• 청정기술
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• 제16권2호
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• pp.88-94
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• 2010

참다래(‘헤이워드’) 과실을 저온 및 상온 저장 중에, 여러 다른 파장의 light emitting diode (LED) 광원을 조사한 후 과실의 경도, 당도 및 산함량의 변화를 분석하였다. 과실 경도는 $4^{\circ}C$보다 $25^{\circ}C$에서 크게 감소하였고, 1주 동안 LED 파장을 조사했을 때, 440 nm와 660 nm의 LED 광원을 처리한 참다래가 암실처리 보다 경도가 높게 유지되었고 380 nm UV등과 470 nm 백색 LED를 처리한 과실은 암실의 조건에 비하여 경도가 낮게 조사되었다. 밀봉을 한 참다래는 공기 중에 개방된 참다래보다 모든 처리구에서 경도가 더 높았다. 당도는 $25^{\circ}C$에서 공기 중에 개방한 경우, 470 nm 백색 LED 처리구에서는 낮게 나타났으나 암조건과 380nm UV등 처리에서는 $15^{\circ}$Brix 이상을 나타내었다. 참다래 과실의 산함량은 660 nm 적색 LED 처리구에서 52% 감소하였다. 밀봉된 참다래에서 440 nm 청색 LED, 470 nm 백색 LED, 660 nm 적색 LED 광원을 처리하였을 때, 암실에 놓여진 참다래보다 산함량이 각각 52.6, 55.6 및 52.8% 감소하였다. 참다래에 대한 다양한 파장의 LED 조사효과 중에서, 산함량의 감소는 향후 참다래 과실의 수확 후 후숙기간을 조절하는데 활용될 수 있을 것이다. LED 광원은 정확하고 매우 좁은 영역의 파장을 적은 용량의 전력 소모량으로 구현하기 때문에 대표적인 청정 기술로 분류되며, 이러한 LED 광원을 이용한 참다래 과실의 산도 조절은 기존의 에틸렌 등의 화학물 처리보다 안전한 친환경 과실을 생산할 수 있는 청정기술이라 평가된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.207-215
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• 2012

광 역학치료(Photodynamic therapy: PDT) 중 하나인 기존의 LED 광 조사는 연속파(Continuous wave: C.W) 방식의 635 nm 파장으로 여드름 치유에 가장 많이 사용되어 왔으나, 이 방식은 에너지효율이 낮고 생체조직에 열이 많이 발생하여 개선의 방안이 필요했다. 본 논문에서는 에너지효율을 높이고 여드름 치료를 위하여 생체조직에서의 열적 파괴현상을 방지하기위해 PWM(펄스 폭 변조: Pulse Width Modulation)을 활용한 여드름 치료용 LED 광 조사장치를 설계하였다. 시스템 구성은 크게 Timer 모듈, PWM 모듈, 광학전달 장치로 크게 세구성하여 설계하였으며, 여드름 치료를 위한 피부 투과 깊이를 높이기 위하여 광학전달 장치는 660 nm 파장의 1 W LED를 사용하였다. PWM 제어를 이용하여 발생된 주파수와 파형을 확인하고, 660 nm LED의 출력에너지 및 생체조직의 표면온도를 확인하여 안정적인 에너지출력과 생체조직의 안정성에 대해 평가하였다. 그 결과 여드름 치료를 위한 660 nm 파장의 1 W LED 광 에너지를 얻기 위하여 C.W 방식으로 사용하였을 경우 전력손실이 높고 생체조직에서의 열적 파괴현상을 보였으나, PWM 방식을 구현함으로써 펄스 폭 변조를 통하여 LED의 전력소모를 낮추었고, 생체조직의 열적 파괴현상이 나타나지 않아 여드름 치료를 위해 사용할 경우 C.W 방식보다 PWM 방식이 더 안전하고 효과적일 것으로 사료된다.

• 한국광학회지
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• 제11권6호
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• pp.452-456
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• 2000

동맥혈의 맥동성분에 의한 파장별 광흡수도를 측정하여 비침습적으로 산소포화도 값을 알수 있는 펄스옥시미터 장치와 신호처리방법을 개발하고 예측 알고리즘을 적용하였다. 본 장치는 광원 및 검출기로 구성된 프로브와 광신호 처리부, LED 구동회로 PC 인터페이스부로 구성되었고 데이터의 수집을 위한 구동소프트웨어 및 데이터 처리 소프트웨어를 개발하였다. 개발된 산소포화도 측정장치의 성능을 평가하는데에는 Bio-Tek 사의 펄스 옥시미터 시뮬레이터를 사용하여 다양한 알고리즘 및 데이터처리 방법들을 비교분석한 결과 맥동파형의 $In(I_p/I_v) 값을 I_{avr}$값으로 보정하는 계산 알고리즘의 방법과 진폭비보다 면적비를 이용한 계산방법이 산소포화도와의 상관관계가 우수한 것으로 나타났다. 정확한 신호 획득을 위해 개발된 맥동의 기저선 보상처리 프로그램을 inv-vivo 테스트의 데이터 처리방법에 적용하여 결과가 향상되는 것을 확인하였고 광원으로 660nm(Red)와 805nm(IR)파장을 이용한 경우보다 660nm(Red)와 940nm(IR) 파장을 이용했을 때 산소포화도와의 상관관계 및 정밀도에서 더 우수한 결과를 얻을 수 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권4호
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• pp.263-268
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• 2014

연구는 광중단 처리에 있어서 광원 및 광질이 스탠다드 국화의 생육 및 개화에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행하였다. 스탠다드 국화 '백마', '신마' 품종에 LED 590, 610, 630, 660, 680nm와 형광등 480+540+610nm의 혼합광을 정식 후부터 단일처리일 전까지 40일간 1일 4시간(22-02시) 광중단 처리하였다. '백마'의 발뢰소요일수는 형광등 처리에서 21.3일로 가장 길었으며, LED 590nm 처리는 15.8일로 가장 짧았다. '신마'는 형광등, LED 610nm와 660nm 처리에서 발뢰소요일수가 각각 18.0일, 17.8일, 17.7일로 가장 길었으며, LED 590nm 처리에서 15.1일로 가장 짧았다. '백마'의 개화소요일수는 형광등처리에서 56.9일로 가장 길었고, LED 590nm 처리에서 51.6일로 가장 짧았다. '신마'는 형광등과 LED 660nm 처리에서 각각 56.0일, 56.7일로 가장 길었고, LED 590nm 처리에서 52.9일로 가장 짧았다. 따라서, 스탠다드 국화의 화아분화 및 개화조절에 가장 효과적인 광원 및 광질은 '백마' 품종의 경우 형광등 처리가 가장 효과적이며, '신마' 품종은 형광등과 LED 660nm 처리가 가장 효과적이라고 생각된다. '백마' 품종의 절화장과 절화중은 화아분화 억제효과가 가장 좋았던 형광등 처리에서 각각 92.7cm, 61.9g으로 우수하였으며, '신마' 품종의 경우에도 형광등 처리에서 절화장, 절화중이 각각 114.6cm, 71.3g으로 우수하였다. 결과적으로 스탠다드 국화의 생육 및 개화에 있어서 광중단 광원 및 광질로 형광등 처리가 우수하였으며, LED 660nm 처리도 효과가 있는 것으로 생각된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.7-7
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• 2019

우리나라에서의 대마는 마약류로 분류되어 기호용과 의료용 모두 법적인 제재를 받아왔으나 최근에 의료용 대마가 법적으로 허용이 되어 환자들에게 처방 받을 수 있게 되었다. 하지만 우리나라 사람들에게 대마는 환각성분을 가진 마약류로 깊이 인식되어 왔으며 의료용 대마에 대한 연구는 거의 전무한 실정이다. 노지재배에서 발생할 수 있는 범죄의 위험성, 자연교배에 의한 품질저하를 피할 수 있으며 재배조건(양액, 광조건, 광주기, 대기환경조성) 등을 제어할 수 있는 밀폐형 LED 식물공장은 의료용 대마 생산에 제일 적합한 모델이 될 수 있다. 식물체의 광합성은 가시광선 중 특정 파장 450nm 청색광과 660nm 적생광을 주로 이용하며 'LED (Light Emitting Diode) 발광다이오드'는 식물체의 광합성에 적합한 파장으로 광원을 조사할 수 있는 장점이 있다. 이러한 LED를 이용한 광합성은 식물체의 2차 대사물질 Anthocyanins, phenolic compounds 등의 향상과 생육에도 긍정적인 영향을 미치며 식물 뿐만 아니라 광합성을 하는 미세조류(micro algae)에서도 이용이 가능하며 해마토 코쿠스(Hematococcus)의 세포증식과 항산화물질 아스타잔틴(astaxathin)생산에 유용하게 쓰이고 있다. 최근 미국과 다른 나라에서도 기호용, 의료용 대마사업에 대한 관심이 높아지고 있으며 캐나다와 미국에서는 밀폐형 유리온실과 식물공장을 이용한 의료용 대마를 생산, 추출, 가공까지 하여 산업적인 영역을 넓히고 있는 실정이다. 특히, 실내재배에서는 광원이 필수적인 요소이며 식물생육에 선택적인 파장을 조사할 수 있는 LED와 재배조건을 정밀하게 제어할 수 있는 밀폐형 식물공장을 이용한 의료용 대마 생산에 대한 연구가 절실히 필요한 시점이다.

• 한국수산과학회지
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• 제50권4호
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• pp.413-420
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• 2017

The increase in the number of mud shrimps Upogebia major is a concern because of their negative effects on shellfish aquaculture, including Manila clam Venerupis philippinatum along the west coast of Korea. This study developed a behavioral analysis system for aquatic animals using a set of monochromatic light-emitting diode (LED) modules covering the visible light range at similar intervals. Movements of mud shrimp were monitored using a tracking system under illumination with infra-red light and an LED of 660 nm wavelength without provoking stimulation. The minimum light intensity needed to induce a photoresponse by the mud shrimp was $10{\mu}mole/m^2/s$ under the conditions tested. Of the six kinds of LED illuminations tested, the most sensitive response was obtained with illumination with the 505 nm LED, followed in order by LEDs with peak wavelengths of $525nm{\fallingdotseq}465nm$ > $405nm{\fallingdotseq}590nm$ > 660 nm. These findings should help to identify LED sources that efficiently induce movement of the mud shrimp and also for monitoring movement without stimulating.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권1호
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• pp.9-15
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• 1999

혈액에서의 산소 포화도는 Hb와 HbO$_2$의 광학 스펙트라에서 흡수계수의 차이에 의해서 측정할 수 있다. 본 연구는 하지 조직에서 발생하는 말초혈관계 질환진단을 위하여 파장이 660nm 와 940nm의 LED를 이용하여 산소포화도를 측정하는 장치를 개발하였다. 산소측정장치는 광 탐촉자와 광 신호처리부, LED 구동회로, 컴퓨터와 인터페이스로 구성하고, 데이터의 수집과 분석을 위한 프로그램 을 개발하였다. 구현된 산소측정장치에 대한 임상적인 평가를 위하여 하지조직에서 운동 부하에 따른 실험을 하여 생체조직내 생리적변화에 따른 산소량의 변화를 측정하고, 기기의 성능을 평가하였다. 실험결과 생체조직내의 산소포화도는 광원과 검출기의 간격에 따라 측정이 가능함을 보여 주었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권4호
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• pp.363-370
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• 2018

다육식물인 에케베리아(Echeveria)는 최근 전세계적으로 수요가 증가하고 있지만, 번식효율이 품종이나 환경요인의 영향을 크게 받으므로 연중 고품질 묘를 공급하는 것이 어렵다. 이 연구는 밀폐형 식물공장 내에서 LED 파장 조합이 에케베리아 엽삽번식 효율에 미치는 영향을 구명하여 주년 생산의 기초자료를 제공하고자 실시되었다. 번식이 어려운 'Afterglow(AG)', 'Berkeley Light(BL)', 'Mason(MS)', 'Subsessilis Light(SL)', 'Cream Tea(CT)', 'Ben Badis(BB)' 등 6품종의 모주로 부터 균일한 잎을 채취하여 실내온도 $24{\pm}2^{\circ}C$, 상대습도 $60{\pm}10%$의 식물공장 내에서 혼합상토에 삽목하였다. 청색(B, 450nm), 녹색(G, 530nm), 적색(R, 660nm), 원적색(FR, 730nm) LED를 이용하여 R10, R8+B2, R5+B5, R7+B2+FR1, R7+B2+G1의 비율로 광질을 달리하여 처리하였고, PPFD는 $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 광주기는 16/8(명/암) 시간이었다. 그 결과, 번식 효율은 품종에 따라 차이가 있었는데, 'SL'은 상대적으로 발근과 신초 형성이 쉽게 되었으나, 'AG'는 발근과 뿌리 생장이 잘 되지 않았다. LED 파장 또한 번식효율에 영향을 주었는데, B 비율이 높은 R5+B5, R7+B2+FR1, R7+B2+G1 하에서 신초 형성과 생장이 촉진된 반면, 발근과 뿌리 생장은 억제되었다. 반대로, R 비율이 높은 R10나 R8+B2 하에서는 부정근 형성 및 생장이 촉진된 반면, 신초 형성 및 생장이 억제되었다. 한편, FR은 잎의 크기와 무게를 증가시켰다. 따라서, 번식이 어려운 에케베리아 품종의 엽삽 시 번식효율을 높이기 위해서는 각 파장별 효과를 활용한 적정파장 조성에 대한 연구가 필요하다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권4호
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• pp.402-408
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• 2011

BACKGROUND: Effect of various light wavelength and plant defense molecules were evaluated on the hardness and the contents of free amino acid including ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA) in soybean sprouts. METHODS AND RESULTS: Germinating soybean seeds were treated with various single wavelength of light (380, 440, 470, and 660 nm) or without light at $25^{\circ}C$ for six days. Soybean seeds were also treated with stress-signaling molecule ethephon or $H_2O_2$ at the same time. Soybean sprouts treated with 470 nm substantially raised the hardness almost two times than the control. The free amino acid contents were higher in 470 nm and $H_2O_2$ treated soybean seeds than the control. Nutritionally beneficial GABA contents were increased by the treatments of 470 nm, 440 nm, ethephon, and $H_2O_2$. CONCLUSION: These results suggest that the hardness and the contents of amino acids can be regulated by stimuli, which stimuli could be composed of various wavelength and plant defense molecules. Especially, single wavelength 470 nm illumination has the effect of increasing GABA contents with increased hardness.

• 원예과학기술지
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• 제34권4호
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• pp.596-606
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• 2016

본 연구의 공시품종은 적치마 상추(Lactuca sativa L., cv. 'Jeokchima')로서 파종 후 본엽이 4매일 때 식물공장 내에 설치된 DFT 재배시스템에 정식하였다. 본 연구에서는 피크파장이 각각 450nm, 660nm, 365nm인 청색 LED, 적색 LED, UV-A LED를 이용하여 청색 LED (B), 적색 LED (R), 청색+UV-A LED (BUV), 적색+UV-A LED (RUV) 등 4개의 처리구를 설정하였고, 대조구로서 3파장 백색형광등을 사용하였다. 또한 광주기(명기/암기)에 따른 효과를 분석하고자 3수준(12/12h, 16/8h, 20/4h)의 광주기를 설정하였다. 식물공장 내 환경 조건은 기온(명기/암기) $22/18^{\circ}C$, 상대습도 70%, $CO_2$ 농도 $800{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$로 조절하였다. 한편 광합성유효광양자속과 UV-A LED의 조사강도는 각각 $230{\pm}11{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $80{\pm}3mW{\cdot}m^{-2}$이었다. 정식 후 28일째에 측정된 상추의 엽수, 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 생체중 및 건물중은 본 연구에서 적용된 광질 및 광주기에 따라 유의차가 인정될 만큼 다르게 나타났다. 명기가 증가할수록 R 처리구에서의 엽수, 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 생체중 및 건물중은 증가하였다. 한편 B 처리구에서는 잎의 신장이 억제되었으나, 엽록소함량은 증가하였다. UV-A의 부가 조사로 인하여 엽장, 엽폭, 엽면적 및 지상부 생체중이 감소하였다. 그러나 상추 잎의 안토시아닌 함량은 청색광 하에서 많이 증가하였으며, 명기가 짧아질수록 높게 축적되었다. 한편 UV-A의 부가 조사에 따른 안토시아닌 함량의 증가 효과는 R 처리구에서 높게 나타났다. 상추 잎의 아스코르빈산 함량은 광주기의 영향을 크게 받았다. 청색 또는 적색 LED에서 UV-A LED의 부가 조사에 따라 아스코르빈산 함량이 20-30% 증가하였다. 결론적으로 상추의 생장, 안토시아닌 및 아스코르빈산 함량에 미치는 UV-A LED의 조사 효과가 분명하게 나타났다. 향후 폐쇄형 시스템에서 엽채류의 영양성을 향상시키는 데 필요한 UV-A LED의 운용 조건을 제시하고자 할 때 본 연구 결과가 기초 자료로서 유용하게 활용될 것이다.