는 매우 넓은 장방형이고 내부 단위구조(bays)의 폭이 6.7m이다. 온실길이는 6,70m, 높이는 9.2m이다. 물홈통까지의 높이는 2.5∼3.0m이다. 평균 60∼70%는 목재구조이고 30∼40%는 철골이다. <브라질-멕시코> 브라질은 대부분 노지재배이고 극히 일부 온실은 목재구조에 플라스틱 피복 형태이다. 멕시코도 마찬가지로 대부분 노지 재배이나 브라질에 비해 온실수가 많은 편이다. 온실의 거의 98%는 콜롬비아의 것과 비슷하고 단지 추운지역만이 철골 유리온실을 사용한다.
		사진 2. 전형적인 목재 온실
<케냐-우간다> 대체로 두 가지 형태의 온실을 볼 수 있다. 1)오래된 구조(6.40m 높이 스판배이, 4.0∼4.5m 최고 높이, 2.5∼3.0m 물홈통 높이) 2)규모화된 철골유리(최고높이 6.0∼6.5m, 물홈통높이 4.5∼5.0m, 배이 폭이 9.6m) 10년 전까지만 해도 모든 온실이 목재구조였다. 현재는 목재구조가 전체의 60% 정도이고 나머지 40%는 30년 반영구적인 철골로 지어졌다. 아프리카 국가들의 대부분 회사들은 온실을 작은 직사각형이고 습도가 높은 시기 온실내 공기유동을 촉진시켜 온실환경을 개선하기 위해 측면 환기창이 큰 구조이다. 다른 특징은 전기적 고장을 피하고 인력의 재배경험이 부족하기때문에 천창이 열린 상태로 고정되어 있다는 것이다.
	사진 3. 최근 아프리카(케나, 이디오피아, 우간다) 온실내 환경을 적합하게 유지하기위해 높이와 폭이 넓어진 현대식 온실이 증가
	사진 4. 케냐/목재온실, 모든 아프리카 온실-전기에너지의 부족과 기후조건 및 전문인력이 없어서 고정된 환기창 구조

사진 5. 한국/전형적인 온실형태(3.5∼4m 높이, 7m폭, 70∼90m 길이)	사진 6. 중국/쿤밍의 현대온실 a) 관수탑
<이디오피아> 2000년에 장미 재배를 처음 시작하였고, 두 번째가 2004년이었지만 2007년 현재는 약 400∼500ha 규모가 되었다. 200ha가 2006년에 지어졌으니까 대부분 최근에 지어졌고 플라스틱 피복을 한 현대식 철골온실이다. 이와 같은 구조는 아프리카 기후조건에 적합하고 프랑스, 네덜란드, 인도, 이스라엘, 그리고 스페인 일부에서 수입되었다. 짐바브웨, 모로코 같은 아프리카 국가들은 여전히 목재온실이다.
			사진 7. 중국 쿤밍 전형적인 대나무 온실
<일본- 한국> 일본과 한국은 거의 모든 온실이 철골온실이다. 일본은 각 온실마다 아주 많은 품종(60∼70품종까지/ha)을 재배하기 때문에 많은 재배자들이 몇 가지 적색품종을 가지고 있다. 온실피복재는 자외선 UV-B가 차단된 것을 사용한다. 적색품종을 재배하지 않는 사람들은 자외선이 투과되는 유리온실을 이용하며 5∼6년마다 세척을 한다.
		콜롬비아		20∼25ha	네덜란드	1.0∼1.5ha
		에콰돌		10∼15ha	이탈리아	0.5∼1.0ha
		케냐		10∼15ha	일본	0.5∼0.6ha
		이디오피아		10ha	한국	0.4∼0.5ha
		우간다		10ha	중국	0.15∼0.2ha
		표 1. 주요 국가들의 평균 온실 규묘
한국은 EVA(에칠렌 비닐아세테이트)피복재를 주로 사용한다. 두 국가에서 사용하는 온실규격은 스판이 7.0∼8.0m, 최고높이 6.0∼7.0m, 물홈통높이가 3.5-4.5m, 온실길이는 70∼90m이다. <중국> 국토가 넓어 기후도 다양하여 모든 유형의 온실을 사용하고 있다. 중국동부 : 무겁고 오래된 유리온실 협동조합에 의해 운영. 40∼50m길이, 6m폭, 3.5∼4.5m 최고높이 중국남부 : 대나무 온실 폭 4.0-5.0m, 30∼40m 길이, 2.0∼2.5m 높이, 가장 흔한 구조
			사진 8. 인도/전형적인 온실 구조

사진 9. 네덜란드/(1)오래된 와이드스판; (2)최신 와이드스판. 북유럽국가들의 온실은 보광시설 강한 바람을 견딜수 있는 구조를 선호
중국 북부 : 추위로부터 작물을 보호하기 위해 두꺼운 피복을 한 철골, 목재온실, 40∼50m 길이, 6.0∼8.0m폭, 2.5∼3.0m 높이 <네덜란드> 가장 현대화되고 효율적인 온실로 두 가지 형태가 있다. : 벤로타입과 와이드스판 벤로온실은 폭이 3.2m, 높이 6.0m, 물홈통 높이 4.0∼4.5m 와이드스판온실은 폭이 6.4∼18m, 높이는 벤로보다 1.0∼1.5m 높다
	사진 10. 네덜란드/벤로형식 온실
와이드스판 온실이 벤로온실보다 내부 공간이 커서 환경조절이 잘 되기 때문에 환경이 더 좋다. 온실 천창에 환기스스템이 좋고 방충망 설치에도 적합하다. 광투과율을 개선하기위해 최근들어 온실 구배를 27°에서 22°로 줄였다. 네덜란드의 기후가 춥고 습도가 높기 때문에 두 형태 온실 모두가 측창이 없는 형태이다. 이와 비슷한 온실이 폴란드, 러시아, 우크라이나에도 사용된다. <이탈리아, 프랑스, 스페인, 터키 그리고 다른 남유럽 국가들> 플라스틱필름이나 유리로 피복된 철골온실이 대부분이고 규격은 다양하다.(폭이 4.0∼8.0m, 길이 40∼80m, 최고높이 4.0∼6.5m, 물홈통높이 2.5∼4.5m)
사진 11. 태국/측면이 개방된 목재 혹은 대나무 온실	사진 12. 모로코/지중해지역, 플라스틱 피복

사진 13. 일본/태풍이나 폭풍에 대비한 강하고 무거운 구조	사진 14. 일본/플라스틱 피복 철골온실
5.2 온실
<온실을 건축함에 있어 기본적으로 고려하여야 할 사항> 위치, 규격과 규모, 방향, 구조와 피복재 a) 위치 도로나 집, 도시, 나무 등에서의 법정 거리규정, 땅의 구배, 토양의 이화학성, 배수성, 토양색(광의 반사율이 다름) 전력 이용성, 물의 질과 양
		그림 2. 같은 면적, 다른 표면적 온실의 에너지 손실 A=1890㎡; B=1680㎡(-11%)
b) 규격과 규모 외부 기후조건에 따라 달라진다. 장미는 많은 광을 요구하고 특히 겨울에는 그렇다. 온실은 구조물에의한 차광이 최소화되도록 기본단위(스판 혹은 배이)로 지어진다. 병해충의 발생을 최소화하고 온실내 공기유통을 최적화할 수 있도록 천창개폐가 가능해야 한다. 물홈통 높이(측고)가 최소 3.5m는 되어야 하고 지중해 국가들은 지붕곡면이 20∼30%인데 비해 북유럽 국가들은 40∼50%이다. 이 곡면이 증가하면 식물체가 이용할 수 있는 광의 양도 증가하지만 한편으로는 외부 기온에 대해 열이 방출되는 표면적이 커진다.
	사진 15. 케냐/나이바샤 호수 근처 온실 건축모습
c) 방향 벨기에의 Nisen은 태양에 대한 온실방향과 지붕모양에 따른 광량의 차이를 계산하였다. 공식은 춘분과 추분, 동지와 하지와 관련하여 맑은날 16개 형태의 온실에 미치는 태양광의 영향을 산출하였다.

여러 가지 지붕형태 중 어떤 모양이 식물체가 광을 가장 많이 이용할 수 있는 것일까. 비대칭 지붕이 광을 효율적으로 이용할 수 있었지만 온실로는 일반적으로 이용하지 않는다. 동서동 온실이 어떻게 해서 장점이 있는지, 즉 겨울에는 온실내 광량이 많아지고 여름에는 제한되는지를 보여준다. 이런 효과는 온실내 입사하는 광의 각도가 15∼20˚보다 큰 각도로 입사할 때 나타난다. 만약 이보다 낮은 각도라면 지붕이 거의 모든 광을 반사하는 동안 광선은 단지 온실 측면에만 직접 닿을 것이다. d) 구조와 피복재 온실골격은 일반적으로 목재나 철재로 만들어졌다. 철재는 그 품질과 내구성으로 인해 오늘날 가장 일반적인 재료가 되었다. 철골의 크기나 두께는 요구되는 강도에 기초하여 결정된다.
		그림 3. 3m폭의 다른 형태의 지붕 특성
그 구조는 구조물 자체를 지지할 수 있어야 하고 바람의 강도, 눈이나 지진활동에 견딜 수 있어야 한다. 피복재는 온실이나 터널을 짓는데 있어 가장 중요한 요인 중 하나이다. 그 이유는 피복재의 표면이 온실 내외부 환경 사이에 에너지 교환을 용이하게 하기 때문이다. 온실내로 들어오는 광과 열은 피복재의 품질에 따라 달라지기 때문이다(물리적, 화학적, 광전도성). <유리> 두 가지 형태의 재질이 상업적으로 이용되고 있다. 하나는 직사광을 이용할 수 있게 하는 재질이고 다른 하나는 광을 산란시키는 재질이다.
	그림 4. 16개의 지붕형태에 따른 자연광의 영향		그림 5. 지붕형태

사진 16. 베트남, 태국, 중국 같은 아시아 국가에서 가장 흔한 대나무 온실
두 번째 재질은 남부유럽처럼 년중 대부분의 기간 태양광이 강한 지역 환경에서 이용되고 있다. 유리의 기울기가 15∼20%를 넘으면 응축된 물방울이 떨어지는 것이 아니라 물홈퉁으로 흘러내려 거기에 모이게 된다. 모든 형태의 유리는 열이 잘 통과되지 않게 제작되었다. 온실에 이용되는 가장 일반적인 유리는 -강화유리 : 폭풍이 잦은 지역에서 이용하고 매우 강하고 단단하다 -백색유리 : 미량의 철이 함유된 유리로 자외선인 UV-B를 투과시킨다.
	사진 17. 콜롬비아/온실신축(나무와 철골, 플라스틱피복. 이런 온실들은 높이 9.2m, 폭이 7.6m, 길이 70m이다.
-플로트유리 : UV-B를 포함한 모든 자외선을 반사시키는 유리 -난반사유리 : 다른 형태의 유리와 반대로 온실내 유효광합성복사량의 6∼8%를 더 분산시킨다. -복유리 : 에너지의 방출을 줄여주지만 가격이 비싸다 -열성유리 : 온실내에서 외부로 열(적외선)의 방출을 감소시키기 위해 한쪽면에 금속산화물을 입힌 유리 <경질플라스틱필름> PMMA Poly-Methymethacrylate-(Plexiglas) 네덜란드에서 많이 쓰고 그 밖에 광이 적은 나라에서 사용한다. 어떤 형태는 자외선 UV-B와 UV-A선을 투과시키지만 나머지는 UV-A만 투과시킨다. 수명이 길고 유리와 비슷한 광합성유효복사량을 투과시킨다. 또한 폭풍이나 마찰에 잘 견딘다. 문제점은 응축이 되어 햇빛에 노출되었을 때 균열이 가기 때문에 내구성이 떨어진다. PC Polycarbonate PMMA와는 방대로 PC는 불과 폭풍에 보다 잘 견디고 자외선은 전혀 투과가 되지 않는다. 이 때문에 온실내 곤충의 활동을 감소시킨다. 열선이 적고 자외선 때문에 나빠지므로 자외선 차단 물질로 코팅할 필요가 있다. <플라스틱 필름> 두께에 따라 여러 종류가 (0.05∼0.25mm)상업적으로 이용되고 있다. 가장 흔히 사용하고 있는 것은 PE( 폴리에틸렌), PVC(폴리비닐클로라이드) 그리고 EVA(에칠렌비닐아세테이트)이다. 이들의 광투과, 흡수, 반사등의 특성은 유리의 특성과 그다지 다르지는 않다.

그러나 열에 관련된 특성, 변성이나 충격에 대한 내성은 유리와는 많이 다르다. 열의 지나친 손실(특히 겨울철)을 막기위해 충진물을 첨가시킨다. 그런 충진물 가운데 NIR-reflecting material 이라는 것이 있는데 겨울에는 온실내를 따뜻하게 하고 여름에는 시원하게 해준다
	사진 18. 케냐/현대식 철골구조, 철구조물이 피복재에 닿는 부분의 해를 막기위해 흰색페인트를 칠해둠. (1)처리전; (2)처리후
이런 피복재는 White-wash로 코팅해서는 안되는데 왜냐하면 그 분말이 피복재의 미세구멍에 들어가서 씻어내기가 어렵게 된다. 플라스틱 필름은 물의 응결이 일어나는데 장미 재배에 좋지 않다. 최근에 유럽에 소개된 ETFE(Ethentetrafluorethene) 이라는게 있는데 유리와 같은 특성 때문에 ‘휘어지는 유리’라고 불린다. 그 특성을 보면 -투명도가 높아서(93∼94%광합성유효복사) 햇빛이 약한 환경에서는 매우 유용하다. -내구성이 뛰어나고 그 특성들이 오랫동안 유지된다(15∼20년). -무적성이며 응결된 물방울은 물홈통으로 흘러들어간다. -살충제에 대해 화학적으로 강하다. -차광제를 사용하는데도 아무런 문제가 없다. -폭풍에도 잘 견딘다. -열선이 적고, 적외선의 17∼20%만이 투과시킨다.
장점이 많기 때문에 조금 비싸다. 플라스틱필름은 열선이 20%이하일 때 열에 대한 부분을 고려하여야 한다. 이것은 굉장히 중요한 부분인데 왜냐하면 이런 열선은 광합성에는 이용되지 않고 온실의 온도를 올리기 때문이다. 에콰돌이나 콜롬비아, 케냐 같은 햇빛이 강한 지역에서는 광을 약하게 만드는 플라스틱필름이 적당하다. 잎이나 꽃 끝이 타는 것을 막아주고 빛을 분산시켜서 식물체 하부에도 광이 잘 들어갈 수 있게 해준다. 특히 적색장미에 있어서 이 피복재는 UV-B선을 반사시키기 때문에 바깥쪽 꽃잎이 검어져서 상품성이 떨어지는 것을 방지해 준다.
5.3 설치		사진 19. 이디오피아/온실피복 작업
온실내 환경을 조절하는 것이 장미 재배의 성패를 좌우하는 기초인 것은 분명한 사실이다. 장시 생산을 위한 이상적인 기후조건은 낮 온도가 25∼27℃(밤에는 16∼18℃), 상대습도는 60∼70%이다.

피복재	교환 주기 (년)(1)	두께 (mm)	가시광선(380∼760nm)				총광파장역 (330∼2500nm)				적외선 2500∼ 35000nm
			직사광			산란광	직사광			산란광
			투과	반사		투과	투과		반사	투과	투과	반사
플라스틱필름 Polyethylene(PE) Long duration(PE) Polyvinyl chloride(PVC) Ethylenvinyl acetate(EVA) 플라스틱 판넬 Shiny glass PMMA(alveolated) Polycabonate(alveolated) Polyester(corrugated) PVC(corrugated) PMMA(corrugated)	1-5 4-5 - 4-5 25 15 15 - - 15	% 0.10 0.10 0.10 0.10 3.4 8.0 6.0 1.3 1.1 2.2	% 91 89 92 92 91 87 78 87(2) 87(2) 92(2)	% 8 10 7 8 8 13 17 - - -		% 90 86 91 76 91 70 62 - 75 -	% 91 88 91 91 89 82 77 73 - 86		% 8 9 7 7 8 12 16 - - -	% 89 82 89 75 88 63 59 - 6 -	% 79 76 6 39 1 1 3 4 - 1	2 4 32 3 12 7 9 - - -
(1)북유럽국가의 기후조건 즉 강한태양광과 자외선으로 인해 수명이 짧다. 투과광파장역은 330-11,000nm 그림 6. 온실에 이용된 피복재에 따른 광의 투과율(온실표면을 통과한 광)과 반사율(온실 밖으로 반사된 광)
5.3.1. 외부차광 이탈리아, 터키, 스페인, 모로코 같이 6월∼9월 사이 온도가 30∼35℃를 넘는 경우가 많은 지중해 지역처럼 덥고 햇빛이 강한 국가들에게는 특별한 차광필름을 이용하거나 차광재를 이용하여 온실차광을 하는 것은 필수적이다. 화이트워시같은 차광재를 처리하면 온실내부온도를 5℃를 낮출 수 있지만 겨울철에는 다시 차광재를 씻어내어야 한다.
					사진 20. 이탈리아 남부/온실 외부 차광재 처리
게다가 차광재는 온실 구조물을 부식시킨다. 이것을 피하기위해서는 햇볕이 강할때는 불투명해지고 구름이 낄때는 투명해지는 특수한 차광코팅을 하고 있다. 어떤 것들은 열선을 반사시켜 (보통 40∼50%열선 반사)열선의 투과를 막는다. 반면에 더 많은 광합성유효복사(PAR)를 온실내로 투과시킴으로서(화이트워시보다 25% 더) 온실내 광은 많게하고 온도는 낮출 수가 있다. 매우 덥고 햇볕이 강한 날은 10℃정도 온도를 낮출 수 있다. 이러한 상품들은 모두 생분해되어 비에 씻겨 관수용 원수집수탱크에 모아지지만 어떤 재배상, 환경적인 문제를 일으키지는 않는다. 이들 특수차광재는 특수한 투명입자를, 이산화규소판, 함유하고 있는데 이것은 이산화티타늄으로 얇게 코팅되어 있다. 이와 유사한 입자가 자동차와 립스틱에도 사용되고 있다. 이 얇은판이 400∼700nm의 광합성유효복사는 투과시키고 적외선이나 원적외선은 반사시킨다. 햇볕이 강한 날에만 온실이 마치 금속성 페인트를 칠한 자동차처럼 빛이 난다.
								그림 7. 외부차광이 일중 온실온도에 미치는 영향

5.3.2. 내부보온시스템 가장 좋은 것은 얇은 알루미늄 조각과 투명한 폴리에스터 섬유를 짜서 만든 것이다. 겨울철에는 온실로부터의 열의 방출을 줄이고 여름철에는 낮동안 차광효과를 볼 수 있다. 이러한 필름은 크기와 색상, 디자인 및 무적성같은 특성을 다양하게 조합하여 쓸 수 있고 설치는 보통 지면에서 물홈통 높이인 2.5∼3.0m 높이에 수평으로 설치한다. 측면도 같은 것으로 피복하여 모든 벽이 밀봉이 되어야 열의 방출을 막을 수 있다. 이들 커텐은 광센서나 열감지 센서에 의해 자동적으로 개폐된다. 센서는 온실 내 외에 설치한다. 보온커텐을 설치하면 커텐의 재질이나 설치방법에 따라 다르겠지만 상용되는 에너지의 40∼60%를 절감할 수 있다. 보통 일몰후 커텐을 닫고 다음날 아침에 다시 열린다. 덥고 햇볕이 강한날은 외부차광이 없다면 가금씩 차광으로도 사용한다. 이 경우 만약 커텐이 밀폐형 필름이라면 측면이나 천창환기가 충분하지 못할 경우 온실내 공기흐름의 가소되고 온실외부보다 10℃이상 온도가 높아질 수도 있다. 고온조건에서서 식물체를 관리하기위해서는 온실내 2중의 컨텐을 설치하는 것이다. 하나는 외부차광이고 하나는 내부보본용으로서 필요에 따라서는 차광용으로도 쓸수 있지만 무엇보다 온실 공간이 충분하여야 한다.
		그림 8. 내부 보온커텐이 온실내 온도에 미치는 영향(무난방 온실)
		서진 21. 한국/동계 보온을 위한 이중커텐
5.3.3. 환기 1-자연환기(바람과 굴뚝효과) 온실온도를 낮추는 가장 일반적인 방법은 측창이나 천창을 통한 환기이다. 환기는 온실 전면을 따라 지속적으로 일어난다. 자연환기를 통한 공기교환은 바람과 굴뚝의 조합에 의해 만들어진다.
	사진 22. 중국/이중 측창을 가진 현대식 온실
굴뚝효과는 온실 내외부 온도차이와 측벽과 지붕환기 사이의 수직거리에 따라 달라진다. 자연환기는 따뜻한 공기가 찬 공기보다 가볍고 밀도가 낮기 때문에 발생한다. 이 때문에 공기가 위로 올라가 천창을 통해 밖으로 나가게 되고 동시에 차갑고 응축된 공기가 아랫부분을 채우게 된다. 이 때 온실내외부 온도차이가 클수록 굴뚝효과는 커진다. 바람효과는 바람이 강할수록 커진다. 환기율은 환기구의 크기에 비례한다.

사진 23. 지붕환기(a), 측창환기(b) 아프리카의 측면환기창이 대단히 넓다	그림 9. 작물 식재방향이 환기속도에 미치는 영향
굴뚝효과에 의해 생긴 환기속도는 지붕과 측면의 환기를 같게 하였을때가 최대가 된다. 플라스틱필름으로 피복된 온실은 파이프에 비닐을 고정하여 감으면서 환기구를 조절하는 형태를 하고 있다. 환기는 수동이나 전동모터로 수평축 파이프에 비닐을 감아올리면 개방이 된다. 측창의 형태가 온실내의 공기흐름 형태를 결정한다. 환기창 모양이 각이 진 플랩형일때는 그림 10과 같은 공기의 움직임이 생긴다.
	사진 24. 환기팬
열림이 적을수록 공기는 더 위로 떠오르고 플랩이 완전히 개방되면 대부분의 공기는 온실을 가로질러 반대편 측창으로 불어나간다. 플랩 환기구가 절반쯤 열렸을때가 위에서부터 아래로 혹은 그 반대로 공기흐름이 가장 좋다. 천창과 측창환기구를 가진 온실에서는 재배자는 천창을 먼저 연다. 천창이 없는 경우 측창가까이 있는 식물체는 외부의 찬 기후에 영향을 더 받게 된다.
환기의 효과는 -온실내부 공기를 식혀준다 -식물의 증산에 의해 발생하는 수증기를 부분적으 로 이동시킨다 -외부의 CO2를 유입시킨다. 환기를 하지 않으면 온실내부의 CO2가 외부보다 적어 광합성이 감소 한다. CO2를 공급할경우는 환기구를 닫아야 한다 일반적으로 온실내외 공기 교환은 바람과 굴뚝효과에 의해 일어난다. 바람의 속도가 1.5m/초가 넘으면 바람효과는 더욱 커진다.
	주 공기흐름이 측창을 통해 불어들어와 낮은 높이에서 건너편 측창으로 불어나가고 천창환기구를 통한 공기교환은 적다	측창을 통해 들어온 공기는 플랩의 각도로 인해 위로 흐른다. 주 공기흐름이 천장공간을 통해 천천히 아래로 되돌아 흐른다.
	그림 10. 원형의 환기구를 가진 턴널형 온실과(a) 플랩 환기구를 가진 스판온실(b)의 환기 공기흐름

그림 11. 장미 엽온에 미치는 안개효과		그림 12. 폐쇄형 시스템. 덤프패드, 팬, 환기팬
2-강제환기 온실의 환기는 환기팬을 이용하여도 가능하다. 겨울철이나 밤에 환기창이 닫혀있을 때 일반적으로 사용한다. 강제환기는 주로 다음 세가지 형태로 이루어진다. 1)밖에서 온실안으로 바람을 불어넣는 방법 (팬을 측벽을 따라 설치)-비용이 든다 2)온실안 공기를 뽑아 온실밖으로 불어냄(팬은 측벽을 따라 설치) 3)온실내 공기를 순환시킴(온실내에 팬을 설치) 세번째 방법은 겨울철 잎 주위의 습도 제거에 도움이 된다. 이 장치는 작은 입자의 약제처리에도 이용 가능하다.
		사진 25. 네덜란드/팬(1)과 온수 파이프(2) 겨울철에 습도를 낮추기 위해 공중에 설치
5.3.4. 쿨링과 포그시스템 습도는 물이 증발할 때 생긴다. 액체상태에서 기체나 수증기로 될 때 주위환경으로부터 열을 흡수한다. 이런 증발의 결과 온도가 낮아지고 온실내 습도가 올라간다. 매 1g의 물이 수증기로 바뀔때마다 600칼로리(2500joule)를 흡수한다. 그 결과 수증기는 온실내의 공기로부터 열을 흡수하여 지붕의 천창을 통해 제거한다. 가습기로서 작용하여 공기를 냉각시키는 방법에는 두 가지가 있다(패드-팬, 포그 시스템) 1. 패드-앤-팬 시스템(혹은 냉각 시스템)
이 시스템은 몇가지 팬(온실규모에 따라 결정)과 미세구멍이 있는 재질로 표면적이 커서 증발능이 큰 패널로 구성되어 있다. 이 패널은 팬의 반대편에 설치한다. 이 패널은 위쪽으로부터 물을 품어주는 노즐에 의해 축축하다. 고온(38℃)과 외부의 저습도(45%)조건에서 소규모 온실이라면(1000∼2000㎡) 외부온도보다 60∼80%가까이 온도를 내릴 수 있다. 온실 외부 지붕에 화이트워시를 칠하면 보다 효과적이다. 2. 포그시스템 이 스시템은 물홈통 높이, 즉 식물체 위에서 중·고압으로 노즐을 통해 물을 분사하는 방법이다
	사진 26. 이디오피아/장미 증식 농장. 포그시스템

그림 13. 온실내의 이산화탄소 공급 모식도		사진 27. 이탈리아/버너
포그를 하는 간격이 습도를 결정하는데 고압으로 인한 물방울이 매우 미세하여 공기중에 머무르게 된다. 안개처럼 천천히 퍼지지만 잎과 꽃을 젖게 하지는 않는다. 필터링 성능이 우수한 자재를 이용하여야만 석회질이나 염류로 인해 막히지 않게 하는 것이 중요하다(빗물을 사용하거나 아니면 예방적인 차원에서 탈염된 물, 입자크기가 최대 200∼250㎲) 설치는 보통 열센서와 수분센서를 함께 갖추어야 온실내의 온도와 습도를 자동적으로 점검하고 조절할 수 있다. 이 시스템의 효율성을 높힐려면 측면이 완전히 차단하는 것이 좋다. 포그시스템을 대체할 수 있는 것은 분무시스템이 있지만 이것은 압력이 낮아서 물입자가 굴고 잎과 꽃이 젖을 수 있다. 포그 시스템은 대부분의 묘증식 온실에서 발근과정에 이용하고 있다. 분명한 것은 입자가 미세할수록 이 시스템의 효과가 크고 온실내 습도도 잘 유지할 수 있고 잎이 젖는 것도 방지할 수 있다. 5.3.5. 이산화탄소 공급 시스템 이산화탄소가 식물체에 미치는 기본적인 영향은 잘 알려져 있다. 탄소는 식물체 영양에 필수적이지만 가스형태여서 식물체에 의해서만 이용될 수 있다. 이산화탄소 형태로 식물체 잎의 기공을 통해 실물체내로 흡수된다. 이산화탄소는 공기중에 330∼340ppm정도 존재한다. 이 가스는 오로지 녹색식물에게 탄소영양형태로만 존재하면서 특히 온실내에서는 탄소시비라고 알고 있는 것처럼 식물체의 성장과 발달에 대한 기본적인 기능을 가지고 있다. 광합성과정에 식물체 잎을 통해 흡수된 이산화탄소는 다음과 같은 반응을 통해 당을 합성한다 6CO2 + 6H2O + 광 →C6H12O6(당) + 6H2O
	사진 28. 네덜란드/이산화탄소 저장탱크
	사진 29. 네덜란드/열병합발전 시스템

이 반응과 그로인한 당의 생산은 다음과 같은 요인에 의해 결정된다 - 광도, 광량 - 이용가능한 수분 - 온도, 상대습도 위에 언급한 생화학적 반응은 식물체의 엽록소함량에 직간접 영향을 미치는 다른 요인들(예를 들면 철, 마그네슘, 질소, 망간, 황과 같은)에 의해서도 달라진다. 온실에서 이산화탄소는 가스버너의 예를 들면 철, 마그네슘, 질소, 망간, 황과 같은, 발전기, 그리고 압력하의 액체 CO2를 이용하여 식물체 아래 위치한 파이프 공급시스템을 이용하여 공급한다.
	사진 30. 네덜란드/수경재배(코코피트) (1)배드 하단 난방시스템
탄소시비는(대부분 보광시스템 이용과 함께) 북유럽처럼 저온기가 긴 기후조건과 발달된 기술을 가진 국가에서 많이 이용한다. 이들 지역에서는 10월 중순부터 4월까지는 낮에도 거의 환기를 하지 않기 때문에 온실내 장미 생산량의 감소를 막기위해 이산화탄소를 공급하는 것은 필수적이다. 이산화탄소의 공급으로 인해 절화의 수량과 상품성이 향상된다. 설치유형은 예산이나 온실형태 그리고 사용하는 난방연료에 의해 결정된다. 난방으로 인해 공급된 이산화탄소가스가 위로 상승하는 것을 피하기위해 공급시스템은 지표면에 위치한다. 온실전면에 균일하게 같은 압력으로 공급하기 위해서는 공급관의 굵기와 압력, 그리고 관에 뚫린 구멍 간격 등이 정확하게 계산되어야 한다. 일반적으로 튜브 굵기는 40mm, 혹은 60mm를 사용한다. 구멍의 직격은 1m 마다 0.8mm크기로 뚫어야 한다.
		사진 31. 한국/CO2공급시스템 고체 이산화탄소를 봉지에 담아 천천히 가스를 발생시킴
온실내에서 공급관은 가스확산으로 인한 냉각효과로 관내부에 생긴 물방울이 흘러가도록 기울어져 있다(평균 0.4L/㎥ CO2가스 물 발생). 보일러 연소에 의해 발생하는 이산화탄소의 이러한 영향때문에 가스가 온실안으로 공급되기 전에 냉각하여야만 한다. 장미 품종에 따라 이산화탄소 요구량이 다르겠지만 평균 800∼1000ppm의 이산화탄소가 온실내에 공급된다. 이산화탄소 농도가 1300∼1400ppm으로 높아질 경우 민감한 품종들은 잎이 황화되거나 낙엽이 되기도 한다. 메탄가스를 이용하여 이산화탄소를 발생시키는 경우 히터가 꺼졌을 때 동안에 이산화탄소를 필요로 할때를 감안하여 적당한 크기의 저장탱크를 준비하는 것이 매우 중요하다. 단위부피의 이산화탄소를 완전연소하면 평균 1.8kg의 이산화탄소를 얻을 수 있다. 네덜란드의 대형 농장들은 대규모 열병합 발전기를 사용하는데 이산화탄소를 만들뿐만 아니라 온실운영에 필요한 열과 전기를 생산한다. 네덜란드에서 북해산 메탄을 이용하는 것은 일반적이다. 석탄이나 목재 산물, 혹은 중유를 태워 이산화탄소를 만드는 것은 사람이나 식물체에 독성이 나타날 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 좋은 연료를 사용하면 가스 장해의 위험성은 적다. 예를 들면 가장 위험한 경우는 불완전연소에 의한 가스장해이다. 이 때 발생하는 일산화탄소(CO)는 사람에게도 치명적이고 황이 연소되면 이산화황이 발생하는데 이것도 식물체에 해롭다. 연소과정에 질산화물이 생성되는데 이는 공기중에 있는 질소의 일부가 연소되어서 일산화질소(NO)와 이산화질소(NO2)가 생성된다. 이 때문에 네덜란드 재배자들은 특수한 용기에 저장된 이산화탄소를 이용한다. 이산화탄소 연소와 관련된 문제들을 최소화하기 위해 연소된 가스가 온실내로 유입되기 전에 가스필터기의 설치와 정확하고 정규적인 관리 시스템을 구축하는 것이 필수적이다.

5.3.6. 난방시스템 장미를 재배하는데 가장 효율적인 난방방법은 두말할 나위 없이 온수파이프를 지면 위 몇cm 정도 높이로 설치하여 사용하는 것이다. 게다가 에너지의 손실을 막기 위해 완전연소가 되게하고 온실 전면에 열이 균일하게 되도록 하는 것은 기본이다. 네덜란드처럼 기술이 발달된 나라에서는 이와 같은 기본 시스템 외에도 식물체 수관 위 약 2m 위치(식물체 높이에 따라 조정)에 또 다른 난방파이프가 있다. 이것은 온실의 습도가 지나치게 높아지는 것을 조절하는데 유용하다. 이 시스템은 51mm 철파이프를 상용하며 내부 운반용 레일이나 수확을 위해 이용하기 위해 땅에서 약간 높여 설치되어 있다. 난방기 용량은 일반적으로 150만 Kal/h/ha이다.
		사진 31. 네덜란드/메탄버너로 구성된 보일러시스템
게다가 재배자는 에너지 효율을 극대화하기 위해 열병합발전기를 사용한다. 기술적으로 취약한 국가들의 가장 일반적인 난방시스템은 PVC 파이프를 이용한 온수파이프 난방이다. 지면 위에 설치되며 비록 비용은 적게들지만 파이프의 열변형이나 열전달에 있어 효율이 떨어진다. 많은 유럽의 재배자들은 동계 연료비용이 커서 난방을 하지 않으려 한다. 이들은 식물체를 휴면시키고 단지 심한 서리피해 같은 것으로만 관리해준다. 에콰돌, 케냐, 우간다와 몇몇 아프리카 국가들처럼 적도면에 위치한 국가들은 연중 따뜻하면서도 온도편차가 적기 때문에 난방을 하지 않는다. 또 어떤 재배자들은 온풍기나 열풍기 시스템을 개별적으로 이용하거나 온수파이프 시스템과 같이 사용하기도 한다. 온풍히터는 온실내에 가스를 방출하는데 그것이 열을 함유하고 있기 때문에 이를 이용한 것이다. 이 가스는 이산화탄소의 좋은 공급원이기도 하다.
그러나 난방은 주로 밤에 이루어지고 식물체는 밤에는 광합성을 하지 않기 때문에 이산화탄소를 많이 필요로 하지 않고 반대로 이산화탄소를 많이 필요로 하는 낮에는 난방을 하지 않는다는 것이 문제이다. 또 다른 문제점은 이 가스는 앞 서 언급한 여러 가지 유해한 가스가 함유되어 있다. 이것은 히터가 적절히 유지되지 않거나 연소가 완전하지 못할 경우 발생한다. 그리고 열원이 한 군데이기 때문에 열분포가 고르지 못하다. 5.3.7. 인공광 보광시스템 장미의 생장과 발달, 생산에 있어 광의 영향은 근본적인 것이다. 특히 자연광이 년 중 몇 개월은 적정 광합성에 필요한 광이 충분치 못한 북유럽 국가들에게는 그렇다. 이 기간동안은 이산화탄소 공급장치와 인공광 보광 시스템의 이용은 기본적인 품질의 장미를 생산하기 위해 필수적이다. 일반적으로 고압나트륨등을 이용하는데 광합성유효복사(PAR)가 많다.
	그림 14. (A)고압나트륨등의 복사에너지 분포와 식물체 광합성 곡선(B)
	사진 32. 스칸디나비아/보광을 위한 인공광 이용

사진 33. 네덜란드/암면재배, 보광시스템	사진 34. 네덜란드/(1)내부 반사필름; (2)기부 난방시스템
나트륨등 구조는 400W, 600W, 1000W의 등과 온실내 광의 분산을 위한 알루미늄 갓으로 구성되어 있다. 등은 모든 식물에 골고루 균일하게 비춰질 수 있도록 높이를 조절한다. 품종, 온실형태, 등의 형태와 수, 반사갓의 위치와 넓이에 따라 다르겠지만 일반적으로 식물 캐노피로부터 0.9∼2.5m높이에 설치한다. 네덜란드의 예를 들면 온실높이가 천창까지 5m인 온실은 10.23㎥ 당 1000W 램프를 한 개씩 설치한다. 보광등을 잘 설치하면 전압(2∼3% 이상되지 않아야 한다)하강을 보상하고 장미 기부에도 광을 공급할 수 있다. 생산된 광의 평균 80∼90%는 식물체에 유용한 열로 전환된다. 네덜란드에서는 일반적으로 7000lux정도로 보광한다. 적색 품종일 경우는 10,000∼12,000lux로 광도를 높힌다. 특별한 축제일에는 광도를 더 높힌다(발렌타인데이 1∼2주전에 16,000∼18,000lux). 특히 기온이 낮고 구름이 끼는 10월∼4월에는 한밤중부터 해뜰때까지 불을 켜준다. 낮에는 햇빛이 있는 동안에는 끄고 구름이 기거나 기온이 낮을 때는 5000lux 광도로 오후 8시까지 켜준다. 외부 기온이 따뜻할때는 광도는 10,000lux로 올려준다. 밤 동안에 보광효과를 높이기 위해서는 온도 역시 18℃로 올려야 한다. 외부온도가 5℃이하가 될 때를 제외하고는 오후 8시부터 한밤중까지는 절대 불을 켜지 못하도록 법으로 금하고 있다. 재배자들이 밤에 보광을 할때는 광이 외부로 빠져나가지 못하도록 특수한 반사필름을 온실내부에 덮어주는데 이때 완전히 덮는 것은 아니며 5% 정도의 광이 빠져나갈 수 있을 정도로 한다. 비용을 절감하고 보광 시스템을 보다 효율적으로 하기 위해 많은 재배자들은 이 시스템을 외부광의 최소값에 따라 낮 동안에 자동적으로 작동하도록 하고 있다. Solarimeter나 Pyranometer같은 특수한 광센서를 이용한다. 어떤 재배자들은 단지 어두워진 시각에만 보광을 한다. 난방과 이산화탄소와 광(8000lux이상)을 위해 열병합발전기를 사용하는 대형 온실에서는 광과 열의 생산과 함께 이산화탄소의 발생량이 많으므로 이는 경제적으로 유효하지 못하다. 이 경우 이산화탄소 저장은 필수적이다.
기술적인 발달이 좀 늦고 온실 구조가 오래되어서 에너지 비용이 평균적으로 높은 이탈리아 재배자들의 경우 400W등을 이용하여 10월부터 3월까지 일출전 2.5시간부터 일몰 후 4∼5시간 총 18∼18.5시간 연속보광을 통해 절화의 수량과 품질을 증가를 기대하지만 전기비용이 너무 많이 들어간다. 이것은 광 효율이 가장 높은 시간이 에너지 비용이 보다 높은 낮 시간대이기 때문이다.
		사진 34. 러시아/현대온실의 보광시스템

사진 35. 유황훈증기 (1)중국, (2)이탈리아 (3)일본 중국은 유황을 신문지에 싸서 밤동안에 태운다
5.3.8. 유황훈증시스템 재배자들이 흔하게 사용하는 시스템으로서 비용이 매우 저렴하다. 흰가루병을 방제하는데 매우 효과적이며 훈증기 용기 안에 유황분말이 열원에 의해 가스로 바뀐다. 황이 가스로 되면 온실내에 쉽게 퍼져나가서 잎에 내려앉게 된다. 좋은 훈증기는 온실내 고르게 황이 분산된다. 가장 가격이 저렴한 것은 100W훈증기로서 온실표면적 100㎡당 한 개를 식물체로부터 높은 곳에 설치한다. 이것은 온실방향, 식물체 높이 환기 등을 고려하여 설치해야 하며 주로 밤에만 사용한다. 5.3.9. 관수시스템 관수장치로 인해 식물체는 물과 영양분을 얻을 수 있으며 식물 생존에 필수적이다. 온실설치와 전문적 기술이 제한된 지역에서는 인력으로 시비를 하게되는데 그 정확성이 떨어진다.
사진 35. 드립 관수시스템 (1)이란-코코피트+펄라이트배지; (2)네덜란드 암면재배

관수시스템의 종류에는 <스프링클링 관수(잎상부)> 높이에 따라 다양한데 주로 잎이나 토양에 관수한다. 곰팡이나 노균병 같은 병해의 발생과 관련하여 부정적인 영향이 있기 때문에 다 자란 장미가 젖는 것을 피하는 것이 좋다. 그러나 이 시스템은 아프리카 같이 덮고 건조한 기후조건이나 식물체가 정식되었을때
	사진 37. (1)일본/점전관수시스템, 암면; (2)이탈리아/점점관수시스템, 화산석
높은 습도를 요구하거나 온실내의 온도를 떨어뜨릴때는 졸은 수단이 된다. 석회질의 물이나 시비는 이 시스템을 사용하여서는 안된다. <스프링클링 관수(잎하부)> 식물체 전체가 젖는 것을 방지하기 위해 사용한다. 식물체를 건조한 상태로 유지하는데는 잎상부 스프링클링 관수보다는 약간 좋지만 장미재배에는 추천할만한 것은 아니다.
<점적관수> 가장 일반적인 관수시스템으로서(수경재배에서도 사용) 설치가 간단하고 비용도 저렴하다. 남미지역과 아프리카, 유럽남부, 그리고 아시아 여러 국가에서 많이 사용한다. 가볍고 유연한 검은색 파이프로 식물체 옆에 깔아 구멍이 각 식물체 옆에서 물을 공급하도록 되어 있다. 구멍간격은 20∼25cm이다. 어떤 환경에서도 사용이 가능하다는 장점이 있다. 심지어 광이 적고 추워서 병해의 위험성이 있는 곳에서도 통로가 젖는 것을 피할 수 있다. 단점은 물이 나오는 구멍에서 아래쪽으로만 원뿔모양의 관수가 이루어진다는 것이다.
		사진 38. 일본/잎 아래 관수
결과적으로 근군이 있는 부위에만 불이 충분하게 되고 뿌리가 이용할 수 있는 토양이 제한되기 때문에 근군의 크기가 줄어든다. 게다가 압력이 낮으면 관수와 시비에 문제가 생길 수 있는데 특히 칼슘이나 탄산염 함량이 높으면 점점 구멍이 막히거나 폐쇄되기 쉽다. 살충제나 곰팡이 약제 분말도 구멍을 막을 수 있다. <드립 관수> 기술 선진국에서 주로 수경재배에서 많이 사용하는 시스템이다. 점적관수와 다른 것은 관수라인과 식물체 사이에 작은 튜브가 있다는 것이다. 유속은 일반적으로 1.0L/h(dir 33cc/min)이다. 점적관수와 같은 이유로 구멍이 막힐 수 있다. 이 시스템은 포트재배나 암면, 유리솜, 코코피트, 펄라이트 같은 배지에 적합하다.
			그림 15. 드립퍼의 압력보상식 내부 구조

관수시설을 온실내에 설치할 때 반드시 고려하여야 할 사항으로는 -식물체의 일일 요구량을 공급할 수 있는 용량의 시스템과 펌프를 구비하여야 한다. 예를들면 7000 주의 식물체에 물을 공급할려고 할때 분당 230L 의 물을 공급하여야 하는데(각 드립마다 0.0033L/min) 이것을 감당할 수 있는 용량의 펌 프가 설치되어야 한다. 그래야만 효율적이고 균일 한 관수가 이루어질 수 있다. -각 드립은 똑 같은 량의 물이 각 식물체에 공급되 어야 한다. -주 공급파이프는 땅속이나 최소한 광이나 열로부 터 차단되게 설치되어야 하는데 그렇지 않으면 관 내부의 물이나 양액에 온도변화가 생긴다. -개방된 관수시스템에서는 모든 식물의 높이가 지 면으로부터 같아야만 같은량의 물이 식물체에 분 배될 수 있다.
	사진 39. 에콰돌/물을 깨끗하게 유지하기 위해 조류로 덮혀진 빗물 웅덩이
	사진 40. 콜롬비아/대형회사들은 관수용 물의 산소공급을 위한 펌핑시스템을 사용
사진 41. 콜롬비아, 에콰돌/대형 농장에서 주로 수확된 꽃을 운반하기 위해 설치된 특수한 구조물	사진 42. 콜롬비아/전형적인 2줄 관수 시스템 (1)점점관수 (2)내부 운송시스템