• 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.

• 생물환경조절학회지
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• 제9권4호
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• pp.185-192
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• 2000

본연구는 시설내 다양한 환경조건하에서 오이의 호흡속도에 관한 수리적 모형을 개발하고자 실시하였다. 개개 오이 식물에 대한 총광합성속도의 8.55%가 호흡에 사용되었다. 생장호흡계수는 0.0935로 추정되었고 유지호흡속도는 24$^{\circ}C$ 온도에서 0.00158g C$H_2O$.g$^{-1}$.h$^{-1}$로 추정되었다. 그리고 그것은 온도상승에 따라 지수적으로 증가하였다. 호흡속도는 저장 탄수화물량이 낮아짐에 따라 비례적으로 감소했고 뿌리의 이온흡수호흡속도는 0.6648g C$H_2O$.(gN)$^{-1}$로 추정되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.473-473
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• 2022

일차생산은 화학합성 또는 광합성에 의하여 무기탄소가 유기물질로 전환되는 것을 의미한다. 수중의 일차생산자는 광합성을 통하여 유기물을 해당 수역에 공급하는 기능을 수행하며, 이는 수역의 상위 먹이 단계의 총생산력을 결정하는 주요 구성원이다. 한강은 하류로 갈수록 유속이 느리지만 수심이 깊어져 부착조류가 서식하기 쉽지 않은 환경이기에 대부분의 일차생산자는 식물플랑크톤이다. 과거 1994년 이후로 2017년까지 5년 간격으로 총 6회 연구된 결과, 해당 하천의 부영양화가 여름철에 발생하였다. 팔당댐 방류량과 지류의 유입에 의한 유기물 증가로 하천 내 1차 생산의 기여도가 증가하고 있으며, 이는 유기물 근원을 판정하여 수질오염에 대한 처리대책을 위해 지속적으로 연구가 필요하다. 따라서 본 연구는 한강본류에서 식물플랑크톤의 일차생산력을 조사하고, 유기물의 분해속도를 측정하여 당해 유역의 유기물 수지를 추정하여 한강 고유의 특성을 파악하여 부영양화에 의한 유기물 증가로 발생할 수 있는 수질오염을 예측하고자 한다. 조사유역은 한강의 팔당댐 방류구로부터 신곡수중보까지 전 구역 중 총 12개의 지점을 선정하였다. 기간은 2021년 5월부터 2022년 3월까지 계절별 2회로 총 8회 조사를 실시하였으며, 한강본류에서는 식물플랑크톤의 산소소비법을 통해 일차생산력과 유기물 분해속도를 조사하여 내부기원 유기물을 측정하였고, 한강본류로 유입되는 4개의 유입하천에서는 COD를 조사하여 외부기원 유기물을 측정하여 한강에서 발생하는 총유기물량을 산정하였다.

• 한국작물학회지
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• 제41권2호
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• pp.168-172
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• 1996

콩품종 타치나가하(Tachinagaha)를 공시하여 토양수분조건에 따른 식물체내의 수분상태 즉 잎의 수분 potential, 광합성 및 생육에 미치는 영향을 검토하고자 실험을 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 광량자밀도가 1,000$\mu$mol m$^{-2}$ s$^{-1}$ 이하로 낮아질 때 광합성 속도는 점차 저하하였고, 토양수분 조건에 따른 광합성 속도는 건조구와 과습구는 적습구보다 떨어졌다. 2. 생육시기에 관계없이 광합성 속도와 기공 conductance와는 정의 상관 관계가 인정되었다. 3. 광합성 속도와 기공 conductance는 토양수분 부족에 매우 민감하게 반응하였다. 4. 잎의 수분 potential은 적습구가 과습구 또는 건조구보다 높았으며, 광합성 속도와도 밀접한 관련이 있었다. 5. 잎의 신장은 토양수분에 민감한 반응을 보여 건조구에서 엽면적이 가장 낮았으나 엽록소 함량은 높았다. 6.식물체의 총 건물중은 적습구 > 과습구 > 건조구 순이었으나 건물중에 대한 뿌리의 비율은 건조구에서 높게 나타났다

• 생물환경조절학회지
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• 제21권2호
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• pp.153-161
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• 2012

피음처리에 의한 고려엉겅퀴와 누룩치의 광합성 및 생장특성을 조사하기 위하여, 차광막을 이용하여 전광처리구(0%), 약피음처리구(45~55%), 중간피음처리구(65~75%), 강피음처리구(88~92%) 설치하고 엽록소함량, 엽록소 형광반응, 광합성 반응 등을 조사하였다. 고려엉겅퀴와 누룩치 모두 피음처리 수준에 따라 엽록소 함량과 엽록소형광반응, 순양자효율 등이 증가하여 빛의 흡수와 광합성 반응에 대한 효율을 높이는 내음성 적응 반응을 나타냈으며, 엽면적 SLA 역시 증가하여 부족한 광환경에서 수광량을 늘리기 위해 엽면적은 늘어나고, 엽두께는 얇아지는 형태적인 변화가 나타났다. 특히 전광처리구에서 총 엽록소 함량, 엽록소 형광반응, 순양자효율, 기공전도도 및 기공증산속도가 비교적 낮았으며, 이는 강한 광으로 광저해 현상이 일어나 광합성 능력이 저하되는 것으로 볼 수 있다. 고려엉겅퀴의 강피음 처리구는 엽록소 함량도 높으며, 엽면적이 늘어나고 엽두께는 얇아져 광을 수집하기 위한 형태적인 변화도 나타나고 있으나 광선요구도보다 적은 광 환경에서 계속 생장함으로서 엽육내 $CO_2$를 효율적으로 소비하지 못하고, 수분이용효율 역시 감소되어 광합성 능력을 점점 상실해 가는 것으로 생각된다. 또한 고려엉겅퀴는 약광처리구(전광의 45~55%)에서최대광합성속도와 순양자효율이 가장 높고, 기공개폐 반응과 광화학반응 효율이 비교적 높았으며, 누룩치는 처리구간의 차이는 크지 않지만, 중간피음처리구에서 최대광합성속도, 순양자수율, 기공개폐반응 및광화학효율이 가장 높은 것으로 나타났다. 따라서 적절한 피음처리를 통해 건전한 생육을 유도하기 위해서는 고려엉겅퀴의 경우 전광을 약 45~55% 차단하고, 누룩치는 약 65~75% 차단시킨 광환경이 효과적이라 생각된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.291-296
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• 2017

본 연구에서는 사과 '후지'/M9의 생육기간 중 조기낙엽 피해가 발생하였을 때 영향을 알아보기 위하여 인위적으로 적엽 처리하여 광합성과 탄수화물의 변화를 측정하였다. 눈의 재발아율은 대조구, 50% 처리구, 80% 처리구에서 각각 2.1%, 45.9%, 82.7%로 매우 유의한 차이를 나타냈다. 적엽처리 후 남은 잎의 자당(sucrose)와 전분 함량을 측정한 결과 모든 처리구에서 유의한 차이는 없었다. 또한 대조구와 50% 처리구에서는 총 유리당의 변화도 크지 않았다. 반면 80% 처리구에서 총 유리당과 sorbitol의 함량은 처리 후 14일동안 꾸준히 감소하였으며, 이것은 대조구에 비하여 높은 sink로서의 탄수화물요구가 일어난 것으로 추정된다. 뿌리에서의 전분 축적은 적엽처리 정도가 심할수록 감소하였으나 유의한 차이는 없었다. 광합성속도와 기공전도도는 80% 처리구에서 처리 후 14일동안 꾸준히 유의하게 증가하였다. 광합성 속도의 상승은 남아있는 source 잎에서의 삼투포텐셜이 증가하여 발생한 것으로 판단된다. 이는 적엽처리로 인하여 눈의 당년 2차 재발아에 필요한 sink의 탄수화물 요구가 갑작스럽게 일어나게 됨으로써 남아있는 잎에서 광합성이 증가한 것으로 추정된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권4호
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• pp.245-263
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• 2013

본 시험은 기후변화의 영향과 관련하여 기온 및 $CO_2$ 농도 상승이 '후지'/M.9 사과나무의 광합성 및 과실품질에 미치는 영향을 알아보고자 지난 4년(2009-2012)동안 시험이 이루어졌다. 처리구들은 'Ambient' (대기온도+대기 $CO_2$ 농도), 'High $CO_2$'(대기온도+상승 $CO_2$ 농도), 'High Temp'. (상승온도+대기 $CO_2$ 농도), 'High $CO_2$+High Temp'. (상승온도+상승 $CO_2$ 농도)이었다. 상승온도 처리구들은 대기온도보다 $4^{\circ}C$ 상승시켰고, 상승 $CO_2$ 농도 처리구들은 $700{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$로 유지하였다. 4년 동안 매년 처리기간은 4월말부터 11월초까지였다. $CO_2$ 상승은 기공전도도와 잎의 엽록체함량(SPAD 계량기 값)을 감소시켰으나, 광합성속도, 세포 내 $CO_2$ 농도(Ci) 및 잎의 전분함량은 증가시켰다. 수체생장에 있어, 기온 상승은 나무당 총 신초수와 총 신초생장량을 증가시켰으나, $CO_2$ 상승은 평균 신초장을 감소시켰다. 과실품질에 있어, $CO_2$ 상승은 착색, 가용성 고형물 함량, 및 에틸렌 발생량을 증진시켰다. 결론적으로, $CO_2$ 농도가 상승되면 생육초기에 사과나무의 광합성속도가 증가되었으나 생육후기에는 $CO_2$ 상승에 따른 광합성속도 증진 효과가 감소되었다. 반면에 기온 상승은 생육초기 광합성속도를 감소시켰으나 생육후기에 광합성속도를 증진시키는 경향이 있었다. $CO_2$와 기온의 동시 상승은 각 요인에 의한 광합성 감소 정도가 줄어드는 경향이 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.279-285
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• 2019

작물의 일중 광합성량을 정확하게 추정하기 위해서는 일중 태양의 위치 변화에 따른 작물의 정확한 수광량 변화를 정확하게 예측해야 한다. 그러나, 이는 많은 시간, 비용, 노력이 소요되며, 측정의 어려움이 수반된다. 현재까지 다양한 모델링 기법이 적용되었으나 기존 방식으로는 정확한 수광 예측이 어려웠다. 본 연구의 목적은 파프리카의 3차원 스캔 모델과 광학 시뮬레이션을 이용하여 일중 시간 별 캐노피 수광 분포와 광합성 속도의 변화를 예측하는 것이다. 휴대용 3차원 스캐너를 이용하여 온실에서 재배되는 파프리카의 구조 모델을 구축하였다. 주변 개체의 유무에 따른 캐노피 수광 분포의 변화를 보기 위하여 작물 모델 별 간격을 60cm로 $1{\times}1$, $9{\times}9$ 정방형 배치하여 광학 시뮬레이션을 수행하였다. 광합성 속도는 직각쌍곡선 모델을 이용하여 계산하였다. 3차원 파프리카 모델 표면의 수광 분포는 오전 9시, 정오, 오후 3시의 태양 각도에 따라 서로 다른 양상을 보였다. 캐노피 총 수광량은 $9{\times}9$ 배치로 주변 개체 수가 늘어남에 따라 감소하였고, 태양 고도가 가장 높은 정오에서의 감소율이 가장 적었다. 캐노피 광합성 속도와 $CO_2$ 소모량 역시 수광량과 비슷한 양상을 보였으나 작물 상단부 엽의 광합성 속도 포화로 인해 수광량 변화에 비해 적은 감소율을 보였다. 본 연구에서는 파프리카의 3차원 스캔 모델과 광학 시뮬레이션을 이용하여 가상 환경 조건에서의 캐노피 수광과 광합성 분포를 분석할 수 있었으며, 이는 추후 다양한 재배 조건에서 작물 수광량과 광합성 속도를 예측하는 데에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제42권4호
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• pp.459-465
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• 1997

담수표면산파 벼의 생육시기별 경수변화, 건물 생산 특성 그리고 질소시비량에 따른 수량 및 건물생산 정도를 기계이앙재배 벼와 비교하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 담수표면산파 벼는 기계이앙재배 벼에 비하여 생육 중기까지 경수 증가속도가 빠른 반면, 생육중기 이후 분얼수 감소시기 및 속도가 상대적으로 빠르고 컸으며 단위 면적당 수수는 초기 분얼수가 많았던 담수표면산파 벼에서 많았다. 2. 엽면적지수는 담수표면산파 벼에서 수수분화기까지 높았으나, 그 이후부터는 기계이앙재배 벼에서 다소 높은 경향을 나타내었다. 3. 엽신 질소함량은 파종 후 40일까지는 담수표면산파 벼가 많았으나 그 후부터는 점차 적어지는 경향이었으며, 군락광합성 및 생육시기별 건물생산속도 역시 파종 후 50∼60일을 기점으로 기계이앙재배 벼에 비해 담수표면산파 벼에서 점차 적어졌고 이런 경향은 출수기 이후에도 계속 유지되었다. 4. 질소시비량 증가에 따라 기계이앙재배 벼 및 담수표면산파 벼 모두 수확기 총 건물중, 출수기 엽면적지수 및 군락광합성량 모두 많아지는 경향이었다. 총 건물중은 담수표면산파 벼에서 많았으며 엽면적지수 및 군락광합성은 기계이앙재배 벼에서 많았다. 또한 단위 엽면적당 질소함량은 두 재배법 모두 시비량 증가에 따라 증가하였으나 기계이앙재배 벼에서 많았다.

• 한국농림기상학회지
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• 제17권1호
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• pp.75-84
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• 2015

본 연구는 국내 주요 조림수종인 백합나무 유묘의 온도 증가와 건조 스트레스에 따른 생장 및 생리 반응변화를 알아보고자 실시하였다. 온도 제어는 국립산림과학원 산림유전자원부(경기도 수원시 권선구 온정로 39)의 환경제어실 인공 광 챔버를 이용하였다. 처리 온도는 Fig. 1과 같이 최근 30년 동안(1981-2010) 우리나라 전국 월 평균을 기준으로 $-3^{\circ}C$, $0^{\circ}C$, $+3^{\circ}C$, $+6^{\circ}C$로 설정하였다. 건조 처리는 6월부터 대조구와 건조 처리구로 구분하여 대조구는 충분히 관수하여 최저 -0.1 MPa 이상의 토양 수분 포텐셜을 유지시켰고, 건조처리구는 유묘의 잎에 초기위조 현상이 나타날 때까지 관수를 하지 않았다. 온도 증가 및 건조 스트레스에 따른 백합나무 유묘의 근원경과 수고의 상대생장율은 대조구와 건조 처리구 모두 온도가 증가할수록 높은 상대 생장율을 나타냈으며, 대조구와 건조 처리간에는 차이가 없었다. 또한 백합나무 유묘의 엽면적과 총 건중량을 측정한 결과, 근원경 및 수고 생장과 같은 경향으로 온도가 증가할수록 엽면적과 총 건중량이 증가하였다. 근원경, 수고, 엽면적 및 총 건중량 모두 건조 처리구 내 $-3^{\circ}C$ 처리구에서 가장 낮은 값을 나타내 백합나무 유묘는 온도 증가보다 저온에 의해서 피해를 입는 것으로 생각된다. 광합성 속도, 암호흡 속도, 기공전도도 및 증산속도도 대조구와 건조 처리구 모두 온도가 증가할수록 증가하였고, 저온 처리구인 $-3^{\circ}C$ 처리구에서 가장 낮은 값을 보였다. 그러나 수분 이용효율은 온도가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 총 엽록소 및 카로테노이드 함량도 대조구와 건조 처리구 모두 온도가 증가할수록 함량이 증가하였다. 결론적으로, 온도 증가는 백합나무 유묘의 생리적 반응에 긍정적인 영향과 함께 생장을 촉진시키는 것으로 판단된다. 그러나 온도 감소는 백합나무 유묘의 생장 및 생리적 반응에 부정적인 영향을 미쳐, 생장이 저하되는 것을 알 수 있었다.