• 원예과학기술지
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• 제34권6호
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• pp.878-885
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• 2016

본 연구는 밀폐형 식물생산시스템에서 아이스플랜트의 생육과 기능성물질에 따른 광질의 효과를 구명하고자 수행하였다. 아이스플랜트 종자를 128구 플러그 트레이에 암면을 이용하여 파종하였고, 묘는 밀폐형 식물생산시스템에서 담액식 수경재배를 이용하여 정식하고 재배하였다(EC $1.5dS{\cdot}m^{-1}$, pH 6.5). 정식 후 2주째부터 아이스플랜트의 블러더 세포 발달을 위해 2mM의 염화나트륨(NaCl)을 첨가하여 공급하였다. 실험에 이용된 다른 광질을 가진 세 개의 인공광원으로는 형광등과 RW LED, RBW LED를 사용하였다. 이때 광주기는 14/10(명기/암기), 광도는 $150{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD로 설정했다. 결과적으로 엽면적, 지상부와 지하부의 생체중과 건물중은 형광등 처리에서 아이스플랜트의 생육 증진에 가장 효과적이었다. SPAD 값은 형광등과 RBW LED 처리에서 각각 29.8과 30.6으로 높은 값을 나타냈다. 염도는 모든 처리구에서 유의적인 차이가 없었다. 엽록소 형광은 형광등 처리에서 유의적으로 가장 높았다. 총페놀함량과 항산화능은 RBW LED 처리에서 높은 값을 나타냈다. 총플라보노이드 함량은 형광등과 RBW LED 처리에서 유의적으로 높았다. 따라서, 본 결과는 형광등 처리에서 아이스 플랜트의 생육이 가장 효과적인 것으로 나타났다. 반면에 기능성물질은R BW LED 처리에서 가장 효과적이었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권2호
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• pp.77-82
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• 2016

본 연구는 식물공장 인공광원이 수경재배 케일의 생육, 수량 및 글루코시놀레이트(GLS) 함량에 미치는 영향을 구명코자 수행하였다. 인공광원으로 LED B:W(1:1, BW), R:B:W(2:1:3, RBW), BW+형광등(1:1+FL, BW+FL) 등 3처리를 하였다. 수확 엽수와 엽중은 BW+FL이 BW와 RBW보다 우수하였다. 엽장은 BW+FL에서, 엽폭은 RBW가 우수하여 다른 처리와 통계적인 유의성을 나타냈다. 엽록소 함량과 'L' 값은 처리간에 유의성이 없었으며, 'a' 값과 'b' 값은 BW+FL에서 가장 낮았다. GLS 함량은 모든 처리에서 glucobrassicin, glucoiberin, gluconasturtiin, sinigrin, progoitrin, glucoraphamin, epiprogoitrin 순으로 많았으며, 총 GLS 함량은 RBW에서 가장 높았다. 잎의 수분 함량, 조단백질, 조지방 함량, 회분 함량은 처리간에 유의성을 나타내지 않았다. 결론적으로 광은 생육과 2차 대사산물의 합성에 차이가 나타내며, 기능성 향상을 위해 후속 연구가 필요하다고 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권1호
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• pp.16-23
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• 2016

본 연구는 식물공장 인공광원이 방풍나물의 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명코자 수행하였다. 식물공장의 인공광원으로 형광등(FL), LED R:B(2:1, RB), R:B:W(2:1:3, RBW), R:B:G:W(2:1:0.5:3, RBGW) 등 4처리를 사용하였다. 엽중은 RBW와 RB가 FL과 RBGW 보다 우수하였다. 엽장과 엽후는 처리간에 유의성을 나타내지 않았다. 잎의 명도는 초장과 같은 경향을 나타냈다. 총 페놀함량은 RB가 $105.77mg{\cdot}100g^{-1}$ GE로 가장 높았고, RBW $92.52mg{\cdot}100g^{-1}$ GE, FL $89.08mg{\cdot}100g^{-1}$ GE, RBGW $82.00mg{\cdot}100g^{-1}$ GE 순으로 높았다. 총 플라보노이드 함량은 모든 처리에서 검출되지 않았다. 비타민 C 함량은 RB에서 가장 높았고, FL에서 가장 낮았다. 총 식이섬유소 함량은 FL에서 가장 높았고, RBGW에서 낮았다. Cystein과 methionine의 함량은 처리간에 통계적인 유의성을 나타내지 않았다. 결론적으로 수량, 총 페놀함량, 비타민 C 함량은 RBW와 RB에서 높았다. 수량, 총 페놀 함량, 비타민 C 함량 및 작업자의 눈 피로도 등을 고려 할 때 인공광원으로써 RBW가 가장 적합한 것으로 판단된다. 향후 기능성 성분 증진을 위해 듀티비 등 후속 연구가 필요하다고 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권4호
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• pp.392-399
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• 2013

본 연구는 식물공장에서 인공광원에 따른 서로 다른 파장이 'Seneca RZ'와 'Gaugin RZ' 반결구 상추의 광합성 특성, 생육 및 기능성물질 함량에 미치는 영향을 밝히고자 수행하였다. 본 실험에서는 FL(fluorescent lamp), 적색LED와 청색LED 및 백색LED(RBW; red : blue : white = 5 : 4 : 1)와 MH(metalhalide lamp)를 사용하였다. 두 품종 모두 생육 중기에는 RBW에서 광합성속도가 높고 생육 후기에는 'Seneca RZ' 품종은 RBW에서, 'Gaugin RZ' 품종은 MH에서 그 생육이 좋았다. 반결구 상추의 생육은 광원에 따라 생육 차이를 보였으나 각각의 광원의 영향은 품종에 따라 서로 다른 결과를 보였다. 'Seneca RZ' 품종은 생육 중기에는 MH에서, 생육 후기에는 FL에서 생육이 좋았고, 'Caugin RZ' 품종은 생육 중기와 후기 모두 MH에서 생육이 좋은 결과를 보였다. 그러나 수확시기에 'Seneca RZ' 품종은 모든 광원 처리에서, 'Gaugin RZ' 품종은 FL을 제외한 나머지 광원에서 반결구 상추의 잎끝마름증이 발생하는 결과를 보였다. 생육 단계별로 두 품종 모두 생육 중기가 후기에 비해 전반적으로 생육속도가 빠른 결과를 보였다. 'Gaugin RZ' 품종에서 생육 중기에만 광원 종류에 대한 생육속도의 차이를 보였고 생육후기에는 광원의 종류와 품종의 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 인공광원에 따른 두 품종의 반결구 상추의 영양학적 특성은 대부분의 성분에서 광원의 종류에 따른 통계적 유의성이 인정되어 광질이 반결구 상추의 영양학적 품질에 미치는 것으로 판단하였다. 두 품종 모두 RBW에서 4종의 비타민 함량이 높은 결과를 보였으며, 특히 ${\beta}$-Carotene의 함량이 'Gaugin RZ' 품종의 MH에서 가장 높은 결과를 보였다. 이상의 결과에서 인공광원의 종류에 따라 반결구 상추의 생육, 광합성 특성 및 영양학적 품질이 차이가 있으나 품종과 기능성 물질에 따라 각 광원의 영향이 서로 다른 결과를 보여 식물공장 내에서 재배하는 품종과 증진시키고자 하는 기능성 물질에 따라 광원의 선택을 고려해야 할 것으로 판단하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권4호
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• pp.232-239
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• 2016

본 연구는 완전 인공광형 식물공장 내에서 RBW LED(red:blue:white = 2:1:1)의 광주기와 광도가 흰민들레 생육에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 완전 인공광형 식물공장에서 각각 광주기 3수준과 광도 4수준으로 설정하였고, 분무수경으로 광주기 실험은 270일, 광도 실험은 120일 동안 재배하였다. 광주기별 전 재배기간 동안 8회 수확한 1주당 수확 총엽수는 16/8시간 처리구에서 주당 224매로 12/12시간 처리구의 220매와 비슷하게 많았고 8/16시간 처리구에서 151매로 가장 적어 대체로 명기가 길수록 수확엽수도 많아지는 경향이었다. 지상부 생체중은 16/8h 처리구에서 125g으로 가장 높았고 다음으로 12/12h 처리구 91g, 8/16h 처리구 56g 순이었다. 광도별전 재배기간 동안 총 4회 수확한 엽수는 $150{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 처리구에서 123매로 가장 많았으며 다음으로 107매인 $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 처리구와 95매인 $100{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 처리구 이었고, $50{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 처리구에서 56매로 가장 적었다. 1주당 지상부 총 생체중은 $150{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 처리구에서 43.6g으로 가장 높았고 다음으로 $100{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$과 $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 처리구로써 각각 34.6g과 32.2g이었으며 $50{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 처리구에서 18.2g으로 가장 낮았다. 이상의 결과 흰민들레 최적 생장을 위한 완전 인공광형 식물공장의 RBW LED(red:blue:white = 2:1:1) 조명의 광조건은 광주기 16/8h, 광도 $150{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$이었다.