가을철(9-10월) 무가온 하우스에서 돌나물($Sedum$$samentosum$)의 4지역 수집종을 재료로 순환식 NFT 수경재배 방식을 이용하여 수량 및 품질에 미치는 재식거리의 영향을 조사하였다. 배양 40일째에 초장은 15.0-18.9cm 범위였으며, 평균 초장은 $10{\times}10$>$2.5{\times}2.5$>$5{\times}5cm$ 순으로 길었다. 재식거리에 관계없이 '포항'과 '완도' 수집종이 '군산'과 '완주' 수집종에 비하여 빠른 생장을 보였으며, 마디수, 줄기 직경, 개체당 생체중 및 건물중은 밀식할수록 감소하였다. 반면 단위면적 당 생체수량은 밀식할수록 크게 증가하여$2.5{\times}2.5cm$에서 4지역 수집종 평균 $14.9kg{\cdot}m^{-2}$이었으며, 수집종간에는 '포항' 수집종이 $17.6kg{\cdot}m^{-2}$으로 가장 높았다. 초장생육에 근거한 1차 수확적기는 30-40일경이었으며, 밀식할수록 줄기 경도를 나타내는 압착강도가 낮았으며, 쓴맛이 감소하였다. 그러나 밀식에 따른 삽식노력이 과중한 점은 개선해야 할 필요가 있었다.
$Ta_2O_5$ 박막은 실리콘산화막, 실리콘질화막 박막에 비해 유전율은 높으나 누설전류밀도가 높고, 절연파괴강도가 낮아 DRAM의 커패시터용 재료로서 실용화가 되지 못하고 있다. 본 연구에서는 LPCVD법으로 형성시킨 $300{\AA}$ 두께의 $Ta_2O_5$ 유전체박막에 대해 후속열처리 또는 전극재료를 변화시켜 열악한 전기적 특성의 원인을 규명하고자 하였다. 그 결과 다결정 실리콘 전극의 경우 성막상태의 $Ta_2O_5$ 박막은 전극에 의한 환원반응에 의해 전기적 특성이 열화됨을 알 수 있었고, 이를 TiN 전극의 사용으로 억제시킬 수 있었다. 다결정 실리콘 전극의 경우 성막상태의 $Ta_2O_5$ 유전체는 누설정류밀도가 $10^{-1}A/cm^2$, 절연파괴강도가 1.5MV/cm 정도였으며, $800^{\circ}C$에서 $O_2$열처리를 하면 전기적 특성은 개선되나, 유전율이 낮아진다 TiN 전극을 채용할 경우 누설전류밀도 $10^{-6}~10^{-7}A/cm^2$, 절연파괴강도 7~12MV/cm 로 ONO(Oxide-Nitride-Oxide) 박막과 비슷한 $Ta_2O_5$ 고유전막을 얻을 수 있었다.
본 연구는 폐자원 재활용 측면에서 농업적 유용활용(beneficial use)이 가능할 것으로 판단되는 영가철과 석탄회로 제조한 토양개량제를 투입하여 토양 염류 농도와 작물 생산량에 미치는 영향을 배양시험과 재배시험으로 평가하였다. 토양개량제는 석탄회를 구형으로 제형하고 영가철이 함유된 용액(0.1, 1.0%)을 표면에 살포하여 제조하였다. 토양개량제는 밭토양으로 충진된 와그너포트에 40 g/10a과 400 g/10a를 처리하였고, 30일 간 배양한 후 토양 EC와 염 농도를 분석하였다. 토양의 EC는 400 g/10a 실험구에서 대조구 대비 약 50% 감소한 것으로 나타났다. 국내 대표적인 염류인 유효인산의 경우 개량제의 처리 후 1/3 수준으로 감소되었다. 개량제 처리에 따른 토양 내 EC와 염 농도의 감소는 매우 유의한 수준으로 분석되었다(r=0.672~0.985). 또한 개량제 처리 후 뿌리와 줄기의 생육은 약 10% 증가였고, 건중량 또한 대조구에 비해 줄기와 뿌리에서 각각 30-50%와 60-75% 유의하게 증가하였다. 석탄회와 영가철을 농업용 토양개량제로 재활용할 경우 농업 환경 개선뿐만 아니라 농업 생산성 증대에도 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 로메인 상추를 대상으로 몇 가지 온도 조건에서 재배된 어린잎의 품질과 MA 저장 시 저장성을 비교하고자 수행하였다. 21℃, 28℃, 그리고 35℃ 챔버 내에서 인공광원(200 µmol·m-2·s-1) 하에 5주간 재배되었다. 재배 종료일에 생육 및 품질조사를 진행하였고, 20,000cc OTR 필름과 유공필름으로 각각 36일, 12일간 저장하며 필름 내 산소, 이산화탄소, 그리고 에틸렌 농도를 측정하였다. 그리고 저장 종료일에 엽색, 엽록소, 외관상 품질을 조사하였다. 재배 종료일의 엽장은 28℃ 재배구가 가장 길었고, 엽폭은 21℃와 28℃ 재배구가 넓었다. 엽수는 모든 재배온도에서 5~6장으로 유사하였고, 최대 양자수율은 21℃와 28℃ 재배구가 높았다. 엽중, 근중, 건물중은 21℃가 높았고, 재배온도가 올라갈수록 감소하는 경향을 보였다. 호흡률과 에틸렌 발생률은 35℃가 높았고, 재배온도가 낮아질수록 감소하였다. 저장 중 생체중 감소율은 모든 MA 저장 처리구는 저장 종료일인 36일까지 1% 미만이었고, 모든 유공필름 처리구는 저장 후 급격히 증가하여 저장 종료일인 12일째에 12~15%의 높은 감소율을 보였다. MA 저장 처리구의 필름 내 에틸렌 농도는 재배온도와 관계없이 모든 처리구가 저장 종료일까지 1~2 µL·L-1의 농도를 유지하였다. 필름 내 산소 농도는 19.5% 내외, 이산화탄소는 1% 내외의 농도를 유지하며 모든 MA 저장 처리구가 CA 조건에 부합하였다. 저장 종료일의 엽색은 Hunter a*, b* 값 모두 대체로 MA 저장 처리구에서 높았다. 엽록소 함량은 재배온도가 올라갈수록 낮아지고, 유공필름 처리구와 비교해 MA 저장 처리구에서 낮았다. 패널테스트를 통한 외관상 품질은 21℃ MA 저장 처리구에서만 상품성 한계점인 3점 이상이었다. 이상의 결과를 종합해보면, 로메인 상추 어린잎은 21℃에 재배할 때 최대 양자수율이 높아 생체중 등의 생육이 좋았으며, 재배 중 온도환경이 낮을수록 저장수명이 연장되었다. 또한 저장 방법으로는 CA 조건의 이산화탄소 농도를 충족시킨 MA 저장처리에서 저장 종료일까지 우수한 외관상 품질을 보여 저장수명을 3배까지 연장할 수 있었다.
품종별 고구마 전분의 특성을 조사하기 위하여 2종의 분질고구마(율미, 건미)와 1종의 점질고구마(진미) 및 1종의 유색고구마(자미)로부터 전분을 분리하여 전분용액의 호화온도와 점도를 비교하고, 이들 전분으로 필름을 제조하여 각 필름의 특성을 조사하였다. 고구마전분의 종류에 따라 호화특성이 달랐는데, 호화개시 온도는 분질고구마인 율미와 건미가 $67.9^{\circ}C$, $67.5^{\circ}C$, 점질고구마인 진미는 $57.6^{\circ}C$를 나타내어 분질고구마와 점질고구마 사이에 뚜렷한 차이를 나타냈으며, 자미는 $66.7^{\circ}C$를 나타내어 분질고구마에 가까운 특성을 나타냈다. 전분용액의 점조도 지수는 진미가 0.71, 율미와 건미가 각각 0.54, 0.52로서 점질고구마 전분의 점조도가 분질고구마 전분에 비해 더 높았으며, 자미는 0.70으로 점질고구마에 더 가까운 값을 나타냈다. 전분필름의 총색차는 분질고구마와 점질고구마 사이에 큰 차이가 있었는데, 율미와 건미가 각각 0.26, 0.32를 나타내고 진미와 자미가 0.86, 0.82를 나타냈다. 필름의 투습도는 율미와 건미가 각각 $1.18{\times}10^{-9}$, $0.83{\times}10^{-9}$ 진미와 자미가 $1.23{\times}10^{-9}$ 및 $0.95{\times}10^{-9}\;g\;{\cdot}\;m/m^{2}\;{\cdot}\;s\;{\cdot}\;Pa$로서 점질고구마가 분질고구마에 비해 다소 높은 투습도를 나타냈다. 필름의 수분용해도는 율미와 건미가 14.8, 15.5, 진미와 자미가 14.7, 15.6%로서 품종간에 뚜렷한 차이가 없었다. 필름의 연신율도 5.27-6.21%의 비교적 낮은 값을 나타냈으며 품종간에 유의적인 차이는 없었으나 인장강도는 율미와 건미 및 자미가 각각 18.75, 14.18, 18.21 MPa이었고, 진미가 4.66 MPa로서 현저하게 낮은 값을 나타냈다.
박막수경 재배시스템을 갖춘 식물공장에서 적축면 상추의 생육, 엽수, 엽록소함량 및 생산 효율성에 관한 배양액 농도와 광도의 효과를 알아보기 위해 본 연구를 수행하였다. 배양액 농도 수준은 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 3.0, $6.0dS{\cdot}m^{-1}$, 광도 수준은 120, 150, $180{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$이었다. 광주기는 16시간 명기, 8시간 암기 하에서 온도는 $20{\sim}25^{\circ}C$로 유지하였다. 재식거리는 $10{\times}10cm$였다. 배양액 농도 $0.5{\sim}1.5dS{\cdot}m^{-1}$ 수준에서 생육한 적축면 상추의 생체중과 건물중은 배양액 농도와 광도가 낮아짐에 따라 감소하였으나, 적색 정도는 광도와 농도별 차이가 없었다(실험 1). 적축면 상추가 배양액 농도 $1.5{\sim}6.0dS{\cdot}m^{-1}$ 수준에서 생육할 때, 생체중과 건물중 및 생산 효율성($g{\cdot}FW/kw$) 등은 배양액 농도 $3.0dS{\cdot}m^{-1}$와 $180{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 처리구에서 높았다(실험 2). 세부적인 실험 결과, 생체중, 건물중, 엽수 및 생산 효율성 등은 배양액 농도 $2.0dS{\cdot}m^{-1}$와 $180{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 처리구에서 가장 높았다(실험 3). 배양액 농도가 짙어질수록 SPAD 수치도 점진적으로 증가하였다. 이상의 결과에서 우리는 완전제어형 식물 공장에서 적축면 상추의 생산성 뿐만 아니라 생산 효율성을 고려해 볼 때, 적정 배양액 농도와 광도 수준은 각각 $2.0dS{\cdot}m^{-1}$와 $180{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$였다.
본 연구는 현재 방조제는 완공되었으나 지반이 약한 간척지에서 비닐하우스를 활용한 겨울감자 재배 가능성을 검토하고자 피복비닐 및 물관리 방법을 달리하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 시험토양은 사양토(문포통) 이었으며, 정식 당시 토양염농도는 0.42% 이었다. 2. 피복비닐종류별 출현속도는 흑색>배색>투명>녹색 순으로 흑색비닐에서 초기 출현속도가 빨랐고, 1일중 온도변화는 투명>배색>녹색>흑색 순으로 높았다. 3. 물관리방법별 토양중 염농도는 1주간격 점적관수가 2주간격 점적관수보다 낮았다. 4. 수확당시 지상부 생육은 1주간격 점적관수처리가 2주 간격 점적관수처리보다 초장이 컸고 경수와 엽수가 많았으며 지상부 건물중도 무거웠다. 5. 물관리방법간 감자수량은 1주간격 점적관수가 2주간격 점적관수보다 많았고, 1주간격 점적관수에서 피복 비닐종류간에는 투명${\geq}$흑색${\geq}$배색>녹색 순 이었다. 6. 항산화분석결과, 배색피복비닐 처리에서 총페놀과 DPPH 함량이 우수하게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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