• Title/Summary/Keyword: Light dependent

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Chilling Tolerance of Photosynthesis in Plants is Dependent on the Capacity to Enhance the Levels of the Xanthophyll Cycle Pigments in Response to Cold Stress

  • 김현주;강인순;이신범;이춘환;조성호;문병용
    • Journal of Photoscience
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    • 제12권1호
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    • pp.33-39
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    • 2005
  • Plants possess the ability to dissipate the excitation energy for the protection of photosynthetic apparatus from absorbed excess light. Heat dissipation is regulated by xanthophyll cycle in thylakoid membranes of chloroplasts. We investigated the mechanistic aspects of xanthophyll cycle-dependent photoprotection against low-temperature photoinhibition in plants. Using barley and rice as chilling-resistant species and sensitive ones, respectively, chilling-induced chlorophyll fluorescence quenching, composition of xanthophyll cycle pigments and mRNA expression of the zeaxanthin epoxidase were examined. Chilled barley plants exhibited little changes in chlorophyll fluorescence quenching either of photochemical or non-photochemical nature and in the photosynthetic electron transport, indicating low reduction state of PS II primary electron acceptor. In contrast to the barley, chilled rice showed a marked decline in those parameters mentioned above, indicating the increased reduction state of PS II primary electron acceptor. In addition, barley plants were shown to have a higher capacity to elevate the pool size of xanthophyll cycle pigments in response to cold stress compared to rice plants. Such species-dependent regulation of xanthophyll cycle activity was correlated with the gene expression level of cold-induced zeaxanthin epoxidase. Chilled rice plants depressed the gene expression of zeaxanthin epoxidase, whereas barley increased its expression in response to cold stress. We suggest that chilling-induced alterations in the pool size of xanthophyll cycle pigments related to its capacity would play an important role in regulating plant's sensitivity to chilling stress.

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강유전 세라믹의 전기장 인가에 따른 in situ X-선 회절 실험 (In situ Electric-Field-Dependent X-Ray Diffraction Experiments for Ferroelectric Ceramics)

  • 최진산;김태헌;안창원
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제35권5호
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    • pp.431-438
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    • 2022
  • 기능성 소재연구에서 in situ 분석 기법은 외부 자극 (전기장, 자기장, 빛, 등) 또는 주변 환경 (온도, 습도, 압력, 등)과 같이 주어진 자극에 의해 소재의 물리적 특성이 어떻게 활성화/진화되는지 분석하는데 있어서 매우 중요하다. 특히, 전기장 인가에 따른 in situ X-선 회절(XRD) 실험은 다양한 강유전체, 압전체, 전왜 재료의 외부 전기장 인가에 따른 전기-기계적 반응의 기본 원리를 이해하기 위해 광범위하게 활용되었다. 본 튜토리얼 논문에서는 일반 실험실 규모의 XRD 장비를 이용하여 전기장 인가에 따른 in situ XRD 분석의 기본 원리/핵심 개념을 간략하게 소개한다. In situ XRD 측정법은 외부 전기장을 인가하여 구동되는 다양한 전기-기계 재료의 구조적 변형을 체계적으로 식별/모니터링하는 데 매우 유용할 것으로 기대한다.

알코올의존 환자에서의 수면장애에 대한 아침 광치료의 임상시도 (Open Clinical Trial of Morning Light Therapy in Sleep Disturbance of Alcohol Dependent Patients)

  • 고영훈;조숙행;전승규;김병규;권성민
    • 정신신체의학
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    • 제11권2호
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    • pp.196-204
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    • 2003
  • 연구목적: 알코올의존 환자의 수면 장애에 대한 치료에 있어서 기존의 진정수면제 등의 약물은 교차 내성을 일으키고, 수면의 질을 악화시키기도 한다. 광치료는 일주기리듬장애, jet-lag, 순환제교대근무에서 나타나는 수면장애와 노화와 관련된 수면 장애의 치료에 효과적인 비약물적 치료중재이다. 따라서 저자들은 이미 여러 질환의 수면장애에 시도되고 있던 광치료의 회복기 알코올의존환자의 수면장애에 대한 치료적 효과를 알아보고자 하였다. 연구방법: 알코올 금단 증상을 보이지 않는 13명의 알코올의존 환자들을 대상으로 하여 2500Lux의 광상자로 하루에 오전 1시간 씩 3일에 걸쳐 광치료를 시행하였다. 총수면시간, 실제수면시간, 수면잠복기, 수면효율, 각성빈도 등을 수면기록지를 통해 평가하였으며, visual-analogue scale을 통해 주관적인 수면의 만족도를 평가하였다. 오전 8시, 오후 2시, 오후 8시 3차례에 걸쳐 연구대상자의 졸림 정도를 스탠포드졸림척도를 통해 평가하였으며, visual-analogue scale을 통해 불안, 우울 기분 및 피로감을 평가하였다. 수면상태를 반영하는 수행 능력의 평가를 위하여 기초단계와 연구 4일째에 기호잇기검사(trail making test)A, B 및 기호바꿔쓰기검사(digit symbol substitution test)를 시행하였다. 각 측정값은 반복측정분산분석법을 이용하여 비교하였으며 수행능력의 평가는 사전사후차이검증을 이용하였다. 결 과: 수면기록지로 평가된 수면잠복기, 수면효율은 광치료의 효과를 확인할 수 있었으며 기초 단계에 비해 연구 1일째부터 유의한 차이를 보였다. 수면에 대한 만족도도 광치료에 따라 유의하게 증가하였으며 연구 1일째부터 유의한 차이를 나타내었다. 오후 2시에 평가된 졸림은 광치료의 효과를 확인할 수 없었지만 오전 8시에는 광치료에 따라 졸림이 유의하게 감소하였고 오후 8시에는 유의하게 증가하였다. 기호잇기검사와 기호바꿔쓰기검사에서 환자들은 광치료 전후 수행 시간이 유의하게 감소하였다. Visual analogue scale에 의한 피로감의 평가에서 오후 2시와 오후 8시에 광치료에 따라 유의하게 피로감의 감소가 나타났으며 우울기분과 불안은 광치료의 효과를 확인할 수 없었다. 결 론: 본 연구에서는 금단 증상에서 회복된 후에도 지속적으로 수면장애를 호소하는 알코올의존 환자들에 있어 비록 제한적이지만 광치료의 효과를 확인할 수 있었고, 임상 실제에서 알코올중독 환자들의 수면장애에 단기간의 광치료가 효과적인 치료도구가 될 수 있음을 제시하고 있다. 추후 보다 객관적인 수면 평가 도구를 이용한 장기간의 대조군 연구가 필요할 것으로 생각된다.

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CHILLING SENSITIVITY OF CUCUMBER PLANTS MONITORED IN TERMS OF CHLOROPHYLL FLUORESCENCE

  • Kang, In-Soon;Moon, Byoung-Yong;Seo, Kye-Hong;Chun, Hyun-Sik;Lee, Chin-Bum
    • Journal of Photoscience
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    • 제3권1호
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    • pp.9-14
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    • 1996
  • For three cultivars of chilling-sensitive cucumber plants, chilling sensitivity was evaluated in terms of photosynthetic activity using Chl fluorescence techniques. Low-temperature treatment caused a decrease in photosynthetic activities of cucumber leaves, measured as CO$_2$ exchange, as well as the decrease in the stomatal conductance. FR of the three cultivars decreased after chilling for 24 h in light and the extent of decline of F$_R$ was the greatest in 'Chosaeng' cultivar. When these plants were recovered from light-chilling, 'Chosaeng' and 'Samchuk' cultivars did not fully restore the original value of F$_R$ after 24 h of recovery, in contrast to 'Ilmi' cultivar which showed a rather efficient recovery. The results of FR study showed that 'Chosaeng' was most susceptible, whereas Ilmi was most resistant, to chilling among the three cultivars of cucumber plants. When quenching coefficients for chlorophyll fluorescence was analyzed after chilling the cucumber plants for 24 h in light, 'Chosaeng' elicited more rapid declines in the coefficients for photochemical quenching (qQ), non-photochemical quenching (qNP) and energy-dependent quenching (qE) than 'Ilmi' and 'Samchuk'. The implications of these observations are discussed in relation to the growth habits of the respective cultivars in the field. The results showed that measurement of chlorophyll fluorescence was an effective means of screening chilling tolerance of cucumber plants. Furthermore, the study on the chlorophyll fluorescence induction and fluorescence quenching charactersitics showed that low temperature could accelerate inhibition of photosynthesis in chilling-sensitive plants, by limiting Calvin cycle activity and disrupting, in part, the energy dissipation mechanims of the photosystem II.

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Spatio-temporal Fluctuations of Size-structured Phytoplankton over an Annual Cycle in the Youngsan Lake

  • Song, Eun-Sook;Shin, Yong-Sik
    • 생태와환경
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    • 제41권4호
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    • pp.530-540
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    • 2008
  • The temporal and spatial variations of size-structured phytoplankton dynamics in Youngsan Lake were investigated to explore potential mechanims controlling the dynamics in the Youngsan Lake. Field data were collected monthly from February to October, 2003 at 6 stations along the axis of Youngsan Lake. In this study, phytoplankton (chlorophyll $\alpha$) were categorized into three size classes: micro-size ($>20{\mu}m$), nano-size ($2{\sim}20{\mu}m$) and pico-size ($<20{\mu}m$). Water temperature, light attenuation coefficients, PAR (photosynthetically active radiation) and suspended solids were measured to analyze relationship between physical-chemical properties and size structure of phytoplankton. Phytoplankton blooms developed during March, July and October in the upper region of the main stem whereas small-scaled spring bloom was observed in the lower region. The scales of phytoplankton blooms were higher in the upper regions than the lower region and blooms were predominated by micro-size class in upper region but predominated by nano-size class in lower region. Growth of size-structured phytoplankton appeared to be controlled by rather light availability than temperature-dependant metabolisms in the system. Phytoplankton growth may be also supported by ambient nutrients available in the water column from analyses of chlorophyll $\alpha$ vs. nutrient concentrations including nitrite+nitrate and orthophosphate. Growth of nano-sized phytoplankton alone appeared to be supported by orthophosphate as well as nitrite+nitrate indicating that response of phytoplankton to nutrient inputs may be size-dependent.

폴리(비닐 아세테이트)/디메틸설폭사이드 계에서 동적 광산란법에 의한 탐침입자의 배제층 연구 (Studies on Depletion Layer of Probe Particles in the System of Poly(vinyl acetate)/Dimethyl Sulfoxide by Dynamic Light Scattering)

  • 전국진;장진호;박일현
    • 폴리머
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    • 제39권3호
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    • pp.370-381
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    • 2015
  • 고분자와 용매의 굴절률이 서로 일치되어 자체 산란광의 세기가 극소화된 시스템인 폴리(비닐 아세테이트) (PVAc)/디메틸설폭사이드(DMSO) 계에 폴리스티렌 라텍스 탐침입자(표시 직경 200 nm)를 소량 첨가한 뒤 동적 광산란법으로 용액의 PVAc 농도에 대한 입자의 확산 거동을 정밀하게 조사하였다. 구형 입자의 환산확산계수의 농도의존성은 환산농도 $C[{\eta}]$의 신장지수함수로 분석할 수 있었고, 묽은 농도에서는 배제층의 두께가 일정하게 유지되었으나 초기 준희박 농도인 $1{\leq}C[{\eta}]{\leq}2.5$ 범위에서는 배제층의 사슬농도 의존지수가 -0.8로써 이론적 계산치 -0.85와 일치하였다. 그러나 보다 높은 농도에서는 배제층의 두께가 이론적 예측보다 급속히 감소하는 현상 또한 관찰되었으며, 그 원인은 인접한 탐침 입자들 사이에 존재하는 Oosawa 인력 때문인 것으로 설명할 수 있었다.

청색 발광 다이오드에서 활성층의 균일성과 신뢰성 사이의 상관관계 고찰 (Correlation between the Active-Layer Uniformity and Reliability of Blue Light-Emitting Diodes)

  • 장진원;김상배
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권12호
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    • pp.27-34
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    • 2005
  • 활성층의 균일성 차이에 따라 서로 다른 발광특성을 보이는 소자들의 균일성과 신뢰도 사이의 상관관계를 고찰하였다. 소자들을 초기 특성에 따라 균일한 발광특성을 보이는 그룹 I과 불균일한 발광특성을 보이는 그룹 II로 분류하였다. 그룹 II 소자의 경우 온도 의존성이 더 큰 것으로 나타났으며, 두 그룹의 신뢰성 실험을 통해 크게 두 가지 성능저하 과정이 있는 것을 알았다. 칩 전체적으로 균일하게 성능저하 되는 bulk 성능저하 과정과 칩의 edge부분에서부터 성능저하가 시작되는 edge 성능저하 과정이다. 비발광성 결함에 의한 bulk 성능저하는 불균일한 발광특성을 보이는 그룹 II 소자에서 더 빠르게 진행되었다. edge 성능저하는 그룹 I, II 소자에 관계없이 고전류로 aging하였을 경우 나타났으며, n-Ohmic 접촉 영역에서 시작하여 발광하지 않는 부분이 확장되는 성능저하 과정을 확인하였다. 이에 따라 고효율, 고신뢰도 청색 발광 다이오드 제작을 위해서는 활성층의 균일도를 높이고, 전류 밀도를 균일하게 하며, 건식 식각된 mesa면의 passivation을 하여야 한다.

고도산화공정을 이용한 반응성 염료의 제거 및 생태독성 저감 (Degradation and Ecotoxicity Reduction of Reactive Dye by Using Advanced Oxidation Process)

  • 서경애;박재홍;정수정;임병진
    • 한국물환경학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.204-211
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    • 2013
  • In this study, the deriving optimum conditions for decolorization of Acid Orange II solution was carried using $TiO_2$ advanced oxidation process. After that, on base of the deriving results, the range of dye concentration was estimated. In addition, acute toxicity test was also carried to assess toxicity unit according to decolorization and TOC removal. In case of the blockage of light, 20 mg/L of dye solution, and 0.5 g $TiO_2$, the effect of decolorization at pH 3 was larger than at pH 6 and 10, so it was shown that decolorization is dependent on pH. The use of 5 g $TiO_2$ showed best performance of decolorization, but that of 3 g $TiO_2$ was chosen to optimum condition in considering of economical aspects. Four light sources, sun, fluorescent lamp, BLB lamp, and UV-B lamp, were used and decolorization was 99.4% and 100% at 50 mg/L, 98.6% and 99.7% at 100 mg/L for sun and UV-B lamp, respectively. In spite of the optimum condition of decolorization at pH 3, the evaluation of acute toxicity test showed highly toxic. In conclusion, although the optimum treatment of dye solution is performed, water ecology can be polluted in discharging it into water system. Therefore, it is needed to study of water ecological system with dye water treatment, and it takes all the circumstances into consideration.

濟州 地域에서 개망초의 發芽 習性 및 耐陰性과 群落特性 (Germanition, Shade Toarance and Community Characteristics on $\emph{Erigeron annuus}$ L.in Cheju)

  • Lee, Ho-Joon;Kim, Tae-Sung;Byun, Doo-Weon
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제15권2호
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    • pp.103-115
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    • 1992
  • This dissertation, which has been prepared in the region of cheju(33o31'N, 126o32'E) from may,1987 to appril, 1989, is to elucidate the dominant characteristics of early stages in secondary succession, by examining the life history of erigeron annuus for the seeding depth of a seed was dependent upon the degree of shading. That is, on the area of ocm,the more tense the shading was, the more germination percentage was increased, while, in the case of 1.5cm, it was somewhat increased, when shading bwcame ess and less tense. The rosette of e. annuus, through its relative light intensity was decreased by shading, up to 5% of natural light, showed some strong shade tolerance, which had no difficulty in matter production. The species diversity of mixed-species community was the highest in the middle of April, the lowest in the last of may. The dominance index was the highest in the late may, the lowest in the middle of April. Toward the end of may, the occupation rate of dominance species was the highest. There was a neutral relationship between intraspecific and interspecific, owing to the differentiation of its niche, temporally and spatially. Productive structure of the community revealed a narrow leaf type which was concentratively distributed in the mid part of community height. The relative light intensity of community ground surface was 6.1%, the leaf inclination 60o,the extinction coefficient(k) 0.4, biomass of community 1,045.6 g.d.w./m2,T/Rratio 9.3, C/Frate 7.0 and sumgermanition, shade toarance and community characteristics on erigeron annuus l.in chejumed leaf area index 3.88. through the various life cycles o e.annuus, we can say that it decreases mortality of seeding caused by some stress and disturbance, for germination lasts for a long time at any opportunity available, and it promotes population growth. The strong shade tolerance of a rosette and the variableness of a life from differentiate the niche between intraspecific and interspecific within the community, and avoid the direct competition between them, thus poromoting community growth.

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지구 대기와 광시간 효과를 고려한 인공위성 추적자료의 보정 S/W 개발 (CORRECTION OF THE TRACKING DATA OF AN ARTIFICIAL SATELLITE CONSIDERING THE EARTH ATMOSPHERE AND LIGHT TIME EFFECTS)

  • 김경희;김천휘;김성규
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제12권1호
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    • pp.123-132
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    • 1995
  • 인공위성의 추적자료(시선거리, 시선거리변화율, 방위각, 고도)에 영향을 줄 수 있는 여러가지 요인들을 모델링하여 궤도추적 자료를 추적 안테나에서 받은 실제 자료와 가능한 거의 같게 이론적으로 생성하는 S/W를 개발하였다. 개발한 S/W를 이용하여 광시간 효과와 지구 대기에 의한 추적자료의 지연량을 산출하였다. 대기에 의한 추적자료 지연량들의 변화를 살펴본 결과, 대류층에 의한 지연량은 온도, 상대습도, 압력이 클수록 증가하고, 이온층에 의한 지연량은 최대전자밀로와 주파수에 따라 차이가 나는데, 최대전자 밀도가 증가할수록 지연량은 점점 증가하고, 주파수가 증가할 수록 지연량이 감소함을 알 수 있었다. 또한, 광시간 효과에 의한 추적자료의 지연량은 위성의 고도가 낮을 수록 빠른 궤도운동으로 지연량이 커짐을 알 수 있다.

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