• 생물환경조절학회지
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• 제27권3호
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• pp.260-268
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• 2018

본 연구는 수경재배 방식으로 재배 된 배초향(Agastache rugosa)의 생장과 항산화 물질 축적에 대하여 단색 또는 복합 LEDs의 광질이 미치는 영향을 살펴 보고자 수행하였다. 본엽 4매인 배초향 묘를 수경재배 시스템에 정식하였으며, 백색(W10), 적색(R10), 혼합 LEDs (W2B1G1, R3B1, R2B1G1, W2B1G1: 각 LED의 PPFD 비율) 및 형광등(FL: 대조구)을 이용하여 $180{\pm}5{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 광합성광량자속밀도(PPFD)의 조건과, 16/8h 광주기, $22{\pm}1/18{\pm}1^{\circ}C$ (주/야간) 온도, $60{\pm}10%$의 상대 습도로 관리된 재배실에서 4주동안 배초향을 재배하였다. W2B1G1 광조건에서 자란 배초향의 생체중과 건물중은 모든 처리중에서 가장 큰 값을 나타내었다. R10 조건에서 재배 된 배초향은 초장이 가장 길었지만 SPAD는 모든 처리와 비교해서 가장 낮은 값을 보였다. 배초향의 건물중당 rosmarinic acid 농도는 W2B1G1 처리구에서 유의하게 높았다. 건물당 tilianin 함량은 다른 처리구들과 비교할 때, R3B1에서 유의적으로 가장 높았다. 그러나 전체 식물체에 함유 된 rosmarinic acid와 tilianin 함량은 W2B1G1 조건에서 가장 높았다. 식물공장에서 배초향을 재배하기 위해, W2B1G1으로 구성된 혼합 LED 광 조건이 배초향의 생장과 항산화 물질축적에 가장 유리한 것으로 나타났다. 본 연구는 식물 전체에 함유 된 항산화 물질의 총량이 상업적 용도로 중요하다는 것과, 광질의 최적 선택을 통해서 기능성물질의 증대가 가능하다는 것을 보여주었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.856-859
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• 2012

야채와 먹거리의 시설재배를 위하여 LED 램프의 특성과 기능성을 조사하고, 응용 가능성을 제시하였다. 식물의 생장에 필요한 청색과 적색 파장을 백색 LED로부터 얻는 기존의 방식에 대하여 백색 LED와 적색 LED를 사용함으로써 밝기와 색감 및 생장 조건을 개선하고, 식물생장 촉진의 선택파장 기능성 조명 방식을 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.182-182
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• 2019

논에서의 밭작물 재배면적은 점점 늘어나는 추세이며, 저수지에 용수가 있음에도 불구하고 논 위주의 용수공급체계로 인하여 가뭄이 심한 경우에 일반 밭지대에도 용수공급이 용이하지 않다. 지표수를 밭 관개용수로 사용함으로써 기존 수리시설의 활용도를 제고하고 농업용수의 사용 절감 및 신규 개발비 절약 등의 효과를 얻게 될 수 있도록 농업용수의 다목적 이용방안이 필요하다. 밭작물의 용수확보는 대부분 개인관정을 이용하여 밭지대에 관개용수를 공급하고 있으나, 최근 지하수는 전국적으로 수위가 낮아지고 있으며, 특히 가뭄시 지하수위 저하에 따른 용수공급이 어려울 것으로 예상된다. 지표수는 저수지, 양수장, 취입보를 활용하여 공급하고 있으며, 송수시설은 관수로 및 용수간선을 활용하여 저류시설로 공급되고 있다. 저류조 설치는 산중턱 및 고가저류조와 평지 설치로 수원별 하천수의 경우 송수는 펌프를 이용하여 저류조에 송수하여 관수로를 적용한다. 급수방법은 자연유하 방식 기능을 선택한다. 저수지 경우 송수는 수원으로부터 직접 공급시 자연유하 방식이 가능하고 고가저류조의 경우 펌프를 이용하여 저류조에 공급한다. 평지설치시 기존 개수로를 적용하면 펌프로 유입수를 취수할 수 있는 조치가 필요하다. 평지설치 급수는 펌프를 이용하여 관개장치에 공급한다.

• 한국환경농학회지
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• 제36권3호
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• pp.193-200
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• 2017

인공광 스마트온실(식물공장) 조건에서 작물의 생장은 주로 외부 환경조건의 변화와 상관없이 형광등이나 특정 파장역의 발광다이오드와 같은 인공광원에 의해 좌우된다. 본 실험에서는 형광등 및 발광다이오드를 활용한 광질 및 광강도 제어가 케일 실생묘의 생장 및 물질합성에 미치는 영향을 조사하였다. 잎이 3~4매 전개한 케일 실생묘는 광강도를 50 및 $100{\mu}mol/m^2/s$로 제어한 형광등 (FLL 및 FLH구), 적색 LEDs (RL 및 RH 구), 청색+백색 LEDs (BWL 및 BWH구) 및 청색+적색 LEDs (BRL 및 BRH구) 등 단일 및 혼합광질로 제어하였으며 50일간 담액방식으로 수경재배하였다. 케일 지상부 생체중은 광강도 $100{\mu}mol/m^2/s$의 적색, 청색+ 백색 및 청색+적색의 혼합광 조사구에서 유의하게 증가하였으며, 신초신장은 광강도가 높은 처리구에서 억제되었고 잎내 폴리페놀 함량은 증가하였다. 당합성은 광강도 $50{\mu}mol/m^2/s$에 비해 $100{\mu}mol/m^2/s$ 조건의 적색광질에 의해 2배이상 증가하였다. 본 실험을 통하여 인공광 스마트온실 조건에서 특정 파장역의 광질 및 광강도를 제어하면서 작물을 수경재배하는 것은 노지나 온실에서 토경재배하는 관행적 재배방식에 비해 작업효율성을 높이면서 잎의 생장 및 물질합성을 촉진할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 금후, 인공광 스마트온실에서 특정 파장역의 LEDs를 인공광원으로 할 때 작물생장을 최대로 유지할 수 있는 적정 광강도에 대한 연구를 수행할 계획이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제17권1호
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• pp.9-13
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• 2008

본 연구는 고추냉이 수경재배시 유리온실내 무차광, 10, 30, 70% 차광률이 고추냉이 생육 및 광합성 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 광도가 증가할수록 엽록소 형광특성 ETR은 함께 증가하였으며, 무차광, 10%, 30%차광간의 차이가 없었으나, 70%차광 처리구는 다른 처리구에 비해 현저히 낮게 나타났다. Yield와 qP는 광도 증가와 함께 감소하였으며, 70% 차광 처리구에서 감소폭이 컸다. 광합성과 기공전도도는 10%차광에서 가장 높았으며, 증산율은 무차광 처리구에서 가장 낮게 나타났다. 고추냉이 엽면적과 생장량은 10%차광에서 가장 높았으며, 엽수는 무차광에서 가장 많고 차광률이 증가할수록 감소하였다. 엽장, 엽폭은 무차광, 10-30% 차광간에 유의적인 차이가 없었으나, 엽병장은 무차광에서 유의적으로 감소하였다. 뿌리의 생장은 70% 차광을 제외하고 처리간에 큰 차이가 없었다. 70% 차광에서 고추냉이 잎과 뿌리의 생장이 현저히 감소하였다 고추냉이를 11월에 정식하여 순환식 담액수경 방식으로 5개월간 재배한 결과 시설내의 차광률은 엽중, 엽병중, 엽면적과 광합성 특성 등을 고려할 때 10% 차광($700{\mu}molm^{-2}s^{-1}$)이 잎 생산에 적합하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권7호
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• pp.990-995
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• 2016

본 연구는 채소류 22종을 대상으로 데치기 후의 베타카로틴 함량의 변화를 조사하였다. 또한, 조리 중 발생하는 시료의 중량 변화와 베타카로틴 함량 변화를 고려하여 영양소 보존율(true retention, TR)을 나타내었다. 실험대상 채소류 중에서 시금치를 예로 들면, 데친 후 품종이나 재배방식에 따라 베타카로틴 함량이 8.78에서 24.65%까지 증가하였다. 따라서 데친 후 베타카로틴 함량의 증가 때문에 데치기 전보다 높은 인체 이용률을 기대할 수 있다. 이를 데치기 과정 중 변화된 시금치 중량을 함께 고려하여 영양소 보존율로 나타내었을 때 시설 재배된 일반 품종의 시금치는 100.52%를 나타냈지만 다른 시금치(포항초, 섬초, 노지 재배된 일반 품종)는 80.13~86.69%를 나타내었다. 다른 채소들의 경우 %TR이 100% 이상인 경우는 아욱(109.24%), 고사리(160.59%), 양배추(164.46%), 냉이(153.80%), 미나리(100.02%) 그리고 도라지(123.02%)에서 나타났는데 이는 데치기 후에 베타카로틴 함량이 증가하였거나 중량이 상대적으로 크게 감소하였기 때문이다. 이들 중 고사리와 양배추의 경우 중량의 감소보다는 베타카로틴 함량의 증가가 주된 요인이었고, 냉이의 경우 중량이 상대적으로 크게 감소하였지만 베타카로틴의 함량이 크게 증가하였기 때문이었다. 나머지 다른 시료들의 TR은 59.35%(곰취)에서 96.42%(유채 어린 잎)의 범위로 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제19권4호
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• pp.333-342
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• 2010

남극 등 불량환경 하에서 에너지를 절감하면서 신선 채소를 생산할 수 있는 컨테이너 식물공장을 설계하여 개발하였다. 20피트 컨테이너($L5.9m{\times}W2.4m{\times}H2.4m$)에 공간 활용을 최대화하기 위해 3단 수경재배시스템을 설치하였고, 양액공급은 저면급수 방식으로 하였다. 수경재배에서의 광원종류(광강도)에 따른 3가지 상추품종의 생육을 비교하였다. 정식 2주 후 광원종류(광강도)에 따른 상추 3품종의 생육결과는 형광등 $145{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 처리구에서 지상부 생체중과 엽면적이 양호하였으나, 정식 4주 후에는 형광등 +메탈할라이드등 $150{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$에서 다른 광원시험구보다 생육이 양호하였다. 상추 품종간에는 '청치마상추'의 생체중이나 엽면적이 가장 많았으며, '적축면상추', '롤로로사' 순이었다. 엽록소 농도(SPAD)는 광원종류간에 큰 차이가 없었으며 '청치마상추'가 품종 특성에 맞게 다른 상추보다 높은 값을 나타내었다. 이상의 결과에서 인공광원을 이용한 식물공장에서 상추 재배시 광의 강도에 따라서 식물체 생육이 차이가 있었고, 상추의 품종에 따라 생육정도에 차이가 있었으며 이는 저광도의 식물공장 내에서 알맞은 품종을 선택하여야 할 것으로 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.297-300
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• 2017

식물공장에서는 작물에 필요한 재배환경을 인위적을 조절하여 고품질 농산물에 대한 연중 계획생산이 가능하다. 본 연구는 완전제어형 식물공장 재배에 적합한 콜라비 품종을 선발하고자 실시하였다. 실험은 완전제어형 식물공장에서 수행하였고, 식물재료는 적색의 콜라비 품종인 '아삭콜', '콜리브리'와 '퍼플킹' 품종을 사용하였다. 인공광원은 LED광이었으며, 광도와 일장은 각각 $249{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 12/12시간(밤/낮)이었다. 순환식 담액수경방식으로, 정식 후 57일까지 재배하였다. 정식 후 43일째에 전체 생체중과 괴경의 생체중 및 엽면적은 품종 간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 건물중과 괴경은 '아삭콜' 품종이 가장 높게 나타났으며, 엽수는 '퍼플킹' 품종이 가장 많았다. 당도와 수량는 '아삭콜' 품종이 가장 높았다. 생육과 상품수량을 고려해 볼때, 완전제어형 식물공장에 적합한 콜라비 품종은 '아삭콜' 이었다.

• 아시안잔디학회지
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• 제25권2호
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• pp.229-236
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• 2011

일본의 총 잔디재배면적은 6.623 ha로 이바라키현이 3,900 ha로 일본잔디재배면적의 약 58.9%를 차지하였고, 톳토리현이 779 ha로 11.8%를 차지하여 일본의 한국잔디 재배생산면적의 70% 이상을 차지하고 있었다. 일본에서 고품질 잔디뗏장 생산 및 유지를 위해 잔디 품질인증서 발급을 실시하고 있었으며, 품질관리 항목 중 이형초종을 집중적으로 관리하고 있었다. 또한 잔디 깎는 높이는 고라이시바 품종은 10 mm 내외, 노시바 품종은 25 mm 내외 이었으며, 잔디 뗏장 두께는 1.5 cm 정도로 생산하여 매우 고품질의 잔디를 생산하고 있었다. 잔디 운반비를 제외한 잔디 뗏장의 출하 단가는 300엔/$m^2$ 정도였으며, '쓰쿠바그린' 품종의 경우에는 600엔/$m^2$에 출하하고 있었다. 납품방식은 크게 3가지로 도매, 직판, 위탁형태로 출하되고 있었다. 잔디 품질 유지를 위한 잔디품질보증서는 품질등급기관인 쓰쿠바시 일본농업협동조합에서 주관하여 발급하고 있었으며, 3명의 평가위원을 구성하여 연간 3회 품질평가를 실시한 후 잔디품질보증서를 발급하고 있었다. 잔디밭의 균일도를 유지하기 위해 비선택적 제초제를 사용하여 잔디밭내에 혼입된 이형의 잔디 종(種)을 방제하고 있었으며, 잔디밭의 지력을 유지하기 위해 5-6년 단위로 배추와 윤작을 실시하여 잔디 뗏장 생산력을 유지하고 있었다. 이바라키현의 잔디브랜드화 추진을 위해 쓰쿠바 잔디사업협동조합내 쓰쿠바잔디진흥협의회에서 주관하여 '쓰쿠바히메', '쓰쿠바카가야키', '쓰쿠바타로우', '쓰쿠바그린' 등 4개 품종에 대한 특허 등록을 실시하여 쓰쿠바시를 대표하는 브랜드화를 추진하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제14권3호
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• pp.218-231
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• 2005

본고에서는 우주에서 장기간에 걸쳐 임무를 수행하는 인간의 생명지원을 목적으로 CELSS를 이용한 식물생산, 물과 공기의 정화 및 재생, 폐기물 처리 등을 위한 공학적 접근을 검토하였다. 이러한 공학적 접근에는 미소중력 또는 저압과 같은 우주 환경에 적용 가능한 폐쇄형 식물생산 시스템, 물질 순환, 물의 재생, 폐기물의 처리, 미량 유해가스의 제거, 조명, 배양액의 공급 등이 포함된다. 우주에서 재배 가능한 작물의 선택 기준으로 높은 생산성, 식용성, 소화성, 조리성, 자동화 가능성, 짧은 줄기, 높은 증산속도 등이 제기되고 있다. 화성 표면에서의 낮은 압력은 작물 생산용 온실을 설계할 때 주요 장애물에 해당한다. 때문에 저압하에서 식물 재배가 가능한 팽창식 온실의 개발에 관심이 집중되고 있다. 팽창식 온실의 구조, 내부 압력, 자재, 조명 방식, 방사선 차폐 등은 주요 설계 인자에 해당한다. 팽창식 온실 내의 낮은 압력은 구조물의 질량과 가스의 누출속도를 줄일 수 있다. 저압 조건에서는 증산속도가 급격하게 증가하여 식물의 수분요구도가 높게 나타난다. 증산 또는 수경재배시스템으로부터의 증발에 의해서 수분이 대기 중으로 방출될 때 증기압이 증가한다. 저압 조건에 있는 폐쇄계에서는 증기압의 변화가 전체 압력에 커다란 영향을 미친다. 그러므로 저압 조건의 수경재배시스템은 누수로 인하여 기화되는 수분 손실을 줄이기 위해서 고도로 밀폐되어야 한다. 또한 저압으로 유지되는 온실내의 상대습도를 높게 유지할 수 있는 환경제어 기술이 개발되어야 한다. 향후 폐쇄생태계 생명유지 시스템의 핵심 기술은 우주뿐만 아니라 지구상의 사막, 극지방 또는 해저와 같은 열악한 환경 조건에서도 생명 지원을 가능케 할 것이다.