• 원예과학기술지
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• 제31권2호
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• pp.146-152
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• 2013

토마토 잎들의 엽위별 광합성 특성을 조사하고, 잎의 연령과 개화속도를 엽위별 광합성 특성과 비교분석하였다. 일중 광합성 속도 특성실험에서는 일출 전 2시간부터 일몰 후 3시간까지 1시간마다 4번째 화방의 하부엽 3매의 광합성 속도를 측정하였다. 3개체를 반복으로 총 2회 조사하였다. 토마토의 일중 광합성 속도는 일출 후 1시간 동안 급격히 증가한 후, 일몰 2시간 전까지 일정하게 유지되는 양상을 보여 급액의 시작과 마감시각을 결정하는데 적용할 수 있을 것으로 사료된다. 엽위별 광합성 속도 특성실험에서는 1화방부터 4화방까지 각 화방의 하부에 있는 본엽 3개씩을 대상으로 광합성 속도를 조사하였다. 또한 광합성 특성을 분석하는데 적용하기 위해 개화속도를 조사하였다. 광합성속도는 엽위에 관계없이 꽃이 만개하는 시기를 정점으로 지속적으로 감소하는 경향을 보였다. 이는 만개 이후에는 해당 화방 이하의 잎의 활력이 감소하고 생육단계가 노화단계로 이동하기 때문으로 사료된다. 따라서 토마토의 개화속도와 광합성 속도는 서로 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 연구결과, 생육단계(엽령)의 차이에 의해 각 화방별 광합성 속도는 차이가 있으나, 광합성 속도로 작물의 활력을 판단하려 할 때는 개화하고 있는 화방의 하부엽을 조사하는 것이 매우 효과적일 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.333-338
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• 2021

본 연구에서는 식물생장에 필요한 빛의 파장과 세기, 광합성 광자속밀도에 대한 정확한 이해를 위해 LED의 광변화를 통해 단색광과 혼합광에 조건변화에 따른 광합성 광량자자속밀도와 조도특성 파악하였다. LED의 조도와 광합성 광자속밀도의 특성을 파악하여 LED 조명설계시 도움을 주고자 한다. 조도와 광합성 광자속밀도는 거리에 반비례하는 특성을 보이며, 조도의 특성을 기준할 때는 Green광이 중요하며, 광합성을 위한 광합성 광자속밀도는 Blue광이 중요함을 알게 되었다. 식물의 광합성 특성만을 고려할 때, 영향도는 Blue > Red > white > Green 순서로 나타내었으며, 측정거리 30[cm]을 기준으로 60[cm], 90[cm], 120[cm]의 감소수준은 각각 약 36[%], 18[%], 10[%]의 수준으로 감소됨을 알았다. Red:Blue광원의 혼합광원의 특성을 본 결과, 혼합 Red;Blue) LED 광원 비율(2:1, 3:1, 4:1)과 측정거리에 따른 값은 30[cm]에서의 측정값을 100%라 가정할 때 120[cm]에서의 측정값은 10~11[%]수준임을 확인하였다. 얻어진 결과를 통해 실내 온실의 광효율 극대화를 위한 최적 구조를 제안하고 향후 연구의 진행 방향 설정에 기여하고자 하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.782-786
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• 2009

Thiocapsa roseopersicina NCIB 8347은 purple sulfur bacteria이며 광합성종속영양 조건에서는 nitrogenase 효소계가 유도되어 질소를 고정하며, 수소를 발생한다. 또한 광합성독립영양 조건에서는 hydrogenase 효소계가 유도되어 3~4개 종류의 특성이 다른 hydrogenase가 membrane에 결합되어 있거나, cytoplasma에 존재하며, 이 중의 일부는 산소농도와 온도의 상승에도 비교적 안정하다. 본 연구에서는 T. roseopersicina NCIB 8347이 광합성종속영양 조건에서 수소를 생산할 수 있는 제반 배양조건을 최적화하고, nitrogenase와 일부 hydrogenase역가를 측정하여 purple non-sulfur bacteria, Rhodobacter sphaeroides KD131의 nitrogenase와 비교하여 수소생산을 최적화하였다. 할로겐램프를 8-9 $Klux/m^2$로 조사할 때와 배양온도 $26{\sim}30^{\circ}C$, 배양시간 72시간에서 균체 성장과 수소생산이 가장 높았다. T. roseopersicina NCIB 8347는 광합성 독립영양, 종속영양 조건에서 모두 성장 할 수 있었다.

• 한국산림과학회지
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• 제95권3호
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• pp.328-333
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• 2006

복분자딸기(Rubus coreanus Miq.)의 수관 층위별 광합성 특성과 잎 및 과실 특성을 조사하기 위하여 국립산림과학원 산림유잔자원부 구내에 조성된 복분자딸기 클론보존원에서 선발된 세 클론을 대상으로 각각의 특성을 조사하였다. 수관층위별 광합성 특성에서 광보상점은 상 중 하층이 각각 PPFD 33, 20, $5{\mu}mol\;m^{-2}S^{-1}$로 나타났으며, 층위별 광포화점은 상 중 하층이 각각 PPFD 1000, 500, $200{\mu}mol\;m^{-2}S^{-1}$ 에서 각각 8.52, 5.25, $3.60{\mu}mol\;CO_2\;m^{-2}S^{-1}$ 의 광합성 속도를 나타냈다. 클론별로는 덩굴형인 의령 7호가 상층에서 가장 우수한 광합성 능력을 보였으며 직립형인 송계 6호는 덩굴형의 두 클론과 비교해 하층에서 낮은 광합성 능력을 나타냈는데 이는 각 클론의 수형 특성에 따른 영향으로 사료된다. 층위별 엽록소 함량은 세 클론 모두 중층에서 가장 많은 양을 나타냈고 상층에서 가장 적은 엽록소 함량을 나타냈다. 잎의 특성에서는 층위가 높을수록 엽장, 엽폭, 정소엽길이, 정소엽폭 및 엽면적 항목이 낮은 값을 나타내 층위별 광합성 능력과 상반되는 경향을 보인 반면, 잎 특성의 단위면적당 건중량과 과실 특성의 종경, 횡경 및 입중 항목은 층위가 높을수록 큰 값을 나타내 층위별 광합성 능력과 유사한 경향을 나타냈으며 과실의 당도는 중층에서 가장 큰 값을 나타냈다.

• KSBB Journal
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• 제14권4호
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• pp.414-421
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• 1999

본 연구에서는 미세조류의 배양액을 통한 빛의 전달특성을 수식적으로 표현하고 이를 바탕으로 광합성 활성을 예측할 수 있는 수학적 모델을 구축하였다. 먼저 미세조류의 배양액에서의 빛의 거동은 Beer-Lambert 식으로서 개략적으로 표현할 수 있었다. 미세조류의 광합성을 산소생산속도로서 나타낸 결과 미세조류의 농도가 높은 경우 낮은 농도에 비하면 단위 부피당 활성은 크게 나타난 반면 단위 건조중량당 활성은 오히려 낮게 나타났다. 이렇게 운전조건에 의존적인 광반응곡선을 예측하기 위하여 국부적인 광합성 활성을 가정하고 이를 전체부피에 대하여 평균하는 방버으로 수학적인 모델을 구축하였다. 또한 실험결과를 이용하여 고유 매개변수를 추정하였으며 예측치와 실험치를 비교한 결과 우수한 일치성을 확인하였다. 모델을 이용하여 광합성 활성에 크게 영향을 미치는 빛의 세기, 세포농도 및 빛의 투과특성과 같은 주요 운전조건에 대하여 그 영향을 살펴보았다. 그 결과 빛의 세기가 강할수록 광합성 활성은 증가하지만 광합성효율은 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 미세조류의 세포농도의 경우 단위 부피당 산소생산속도를 위한 최적의 농도가 존재함을 알 수 있었으며 이는 조사되는 빛의 세기에 따라 변화하였다. 빛의 투과거리가 짧을수록 광합성 효율은 증가하지만 충분히 강한 빛이 공급될 경우에는 일정한 투과거리까지는 최고치를 유지하였다. 결론적으로 광생물반응기의 성능을 예측하고 최적조건을 결정하는데 제시된 모델이 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다

• 한국작물학회지
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• 제39권3호
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• pp.237-244
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• 1994

우리나라에서 육성 보급하고 있는 대표품종으로 Japonica$\times$Japonica 교잡인 일반형 품종 2품종(추청벼, 화진벼)과 Indica$\times$Japonica 교잡인 통일형 품종 2품종(삼강벼, 칠성벼)을 공시하여 생육시기별로 6회에 걸쳐 광합성 및 호흡 특성과 아울러 광합성의 일중변화와 이와 관련한 특성등을 구명코자 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 분얼기 동화부위의 배분(엽신중비율)이 일반형 품종에 비하여 통일형품종에서 높은 특성을 보였다. 2. 생육시기별 광합성 능력은 출수기 이전인 8월 1일에서 가장 높았고 호흡에 대한 광합성 효율(Respiration/Photosynthesis)은 7월 25일에서 가장 높았으며 삼강벼와 추청에서 특이하였다. 3. 1일중의 광합성 곡선은 출수기에는 오전 11~12시(1991.8.12~14)에 peak를 보이는 정규곡선을 나타냈으며 출수 2주일 후(9.2~3)에는 동화량의 peak가 13~14시에 있었으며 통일형품종이 일반형 품종에 비하여 높았다. 4. 광합성과 호흡작용의 일중 전환시각은 전품종 공히 표준 일출시각보다 30~60분 늦은 시간에 $CO_2$ 고정이 시작되고 오후에는 표준일몰 시각보다 50~60분 빠른 시점에서 광합성에서 호흡작용으로 전환되는 양상을 보여 주었다. 5. 광합성과 엽록소함량 및 근의 생리적 활력과는대체로 정의 상관이 인정되나 엽의 암호흡은 일정한 경향이 없었다. 6. 통일형인 칠성벼와 삼강벼는 Japonica형인 추청벼나 화진벼에 비하여 수확지수가 현저히 높았다.

• 한국작물학회지
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• 제39권4호
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• pp.307-316
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• 1994

광전역이 수도엽신의 광합성에 미치는 영향을 구명코져 일반형 2품종(추청벼, 화진벼)과 통일형 2품종(삼강벼, 칠성벼)에 대하여 분얼기에서 출수기에 이르는 기간동안 무처리, 30%, 70% 차광처리하여 분얼기와 출수기에 고저 광도 조건하에서 광합성 특성 및 이와 관련한 생리, 생태적 특성을 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 차광처리에 의한 건물중의 감소는 70% 차광처리구에서 많았으며, 분얼기보다 출수기가 현저하였고, LAR 및 SLA도 출수기에 높았다. 2. 분얼기 저광도(5Klux)하의 개체의 광합성 능력은 낮은 편이며, 무처리<30%<70% 차광처리의 순이었고, 고광도(33Klux)하에서는 무처리구 보다 30% 차광처리구가 가장 높았다. 3. 출수기에 단엽의 광합성 능력은 무처리에 비하여 70%차광처리구가 오히려 높았다. 4. 광합성에 대한 호흡비율(Respiration/Photosynthesis${\times}$100)은 무처리구에 비하여 차광처리구에서 전반적으로 낮았다. 5. CGR, RGR, NAR은 무처리구에 비하여 차광정도가 높을수록 감소하였다. 6. 차광처리는 수량 구성요소중 특히 1수 영화수를 감소시켜 정조수량이 감소되고, 따라서 수확지수도 저하되었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제21권5호
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• pp.357-361
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• 2008

고품질의 곰취, 곤달비 및 한대리곰취를 지속적으로 생산할 수 있는 임간재배기술을 개발하고자 횡성군 둔내면의 산채마을 임간재배지에 생육중인 세 식물종의 광합성을 특성을 조사 비교하였다. 광도에 따른 곰취류의 광합성율의 평균은 광도가 높아질수록 높아지는 경향을 보였다. 광도에 따른 곰취의 광합성율의 평균은 광도가 높아질수록 높아지다가 1,600 PPFD에서 최대치인 $21.1{\mu}mol\;CO_{2}m^{-2}s^{-1}$를 보이고 2,000 PPFD에서는 낮아졌다. 한대리곰취가 $27.39({\mu}mol\;CO_{2}m^{-2}s^{-1})$로 가장 높은 광합성율을 보였고, 곰취, 곤달비 순으로 낮아졌다. 5월 27일 측정에서 모두 식물종간 통계적 유의차가 인정되었으며 광합성율은 한대리곰취, 곰취, 곤달비 순이었고, 6월 21일 측정 광합성율은 한대리금취, 곤달비, 곰취순이었다. 횡성군 둔내면 산채마을과 같은 해발고가 낮은 지역에서는 곰취나 곤달비 보다는 한대리곰취의 임판재배가 적합할 것이라 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제52권1호
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• pp.1-11
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• 2007

일사 저하에 따른 벼의 형태적 변화와 광합성 특성 변화를 평가하기 위하여, 필리핀 소재 국제미작연구소(IRRI)에서 3품종을 이용하여 분얼기, 생식생장기, 등숙기에 약 40% 차광 처리하고 자연광 처리를 두어 비교한 결과는 다음과 같다. 1. 차광 조건에서 벼는 단위 엽면적 및 엽록소계(SPAD) 측정값 증가, 엽신으로의 건물중 분배비율 증가 등 일조 부족에 대한 적응 형태를 나타내었으나, 분얼이 지연되고 건물 생산량이 감소하는 특징을 보였다. 2. 차광 조건에서 생육한 벼는 자연광 조건에서 생육한 벼에 비하여 탄소동화속도가 늦었으나 조직 내 이산화탄소의 농도는 높게 유지되어, 차광 내 벼의 광합성이 낮았던 것은 광합성 기질인 이산화탄소의 제한이 아니고 photosystem의 전자전달 활성의 약화에 기인된 것으로 판단되었다. 3. 차광 조건에서 생육한 벼를 자연광에 1일간 노출시켜 순화한 후 측정한 최대 광합성과 photosynthetic photon flux density에 대한 광합성 반응은 자연광에서 생육한 벼의 광합성 반응과 차이를 보이지 않아, 차광 조건에서 생육한 벼는 자연광에서 생육한 벼 수준의 잠재 광합성 능력을 유지하고 있었으며, 차광에서의 광합성 저하는 단순하게 일사량 저하에 의한 현상이었다. 4. 분얼기간 동안 차광 조건에서 생육하고 유수형성기 이후 자연광에 노출되어 생육한 벼는 자연광 조건에서 생육한 벼에 비하여 유수형성기부터 출수기까지의 SPAD 값의 증가 정도가 적으며, 엽신 질소 함량의 감소 정도가 크고, $2,000\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ 이상으로 강한 광 조건에서는 광합성이 감소하는 경향을 보여, 일조 부족에 적응한 벼는 photoinhibition 정도가 큰 것으로 생각된다. 5. 벼 수량은 자연광 처리에 비하여 유수형성기$\sim$출수기 차광에서는 수당영화수와 포트당 영화수의 감소에 의하여, 출수기$\sim$성숙기 차광에서는 등숙비율의 저하에 의하여 감소하였다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제25권4호
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• pp.1-13
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• 2022

본 연구에서는 차광처리가 벌개미취와 구절초의 생리적 반응에 미치는 영향을 조사하기 위해, 대조구(0%)와 3개의 서로 다른 차광처리구(50%, 75%, 95%)를 설치하고 엽록소 함량, 생장 및 광합성 특성을 조사하였다. 벌개미취와 구절초 모두 차광수준이 높아질수록 낮은 광도에 적응하기 위해 광합성에 대한 빛의 흡수 효율이 높은 잎이 형성되었다. 또한 차광수준이 높아질수록 낮은 광도에서 광합성을 수행하기 위해 암호흡속도의 저하와 광보상점의 감소가 나타났고, 광합성 효율을 높이기 위해 엽록소 함량과 순양자수율이 증가하였다. 광합성 속도는 대조구에서 가장 높았고 차광수준이 높아질수록 저하하였다. 대조구에서는 강광에 의한 수분손실을 막기 위해 기공전도도와 증산속도가 감소하였다. 50% 차광처리구의 기공전도도와 증산속도는 대조구에 비해 높았으나, 75%와 95% 차광처리구에서는 더 낮게 나타나 광합성 효율이 떨어지는 것으로 나타났다. 수분이용효율 또한 광합성속도와 유사한 경향으로 나타났고, 차광수준에 따라서 저하하는 것으로 나타났다. 벌개미취는 전천광보다 낮은 광 조건에서 생육할 시 광합성 능력이 저하하는 것으로 보이며, 구절초의 경우 50% 차광처리까지는 광합성에 큰 영향을 끼치지 않는 것으로 판단된다. 벌개미취와 구절초는 광을 제한하여 차광 상태를 지속하게 되면 생육에 불리할 것으로 판단된다. 이러한 벌개미취와 구절초의 생육특성은 상층임관이 존재하지 않은 DMZ 불모지와 같은 환경에 도입시키기 적합할 것으로 판단된다.