• 제목/요약/키워드: Light irradiance

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The effecal of irradiance during leaf development on photoinhibition in Panag ginseng C. A. Meyer

  • Parmenter, Graeme;Littlejohn, Roger
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제22권2호
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    • pp.102-113
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    • 1998
  • This experiment used chlorophyll fluorescence techniques to assess the effect of irradiant during leaf development on photoinhibition of photosynthesis in Panax ginseng. Seedlings of p. ginseng were grown in the 91asshouse at four shade levels. The maximum mid-day irradiant in each treatment between emergence (January 4) and completion of the experiment (February 25) was 1220, 485, 235, 125 $\mu$mol/$\textrm{m}^2$/s. To assess the rapidity of photosynthetic readaptation to changes in light levels, fluorescence parameters (Fo, F, Fm, Fm', AF/Fm;, Fv/Fm) were measured for three days before and after transfer of plants (on February 21) from each light treatment into each of the other light treatments. Before transfer, dark adapted values of Fv/Fm in the 1220 (0.699) and 485 (0.739) treatments were different from each other and lower than values in the 235 (0.764) and 125 (0.768) treatments, indicating mild photoinhibition. Patterns of change in F during the day also differed between treatments, with low light treatments tracking irradiant levels, but F in the high light treatment (1220) declined in the morning, presumably due to fluorescence quenching. Although plants grown at high irradiant had relatively low photosynthetic efficiency, relative electron transport rate was greater than in lower irradiant treatments. After transfer, plants adopted the daily pattern of change in F of the treatment to which they were moved with little change in absolute levels of F, except in plants transferred from the highest (1220) to the lowest light level (125), where F increased over the course of the three days following transfer. After plants were transferred, Fm' converged on values similar to those in plants raised in the treatments to which they were moved. Values of Fv/Fm in plants moved from low to high light declined dramatically, but there was no decline in plants from 485 moved to 1220. Values of Pv/Fm in plants that were moved from high light to lower light increased to values above those recorded in plants raised in the lower light treatments. Reductions in quantum efficiency caused by photoinhibition at high irradiant may be more than compensated for by higher electron transport rates, although evidence suggests that under high irradiant this tends to be balanced by reduced leaf area and earlier senescence. Chlorophyll fluorescence techniques appear capable of indicating effects of irradiant induced stress in ginseng, yielding results comparable to those obtained with gas exchange techniques but in less time and with greater replication.

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밀폐형 식물생산시스템에서 인공광원과 광조사 시간에 따른 상추의 생장 및 안토시아닌 함량 (Growth and Anthocyanin Content of Lettuce as Affected by Artificial Light Source and Photoperiod in a Closed-type Plant Production System)

  • 박지은;박유경;정병룡;황승재
    • 원예과학기술지
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    • 제30권6호
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    • pp.673-679
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    • 2012
  • 본 실험은 밀폐형 식물생산시스템에서 인공광원과 광조사 시간에 따른 잎상추 '선홍적축면' 품종의 적정 생육 조건을 구명하고자 수행하였다. 상추 유묘를 3종류의 인공광원인 형광등과 에프씨 포이베(사)와 헤파스(사)의 백색 LED 아래에서 재배하였고, 광조사 시간을 각각 12/12, 18/6, 24/0(명기/암기)으로 처리하였다. 광파장대를 측정한 결과 형광등은 400-700nm 범위에서 다양한 피크를 나타냈지만, 2종류의 백색 LED에서는 450nm와 550nm의 파장대역에서만 피크를 나타냈다. 초장, 생체중 및 건물중은 광조사 시간을 24/0(명기/암기)으로 처리하였을 때 가장 우수했다. 또한 엽면적도 광조사 시간 24/0(명기/암기) 처리구에서 좋았다. 형광등 처리가 2종류의 백색 LED와 비교하여 최대근장, 엽수, 생체중 및 총 안토시아닌 함량이 우수하였다. 엽록소 형광값은 형광등을 사용하여 광조사 시간을 12/12(명기/암기)로 처리하였을 때 가장 높았다. 형광등 광원에서 광 에너지 사용 효율은 LED 등이 형광등과 비교하여 약 35-46% 더 높았다. 본 결과는 식물공장 시스템에서 상추 재배를 위한 형광등의 대체 광원으로써 LED의 이용가능성을 보여 주었다.

청색과 황색 해가림이 인삼의 생육 및 진세노사이드 함량에 미치는 영향 (Effect of Blue and Yellow Polyethylene Shading Net on Growth Characteristics and Ginsenoside Contents in Panax ginseng C. A. Meyer)

  • 김금숙;이민정;현동윤;박춘근;박호기;차선우;이성우
    • 한국약용작물학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.194-198
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    • 2007
  • 청색과 황색의 4중직 폴리에틸렌 차광망을 해가림 피복물로 사용하여 해가림 색상이 4년생 인삼의 생육 및 진세노사이드 함량에 미치는 영향을 구명하고자 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 청색 차광망의 spectral irradiance는 498nm에서, 황색차광망은 606nm에서 최고를 보여 색상에 따라 광질은 뚜렷한 차이를 보였다. 2. 청색 차광망은 황색 차광망보다 투광량이 23% 더 많았으며,기온도 0.3 $^{\circ}$C 더 높았고 여름철 투광량 증가로 인한 기온 상승으로 황색 차광망보다 지상부 생육이 억제되고 고온장해 발생이 심하였다. 3. 황색 차광망은 청색 차광망보다 엽록소 함량이 더 많고 경장 및 엽면적이 더 컸으며, 고온장해 발생율이 낮아 인삼수량은 48% 증가되었다. 4.동체부위의 총 진세노사이드 함량은 색상 간에 유의적인차이가 없었으나 지근 및 세근부위의 총 진세노사이드 함량은 청색 차광망이 황색 차광망보다 유의적인 증가를 보였다. 5. PD/PT비율은 지근부위에서만 청색 차광망이 황색 차광망보다 유의적으로 높았으며, Rb$_1$/Rg$_1$의 비율은 모든 부위에서 청색 차광망이 황색 차광망보다 높았으나 지근부위에서는 유의성이 없었다.

Effect of Solar Irradiances on Growth and Pigmentation of Antarctic Red Algae, Kallymenia antarctica and Palmaria decipiens

  • Han, Tae-Jun;Han, Young-Seok;Lee, Min-Soo;Park, Jin-Hee;Cho, Man-Gi;Koo, Jae-Gun;Kang, Sung-Ho
    • Ocean and Polar Research
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    • 제25권4호
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    • pp.427-435
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    • 2003
  • Growth and pigment responses to different levels of solar radiation with or without ultraviolet (UV)-B component $({\lambda}=280-315nm)$ were investigated in Antarctic rhodophytes, Kallymenia antarctica and Palmaria decipiens, collected around King George Island during the summer of 2000. In K. antarctica specific growth rate, based on thallus area or fresh weight, decreased with increasing solar irradiances while P. decipiens were relatively insensitive to the effects of light. It is noticeable that the presence or absence of UV-B had no significant effect on growth for either species. However, K. antarctica showed a more pronounced reduction in chlorophyll (Chl a) concentrations at higher irradiances in the presence of UV-B. In P. decipiens, Chl a concentrations did not differ despite radiation level fluctuations being lower albeit than initial measurements. Thallus thickness was greater in K. antarctica than in P. decipiens. There were higher relative amounts of UV-absorbing pigments (UVAPs) in P. decipiens than in K, antarctica. The single absorbance peak obtained from the methanol extracts was resolved into three (316,332 and 346nm) in K. antarctica and four peaks (315,326,333 and 349 nm) in Palmaria as a result of the fourth-derivative. After 7 days exposure to solar radiation, the amount of UVAPs in K. antarctica was significantly reduced to a similar degree at all light levels, whereas that of P. decipiens remained unchanged except at 5% of surface irradiance. High performance liquid chromatography (HPLC) analysis of purified extracts indicated that P. decipiens possesses porphyra-334 in addition to three other mycosporine-like anlino acids (MAAs; asterina-330, palythine, shinorine), which are commonly present in K. antarctica. Significantly lower tolerance of K. antarctica to high levels of solar radiation may be connected with its usual absence in the eulittoral, while the active growth and elastic pigment responses of P. decipiens over a wide range of solar irradiance levels up to full sunlight seems to correspond well with its wide vertical distribution from rock pools down to 25-30m.

남해 서부연안의 사구미 만에서 거머리말(Zostera marina)과 애기거머리말(Z. japonica)의 개체생태학 (The autecology of Zostera marina and Z. japonica at Sagumi Bay in the southwestern coast of Korea)

  • 옥재승;이상용
    • 한국환경과학회지
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    • 제23권9호
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    • pp.1563-1572
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    • 2014
  • The autecology of the Zostera marina and Z. japonica was studied in populations growing in the same locality (Sagumi Bay, southwestern coast of Korea). Environmental factors and plant characteristics were examined monthly from August 2008 to September 2011. Along intertidal zone, Z. japonica (0.1-0.5 m above mean lower low water, MLLW) occurred above Z. marina (0.5-2.5 m MLLW). Tidal exposure at low tide during day was the highest in the spring and the lowest in the summer. Underwater Irradiance showed seasonal fluctuation that was the highest in spring and summer caused by tidal pattern. Strong seasonal patterns in water temperature appeared to control the seasonal variations in morphology, biomass and leaf growth. The seasonal pattern of Z. japonica resembled that of the Z. marina in morphological characteristics, above-and below-ground biomass, whereas it differed in shoot density and leaf elongation. Despite some similarities in seasonal growth patterns, the patterns of Z. japonica were lagged by 2 month of Z. marina. Seasonal variation in the above biomass of Z. marina was caused by changes in density and plant size, whereas that of Z. japonica was mainly caused by changes in shoot density. Zostera marina was more sensitive to high temperatures than Z. japonica, and the increasing water temperature during the summer became the factor that inhibits the growth of the Z. marina. Zostera Japonica, there is no clear change according to the amount of the light. It is because its habitat locates above that of Zostera marina so that the amount of the light that is necessary to growth is enough and in this condition, any preventing factor does not seem to work at all. Although underwater light getting into Zostera marina's habitat is very low level and there is no any hindrance to the survival of them, it prevents them from their productivity a bit.

광량자센서와 분광광도계를 이용한 발광다이오우드 광량자속의 정량화 (Quantifying of Photon Flux Emitting from Light-emitting Diodes Using a Quantum Sensor and Spectroradiometer)

  • 김용현;박현수
    • 생물환경조절학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.223-229
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    • 2000
  • 식물묘의 생장 및 형태형성 제어용 인공광원으로서 조합광 LED 모듈을 제작하여 조합광 LED모듈의 광전기 특성을 분석하고, 광량자 센서와 분광광도계를 이용하여 LED 모듈로부터 조사된 광량자속에 대한 정량화를 시도하였다. 청색과 적생의 단색광 LED로부터 조사된 광량자속을 광량자센서로 측정한 값과 분광광도계로 측정하여 수치적으로 적분한 값을 qly한 결과 거의 일치하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 광량자센서로서 측정이 불가능한 원적색광 LED로부터의 광량자속 정량화에 분광광도계를 적용될 수 있음을 의미하는 것이다. 적생광에 원적색광을 조사하는 LED스틱의 혼합 비율을 달리한 조합광 LED 모듈의 광량지속은 원적색광을 조사하는 LED 스틱이 증가할수록 조합광 LED의 광량자속이 조금씩 증가하였다. 이러한 결과는 단위에너지당 조사된 광량지수는 파장에 비례해서 증가히기 때문인 것으로 해석된다. 이밖에 적색과 원적색광 LED 스틱의 조합 비율을 달리하였을 때 조합광 LED 모듈의 조도는 비시감도가 매우 낮은 원적색광이 차지하는 비율이 클수록 낮게 나타났다. 한편 적색광과 원적생광의 혼합 정도가 조합광 LED의 복사조도에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 나타났다.

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일본 상모만에서의 해수의 광학적 성질 (Optical Properties of Sea Water in Sagami Bay, Japan)

  • 양용임
    • 한국수산과학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.119-125
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    • 1987
  • 동경만입구에서 대도에 이르는 해역에서의 해수의 광학적 성질을 조사하기 위하여, 1985년 6월에 6개 관측점에서 투명도, 수색, 태양고도, 태양광의 8가지 파장 (378, 422, 481, 513, 570, 621, 653, 677 nm)에 대한 해수의 표면조도 및 수심별 수중조도 등을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 본 조사 해역의 투명도는 $12.9m\;(7.2\~18m)$ 였고, 수색은 $6.8\;(5\~10)$였다. 2. 해수의 평균소산계수는 $0.166\;(0.061\~0.644)$였고, 파장별로는 481nm가 0.097, 513nm가 0.099, 422nm가 0.105, 378nm가 0.121, 570nm가 0.138, 621 및 677nm가 0.253, 653nm가 0.258순으로 크게 나타났으며 파장에 따른 차이가 뚜렷했다. 3. 해수의 소산계수 K와 투명도 D와의 관계는 $K=2.87/D\;(1.06/D\~5.48/D)$였다. 4. 태양고도는 $70.79^{\circ}(57.44^{\circ}\~78.42^{\circ})$로 나타났다. 5. 태양광선의 표면광에 대한 평균해중투과율은 수심 1m층에서 $77.93\%$, 5m층에서 $35.46\%$, 10m층에서 $18.71\%$, 20m층에서 $7.00\%$로 나타났다. 6. 투명도층에서의 태양광의 해중투과율은 표면광의 $13.2\%(0.42\~34.78\%)$였고, 파장별로는 677nm가 $0.78\%$, 653nm가 $0.94\%$, 621nm가 $1.30\%$, 570nm가 $10.50\%$, 378nm가 $17.98\%$, 422nm가 $22.69\%$, 513m가 $23.78\%$, 481nm가 $26.14\%$ 순으로 많게 나타났으며 파장에 따른 차이가 많았다.

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남해안 연안에서 적조생물, Cochlodinium polykikoides, Gyrodinium impudicum, Gymnodinium catenatum의 출현상황과 온도, 염분, 조도 및 영양염류에 따른 성장특성 (Abundance of Harmful Algae, Cochlodinium polykrikoides, Gyrodinium impudicum and Gymnodinium catenatum in the Coastal Area of South Sea of Korea and Their Effects of Temperature, Salinity, Irradiance and Nutrient on the Growth in Culture)

  • 이창규;김형철;이삼근;정창수;김학균;임월애
    • 한국수산과학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.536-544
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    • 2001
  • 적조생물 Cochlodinium polykrikoides, Gyrodinium impudicum, Gymnodinium catenatum은 독성을 지니거나, 적조를 일으킴으로써 수산피해 및 보건위생상의 문제를 야기시키는 종이다. 이 종들의 적조발생 환경과 기작을 이해하기 위해서는 종별 생태생리 (eco-physiology) 특성 등을 파악할 필요가 있다. 본 실험에서는 한국 남해안 연안에서 이들 3종의 출현상황과 성장특성을 파악하기 위해 이 해역에서 분리한 종을 대상으로 온도, 염분, 조도 및 영양염류에 따른 성장도를 조사하였다. 1999년도 남해안 남해도, 나로도, 완도 연안에서 이들 3종의 최초출현시기는 수온이 $22.8\sim26.5^{\circ}C$인 7월 중순에서 8월 중순으로써 서로 비슷한 시기에 동반 출현하였다. 유영세포의 소멸시기는 G. catenatum의 경우 8월 중, 하순이었고, C. polykrikoides와 G. impudicum은 수온이 $23^{\circ}C$ 이하로 하강하는 9월 하순이었다. 출현기간 중의 최대밀도는 C. polykrikoides의 경우 $40\times10^6$cells/L 이상으로써 고밀도 증식을 하였으나, G. impudicum과 C. catenatum은 각각 3,460ce11s/L 및 440ce11s/L로써 매우 낮은 밀도로 존재하였다. 배양실험에서 C. polykrikoides, G. impudicum, G. catenatum는 $22\sim28^{\circ}C$에서 양호한 성장을 보였고, 최적수온은 $25^{\circ}C$ 내외로 판단되었는데, 이러한 결과는 적조발생시의 수온과 대체로 일치하였다. 염분에 따른 성장률은 3종 모두 $30\sim35\%$에서 양호한 성장률을 보였다. 3종 중 G. impudicum은 비교적 광염성의 특징을 보였고, G. cstenatum은 $35\%$ 이상의 고염분에서 특히, 저조한 성장률을 보였다. 조도에 따른 성장은 C. polykrikoides와 G. impudicum의 경우 특히 7,5001ux 이상의 고조도에서 성장률이 현저히 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 C. polykrikoides의 경우 조도가 높은 하계에 표층에서 강한 집적현상을 보이면서도 광저해현상을 밟지 않고 양호한 증식을 할 수 있는 특성과 관련이 있을 것으로 추정되었다. C. polykrikoides와 G. impudicum의 질산 및 암모니아 질소 농도에 따른 성장은 $40{\mu}M$까지는 농도가 높을수록 성장률도 증가하였으나 그 이상에서는 큰 차이를 보이지 않아, 두 종의 질소 임계농도는 $13.5\~40{\mu}M$로 판단되었다. 또한, 인산인은 $4.05{\mu}M$ 까지는 농도가 높을수록 성장률도 증가하였으나 그 이상에서는 큰 성장차를 보이지 않아, 두 종 모두 인산인의 임계농도는 $1.35\sim4.05{\mu}M$로 판단되었다. 한편, C. polyklikoides는 DIN과 DIP 농도가 각각 $1.2{\mu}M$$0.3{\mu}M$ 이하로 낮았던 나로도와 남해도 외측해역에서도 적조를 형성하였다. 이와 같이 낮은 영양염류 하에서 왕성하게 증식할 수 있었던 이유는 이 종의 경우 일간 수직이동을 통해 야간에 저층에서 풍부한 영양염류를 흡수할 수 있었기 때문으로 해석되었다.

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Photo or Solar Ferrioxalate Disinfection Technology without External Hydrogen Peroxide Supply

  • Cho, Min;Jeong, Joon-Seon;Kim, Jae-Eun;Yoon, Je-Yong
    • Environmental Engineering Research
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    • 제12권5호
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    • pp.238-243
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    • 2007
  • The Fenton reaction, which refers to the reaction between ferrous ions and hydrogen peroxide to produce the OH radical, has not been widely applied to the disinfection of microorganisms despite being economic and environmentally friendly. Cho et al. have previously proposed the neutral photo ferrioxalate system as a solution to the problems posed by the Fenton reaction in acidic conditions, but this system still requires an external hydrogen peroxide supply. In the present study, we developed a simple disinfection technology using the photo or solar ferrioxalate reaction without the need for an external hydrogen peroxide supply. E. coli was employed as the indicating microorganism. The study results demonstrated the effectiveness of the photo ferrioxalate system in inactivating E. coli without any external hydrogen peroxide supply, as long as dissolved oxygen is supplied. Furthermore, the solar ferrioxalate system achieved faster inactivation of E. coli than an artificial light source at similar irradiance.

절단 방지용 방검소재의 가속수명시험 (Accelerated Life Test of Knife Protection Fabrics for Cut Resistance)

  • 장갑식;정예리;전병대
    • 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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    • 제15권4호
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    • pp.270-275
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    • 2015
  • Purpose : UHMWPE (Ultra-high-molecular-weight-polyethylene) is one of the most widely used material in knife protection clothes because of high strength, elasticity, and light weight. The purpose of this study is to develop the accelerated life test method and predict the lifetime for the knife protection fabric composed by UHMWPE. Methods : In this study, degradation characteristics of UHMWPE fibers and knife protection fabric for cut resistance were evaluated under the hydrolysis and photo-degradation conditions. It was found out that the degradation rate of retained tensile strength was more significant in the photo-degradation than hydrolysis. Therefore, the failure time was determined as the time that the retained tensile strength in photo-degradation is less than 50%. Considering an acceleration factor for irradiance and exposure time, the lifetime was predicted from the calculated failure time. Results : As a result of the accelerated life test, the $B_{10}$ lifetime of knife protection fabric composed by UHMWPE fibers is estimated as 2.8 years for a 90% statistical confidence level. Conclusion: Since the lifetime is predicted by the view-point of radiant exposure in this study, there is a possibility that the estimated lifetime may differ from the actual lifetime. However, it is considered as an useful methodology to estimate the long-term lifetime of knife protection fabrics.