• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권4호
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• pp.351-356
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• 2021

환경 조건의 변화는 식물의 물과 양분 흡수 및 광합성 정도를 변화시켜 결과적으로 식물 생육에 영향을 미친다. 변화하는 환경 조건에서 식물의 생리적 반응은 식물 줄기에 전극을 삽입해 식물유도 전기신호(PIES)로 비파괴적으로 모니터링할 수 있다. 본 연구의 목적은 CO₂ 증가와 광합성 광량자속밀도 PPFD 감소에 따른 식물의 반응으로 PIES를 모니터링하는 것이다. PIES는 증산과 광합성이 일어나는 낮에 증가하였고 식물 생육 기간 동안 모니터링한 CO₂ 농도는 PIES와 음의 상관관계를 보였다. CO₂ 농도 증가는 PIES를 약간 감소시켰으나 PIES에 큰 영향을 미치지 않았으며 이는 CO₂ 증가의 효과가 낮은 PPFD에 의해 제한되었기 때문으로 판단된다. PPFD 감소의 효과는 물과 양분 흡수가 광에 의해 즉각적으로 영향을 받지 않았기 때문에 즉시 나타나지는 않았다. 본 연구는 CO₂ 증가와 PPFD 감소에 의한 식물의 단기적 반응을 평가하고자 한 것이며 프롤린 함량 및 엽록소 형광은 환경 변화에 따라 유의하게 변화하지는 않았다.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권1호
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• pp.23-28
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• 2009

이전 실험에서 결정된 생육 단계별 최적 환경조건을 평가하기 위한 4가지 처리는 다음과 같았다: 생육 단계별 최적 환경 조건을 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic optimum condition with growth stage (POG)), 생육 단계별 평균 광합성 광량자속 밀도(photosynthetic photon flux density(PPFD))와 $CO_2$ 농도를 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic constant condition with average PPFD and $CO_2$ of POG(PCA)), 생육 단계별 최대 PPFD와 $CO_2$농도를 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic constant condition with maximum PPFD and $CO_2$ of POG(PCM)) 그리고 대조군으로 3%의 당을 포함한 광혼합 영양배양(photomixotrophic conventional condition with 3% sucrose(PMC)). 실험 결과 각 생육 단계별 환경제어(POG)는 기내에서 배양된 감자 소식물체의 모든 생육 관련 항목에서 유의적 증진을 유도하였다. 또한 단위 건물중 당 소비된 전력과 $CO_2$는 모든 처리 중 POG에서 가장 낮았다. 기외 이식 이후에도 POG에서 생산된 감자 묘는 PMC에서 자란 감자 묘와 전체적으로 큰 차이 없이 왕성한 생육을 유지하였다. 특히 POC는 기존 광혼합 영양방식(PCM)과 비교했을 때 기외 이식전과 이식 후 20일째 각각 4.7배와 3.8배 높은 건물중을 기록하였다. 따라서 POG와 같은 생육 단계별 환경 조절을 통한 광독립 영양 미세 증식 방법은 에너지 절감 효과와 함께 무균의 건강한 감자 묘의 생산에 효과적이었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 2부
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• pp.704-707
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• 2011

본 논문은 ZigBee 기반의 통합센서 네트워크 구축 및 모니터링 시스템 구현을 통해 계절과 시각, 그리고 천기상태에 따라 변화하는 태양광의 광합성유효광량자속밀도를 태양광병용형 식물공장 내부의 각 영역별로 측정 및 분석하고자 한다. 통합센서를 통해 수집된 정보는 식물의 생육에 필요한 적정 태양광 에너지가 유입되는 시간대와 보광을 필요로 하는 시간대 및 그 양을 파악하는데 활용되며, 이를 통해 조명 및 냉난방 기기를 지능적으로 제어함으로써 전체 에너지 소비를 절감하고자 한다.

• 한국환경생태학회지
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• 제26권1호
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• pp.82-90
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• 2012

본 연구는 온대 낙엽활엽수림 임상내 조릿대군락의 입지환경요인과 그 생장특성을 밝혀내고, 조릿대군락이 하층식생 및 천연갱신에 미치는 영향을 분석하였다. 지리산국립공원 중산리지역의 낙엽활엽수림에서 조릿대군락이 분포하는 지역을 조사대상지로 설정하여 식생조사 및 환경요인을 조사했다. 이곳에서 조릿대의 생장특성으로서 조릿대의 우점도 및 높이, 잎층두께를 조사했고, 환경요인으로서 관목층과 지피층의 광합성광량자속밀도(PPFD), 토양의 화학적 특성을 조사했다. 또한 조사구에서 지피층에 출현하는 식물상, 목본의 개체수 및 높이를 조사했다. 그 결과로서 낙엽활엽수림 임상내 조릿대군락의 높이 및 잎층두께는 빛조건과 밀접한 관계지만, 특정입지환경이나 식생 등의 영향이 단순하게 조릿대 분포 및 생장특성을 결정하지 않는 것으로 판단된다. 이는 조릿대가 영양번식식물로서 복수의 지상간이 지하경으로 연결된 상태로 산림내의 불균질한 자원환경에서 광범위하게 분포할 수 있는 조릿대의 독특한 생존전략과 깊게 관련되어 있을 것이다. 또한, 밀생하고 높게 자란 조릿대는 지피층의 PPFD를 차단하는 것으로 치수발생 및 생장을 방해해 하층식생의 종다양성을 떨어뜨렸다.

• 현장농수산연구지
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• 제22권1호
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• pp.55-63
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• 2020

필터 부착에 따른 모형온실 내에서 스펙트럼은 필터에 따른 파장 폭은 넓지만 각 파장대에 따른 피크치는 나타나는 것으로 조사되었다. 각각의 모형온실 내에서 조도 및 광량자속밀도를 측정한 결과 조도는 Blue필터를 부착한 온실이, 광량자 속밀도는 Red필터를 부착한 온실이 가장 높은 것으로 나타났다. 투과율을 조사한 결과 필터를 부착한 온실이 대조구에 대비하여 약 30~40% 낮은 것으로 조사되었다. 적축면상추의 생육기간별 생체중과 건물중을 측정한 결과 대조구온실에서 정식 30일 후에 약 148g으로 가장 높았고, 다음으로 Red필터 부착온실에서 약 143g으로 높았다. 재배기간에 따른 광합성속도는 상추가 성장할수록 낮아지는 경향이었으나, Blue필터 온실은 높아지는 것으로 나타났다. 수분이용효율은 큰 차이는 없었으나 Green영역에서 높은 것으로 조사되었고, 기공전도도는 대조군 온실이 가장 높은 것으로 조사되었다. 안토시아닌 함량은 모든 시험구에서 생육 후기로 갈수록 크게 감소하는 경향이었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제17권4호
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• pp.283-287
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• 2008

본 연구는 저광 조사 저온 저장 중 광합성유효방사(PAR)내의 각 파장이 토마토 묘의 형태와 엽색 변화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시되었다. $10{\pm}0.5^{\circ}C$의 온도와 피크 파장이 각각 405, 450, 505, 545, 600, 645, 680, 700nm의 발광다이오드로부터 조사된 $3{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$의 광합성유효광량 자속밀도 조건에서 토마토 접목묘를 28일간 저장하였다. 405, 450, 505nm의 파장에서 저장된 묘의 잎은 다른 파장에서 저장된 잎에 비해 직립하는 경향을 보였으며, 특히 450과 505nm 파장에서 저장된 묘의 경우 엽축 생장이 억제되면서 콤팩트한 형태를 보였다. 파장의 변화에 따른 엽색의 규칙적인 변화는 저장 전후를 비교하여 관찰되지 않았으나, 405와 700nm 파장에서 저장된 묘는 엷은 녹색을 나타내었다. 저광 조사 저온 저장 중, $450{\sim}545nm$ 영역의 광조사는 토마토 묘의 직립을 유도하여 외관상 건강한 묘로 인정 받는데 기여할 것으로 기대된다.

• 원예과학기술지
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• 제32권3호
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• pp.346-352
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• 2014

본 연구는 겨울철 약광기 파프리카의 안정적 생산을 위한 보광 효과를 구명하고자 수행하였다. 보광 램프로는 고압나트륨(high pressure sodium, HPS)과 Lighting Emitting Plasma (LEP)를 이용하였다. 두 광원 램프로부터 수직으로 떨어진 거리가 증가함에 따라 광량자속밀도(PPFD)는 감소하였다. 동일 거리별 PPFD는 LEP 램프에서 HPS 램프보다 2배 정도 높았지만, 거리 증가에 따른 감소율은 HPS 램프에 비해 LEP 램프에서 상당히 높았다. 수직 거리 100cm 지점에서 횡으로의 거리에 따른 두 광원 간 PPFD 차이는 수직 거리에 따른 차이보다 적었다. 1월 동안 보광 처리에 따른 식물체 정단부의 PPFD 측정 결과, 무처리구에 비해 HPS 보광 처리구에서는 137%, LEP 보광 처리구에서는 315%로 보광에 따른 유효 광량은 뚜렷하게 증가하였다. 그러나 식물체 정단부의 온도는 큰 차이를 나타내지 않았다. 보광 처리 20주째까지 파프리카의 착화를 증가시키는 데에 효과가 나타나지 않았다. 엽장과 엽폭은 LEP 처리구에서 가장 길었고 광합성률도 가장 높았다. 수확과실의 무게는 무처리구에 비해 보광 처리구들에서 무거웠고, LEP 보광 처리는 과장과 과고를 증가시키는 데에 효과를 나타내었다. 3회에 걸쳐 수확된 과실수는 HPS 보광 처리구나 무처리구에 비해 LEP 보광 처리구에서 많았다. 따라서 겨울철 약광기 파프리카의 생육 및 생산성을 증대시키는 데에는 LEP 광원을 이용한 보광 효과가 인정되나, 차후 현장에 적합한 LEP 광원의 활용 방법에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권4호
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• pp.387-393
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• 2011

노지 포장과 비가림 하우스 시설내의 지상및지중부 온도와 광합성 유효광량자속 밀도(photosynthetic photon flux density, PPFD) 조건이 블루베리 'Northland' 품종의 수체생육 및 과실 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 과실 생장은 비가림 하우스 재배에서 촉진되어 조기수확 및 수확기간이 단축되는 것으로 조사되었다. 지상 및 지중부 온도, PPFD가 블루베리 과실의 과립중과 과실크기에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 조사되었다. 가용성고형물 함량은 완숙기 과실에서 노지 포장에서 높았고, 산함량은 비가림 하우스의 과실에서 유의하게 낮았다. 온도와 PPFD가 과실의 경도에 미치는 영향은 뚜렷하지 않았다. 완숙 과실의 총 안토시아닌 함량은 비가림 하우스의 과실에서 유의하게 높았다. 기능성 성분인 총페놀 함량과 항산화활성도는 과실 발육기간 동안은 노지 재배 과실에서 높았으나, 완숙 과실에서는 유의한 차이를 보이지 않았다.

• 생물환경조절학회지
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• 제19권1호
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• pp.6-11
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• 2010

시설 내 PPFD는 오전에는 남북동이, 오후에는 동서동이 높았다. 일평균 PPFD는 동서동이 높았는데, 이는 태양광의 입사각이 작아질 때 동서동의 수광면적이 증가되기 때문인 것으로 조사되었다. 고랑위 60cm 높이의 PPFD는 전 고랑에서 남북동이 동서동보다 높았으나 수량과는 관련이 없었다. 평균 기온은 동서동이 높았으나 2월중순 이후로는 태양고도가 높아짐에 따라 차이가 없었다. 지온은 동서동이 다소 높았고 이랑 간에 차이가 없었다. 과실수량은 동서동이 8% 많았는데, 이는 남쪽이랑의 과실이 수확기가 빨라서 초기수량이 많았기 때문이다. 동계 단동형 비닐하우스를 이용한 토마토 촉성재배는 반촉성재배와는 달리, 동서동 시설을 이용하는 것이 유리하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.249-257
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• 2017

배초향은 항동맥경화나 항박테리아의 특성을 가지는 한약재에 널리 사용되는 영년생 약용식물이다. 연구의 목적은 수경재배에서 배양액의 종류와 PPFD값에 따른 배초향의 생장 및 항산화 물질의 변화를 조사하는 것이다. 배초향은 주야간 16:8 시간의 일장조건에서 150과 $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD 조건과 일본원시(HES), 서울시립대(UOS), 유럽채소연구소(EVR), 오오츠카 배양액(OTS)을 이용하여 6주간 재배하였다. OTS 배양액조건에서 자란 배초향의 지상부 및 지하부 건물중은 다른 배양액 처리구와 비교하여 유의적으로 높았다. 배초향의 틸리아닌 함량은 OTS 처리에서 가장 높았으며 다음으로 EVR, HES, UOS 순서로 낮아졌다. 총 아카세틴의 함량은 EVR처리에서 가장 높았으나 OTS처리와는 유의적 차이를 보이지 않았다. 또한 $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD 조건에서 자란 배초향은 PPFD 150처리구와 비교하여 유의적으로 생체중과 건물중이 증가하였으며 기능성 물질은 틸리아닌과 아카세틴의 함량도 높았다. 본 연구는 수경재배 방식을 이용하여 식물공장에서 배초향을 재배할 경우 $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD 조건과 OTS 배양액 조건에서 경제적인 광원조건으로 최적 바이오매스 생산량과 틸라아닌과 아카세틴의 함량을 증가시킬 수 있을 것으로 제안한다.