• 생물환경조절학회지
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• 제27권4호
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• pp.326-331
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• 2018

작물 생육 모델은 작물의 생육을 이해하고 통합하기 위해 유용한 도구이다. 완전제어형 식물공장에서 엽채류로 활용하기 위한 퀴노아(Chenopodium quinoa Willd.)의 초장, 광합성률, 생장 모델을 예측하기 위한 모델을 1차식, 2차식 및 비선형 및 선형지수 등식을 사용하여 개발하였다. 식물 생육과 수량은 정식 후 5일간격으로 측정하였다. 광합성과 생장 곡선 모델을 계산하였다. 초장과 정식 후 일수(DAT)간의 선형 및 곡선 관계를 얻었으나, 초장을 정확하게 예측하기 위한 모델은 선형 등식이었다. 광합성률 모델을 비선형 등식을 선택하였다. 광보상점, 광포화점, 및 호흡률은 각각 29, 813 and $3.4{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$였다. 지상부 생체중과 건물중은 선형관계를 보였다. 지상부 건물중의 회귀계수는 0.75 ($R^2=0.921^{***}$)였다. 선형지수 수식을 사용하여 시간 함수에 따른 퀴노아의 지상부 건물중 증가를 비선형 회귀식으로 수행하였다. 작물생장률과 상대생장률은 각각 $22.9g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ and $0.28g{\cdot}g^{-1}{\cdot}d^{-1}$였다. 이러한 모델들은 정확하게 퀴노아의 초장, 광합성률, 지상부 생체중과 건물중을 예측할 수 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권2호
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• pp.229-236
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• 2019

와편모조류 Alexandrium affine의 생장에 대한 수온, 염분 및 광 조건 실내실험을 통해서 살펴보았다. A. affine의 최대성장속도($0.69day^{-1}$)는 수온 $25^{\circ}C$, 염분 25 psu로 나타났으며, 최적생장(최대성장속도의 80 %)은 수온 $20{\sim}25^{\circ}C$의 염분은 20 ~ 35 psu로 나타났다. 따라서 A. affine는 비교적 협온성이며, 광염성의 생리학적 특성을 가지고 있는 것으로 생각된다. 광량에 따른 생장 실험결과에서 유도된 생장식은 ${\mu}=0.75(I-4.25)/(I+65.47)$로, 보상광량($I_c$)은 $4.25{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$, 반포화광량($K_I$)은 $57.0{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$로 나타났다. 결론적으로 A. affine는 하계에 낮은 광, 염분의 변동 폭이 큰 연안해역에서도 우점화 할 수 있는 유리한 생리적 특성을 보이는 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제40권3호
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• pp.352-362
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• 2022

우리나라 동해와 남해 연안에 주로 분포하는 게바다말의 수온 상승에 따른 탄소수지 변화를 예측하기 위하여 5℃에서 30℃까지의 수온에서 5℃ 간격으로 광합성과 호흡률을 측정하였다. 광합성 매개변수 중 광합성 효율(α)을 제외한 최대광합성률(P_max)과 보상광도(I_c), 포화광도(I_k)가 수온이 상승함에 따라 증가하였으며, 호흡률(R) 또한 수온 상승에 따라 증가하였다. 가장 높은 수온(30℃)에서 P_max와 I_k는 급격히 감소하였으나, 반면에 I_c와 호흡률은 지속적으로 증가하였다. P_max :R ratio는 가장 높은 수온(30℃)에서 최소값을, 가장 낮은 수온(5℃)에서 최대값을 보였다. 이러한 결과를 토대로 게바다말이 양의 탄소수지를 유지하기 위해 필요한 일일 포화광도 시간(H_sat)을 계산한 결과, 5℃에서는 2.50시간 이상, 30℃에서는 10.61시간 이상이 요구되어, 수온이 상승할수록 더 많은 시간의 포화광도(H_sat)가 요구되는 것으로 나타났다. 따라서 수온이 꾸준히 상승되어 여름철 고수온이 장기간 지속되면 우리 연안 게바다말 생육지의 분포에 부정적인 영향을 미칠 것으로 판단되었다.

• 한국약용작물학회지
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• 제3권3호
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• pp.181-186
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• 1995

본(本) 연구(硏究)는 고추냉이의 광합성(光合成) 효율증진(效率增進)을 위한 기상환경(氣象環境)에 조건(條件)을 알아내어 재탑적지(栽培適地)의 선정(選定)과 재배관리(栽培管理)에 대한 기초적(基礎的)인 자료(資料)를 제공(提供)하고자 온도(提供)와 광도(光度), 그리고 $CO_2$의 농도(農度)에 대한 광합성(光合成), 청호흡(晴呼吸) 그리고 광호흡(光呼吸)의 반응(反應)을 조사(調査)하였다. 1. 고추냉이의 광합성(光合成)에 최적온도(最適溫度)는 $17{\sim}20^{\circ}C$이었고 최적온도(最適溫度) 이상(以上)에서 광합성(光合成)이 크게 감소(減少)하였으며, 암호흡(暗呼吸)은 $15^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$까지 온도(溫度)가 높아질수록 증가(贈加)하였다. 2. 광보상점(光補償點)은 고추냉이가 $6.0 {\mu}E\;m^{-2}s^{-1}$으로 옥수수의 $36.7{\mu}E\;m^{-2}s^{-1}$보다 낮았으며 광포화점(光飽和點)은 고추냉이와 옥수수 모두 $600{\mu}E\;m^{-2}s^{-1}$로 비슷하였다. 3. $CO_2$ 보상점(補償點)은 고추냉이가 67. 3 ppm으로 옥수수 11.6 ppm보다 높았으며 암호흡(暗呼吸)은 $CO_2$의 농도(濃度)가 낮을수록 높았다. 4. 고추냉이의 광호흡(光呼吸)은 광도(光度) $l000{\mu}E\;m^{-2}s^{-1}$에서 $3.3 mg\;CO_2\;dm^{-2}\;hr^{-1}$이었으며 광도(光度)가 낮아짐에 따라 감소(減少)하였다. 5. 기공(氣孔)의 분포(分布)는 잎의 표면(表面)에 약 76개/$mm^{-2}$, 뒷면에 623개/$mm^{-2}$이었으며 기공(氣孔)의 크기는 표면(表面)의 것이 $12{\mu}m$이고 뒷면의 것이 $17{\mu}$로 나타났다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제19권1호
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• pp.18-24
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• 2003

이 연구는 가시오갈피 엽의 생리적 특성을 밝히고자 광합성, 기공증산, 기공전도도의 생리반응을 측정한 것으로 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 광보상점은 양엽이 약 $30{\mu}molm^{-2}S^{-1}$, 음엽이 약 $15{\mu}molm^{-2}S^{-1}$이었다. 2. 광포화점은 양엽이 약 $1,000{\mu}molm^{-2}S^{-1}$, 음엽이 약 $300{\mu}molm^{-2}S^{-1}$이었다. 3. 우리나라 및 중국산 가시오갈피 상엽의 순광합성속도는 약 $8.0-8.8{\mu}molm^{-2}S^{-1}$로 산지간에 유의차가 인정되지 않았다. 제주산 섬가시오갈피 상엽은 약 $6.9{\mu}molm^{-2}S^{-1}$로 다소 낮았다. 4. 모든 산지에서 중위엽의 순광합성속도는 상엽의 40-65%, 하위엽은 상엽의 30% 정도이었다. 그러나 섬가시오갈피 하엽은 상엽의 약 71%로 다소 높았다. 5. 상엽의 기공증산속도는 $1.1-1.4mmolH_2Om^{-2}S^{-1}$, 중위엽은 $0.7-1.0mmolH_2Om^{-2}S^{-1}$, 하위엽은 $0.5-0.6mmolH_2Om^{-2}S^{-1}$로 산지별로 유의차가 없었다. 6. 기공전도도는 상엽이 약 $70-90mmolH_2Om^{-2}S^{-1}$로 산지별 유의차가 인정되지 않았다. 그러나 제주 섬가시오갈피 상엽은 약 $380mmolH_2Om^{-2}S^{-1}$로 타산지보다 현저히 높았다.

• 환경생물
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• 제26권2호
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• pp.57-65
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• 2008

진해만에서 분리한 중심목 규조류 S. costatum의 성장에 영향을 미치는 광량과 파장을 알기 위해 실내 실험을 수행하였다. 수온 20$^{\circ}C$와 염분 30 psu의 환경조건에서 광량과 성장의 관계식은 $\mu$=1.17 (I-5.25)/(I+81.8), (r=0.98)로 최대 성장속도는 1.17 day$^{-1}$, 반포화광량(K$_s$)은 92.4 ${\mu$mol photons $m^{-2}s^{-1}$ 그리고 보상광량(I$_0$)은 5.28 $\mu$mol photon $m^{-2}s^{-1}$)로 나타났다. 진해만에서 I$_0$에 해당하는 수심을 계산한 결과, 3월에서 5월은 3$\sim$5m, 6월은 11m, 7월에서 9월은 4m로 진해만에서 S. costatum은 표층에서 잘 성장할 것으로 나타났다. 하지만 광저해현상은 150 $\mu$mol photons $m^{-2}s^{-1}$ 이상의 광량에서 세포밀도의 감소를 보여, S. costatum의 성장을 위한 최적 수심은 상당히 제한되어 있을 것으로 사료된다. 성장에 미치는 파장의 영향을 알기 위해 발광 다이오드를 이용하여 근자외선 영역부터 근적외선영역을 포함하는 9개 파장 빛을 주사하였다. 25 $\mu$mol photons $m^{-2}s^{-1}$에서 S. costatum은 405, 470, 505, 525, 568, 644 nm에서 성장을 하였지만, 590m와 523nm에서는 성장하지 못하였다. 하지만 100 $\mu$mol photons $m^{-2}s^{-1}$는 모든 파장대에서 잘 성장하였다. 따라서 S. costatum은 황색파장대가 우점하는 폐쇄성 연안역에서 충분히 잘 성장할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제78권3호
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• pp.280-286
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• 1989

물푸레나무와 들메나무의 광합성(光合成)과 호흡(呼吸)의 특성(特性)을 밝히기 위하여 본 연구(硏究)에서는 묘포장(苗圃場)의 폿트에서 생육(生育)시킨 3년생묘목(年生苗木)에 대하여 광(光), 온도(溫度), 수분(水分)의 변화(變化)에 따른 광합성속도(光合成速度)와 호흡속도(呼吸速度)의 변화(變化), 그리고 그들의 계절변화(季節變化)를 측정비교(測定比較)하였다. 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 광보상점(光補償點)은 물푸레나무엽(葉)이 $35{\mu}Em^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 들메나무엽(葉)이 $28{\mu}Em^{-2}{\cdot}s^{-1}$였다. 광포화점(光飽和點)은 두수종(樹種) 모두 $700{\mu}Em^{-2}{\cdot}s^{-1}$였다. 2. 최대광합성속도(最大光合成速度)는 물푸레나무엽(葉)이 $25^{\circ}C$. 들메나무엽(葉)이 $20^{\circ}C$ 정도에서 일어났다. 3 물푸레나무엽(葉)은 -13bar, 들메나무엽(葉)은 -10bar에서 순광합성속도(純光合成速度)의 초기감소(初期減少)가 시작되었고 물푸레나무엽(葉)은 -29bar, 들메나무엽(葉)은 -23bar 부터 순광합성속도(純光合成速度)가 0에 가까와 지기 시작했다. 4. 엽(葉)의 암호흡속도(暗呼吸速度)는 두수종(樹種) 모두 $10{\sim}40^{\circ}C$온도역(溫度域)에서 비슷한 값을 나타냈으며, -10bar의 수분결차(水分缺差)에서부터 증가(增加)하다가, -28bar 이하에서는 현저한 감소(減少)가 일어났다. 5. 엽(葉)의 순광합성속도(純光合成速度)는 6월(月)까지는 들메나무가 높았으나 이후는 물푸레나무가 높았다. 엽(葉)의 암호흡속도(暗呼吸速度)는 6~8월(月)에는 물푸레나무가 높았으나 그후는 비슷한 값을 나타냈다. 6. 줄기와 뿌리의 호흡속도(呼吸速度)는 두수종(樹種) 모두 4월(月)에 가장 높았으며 전생장계절(全生長季節)동안 물푸레나무가 들메나무 보다 높았다.

• 한국산림과학회지
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• 제78권2호
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• pp.151-159
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• 1989

우리나라 온대림(溫帶林)에 분포(分布)하는 낙엽성(落葉性) 참나무류(類)의 생리(生理) 생태적(生態的) 습성(習性)을 밝히기 위하여 이번 연구에서는 신갈나무, 갈참나무, 굴참나무, 졸참나무 엽(葉)의 광합성속도(光合成速度)와 호흡속도(呼吸速度)에 미치는 광(光), 온도(溫度), 수분(水分)의 영향을 조사(調査) 하였다. 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 졸참나무, 신갈나무, 굴참나무, 갈참나무 엽(葉)의 광보상점(光補償點)은 각각 18, 20, 24, $38{\mu}Em^{-2}S^{-1}$ 였으며, 광포화점(光飽和點)은 갈참나무 엽(葉)을 제외한 3수종(樹種)에서 약 $500{\mu}Em^{-2}{\cdot}s^{-1}$였다. 2. 갈참나무, 신갈나무, 졸참나무, 굴참나무 엽(葉)의 최대(最大) 순광합성속도(純光合成速度)는 각각 11.0, 11.2, 15.2, 19.7 mg $CO_2dm^{-2}h^{-1}$였다. 3. 굴참나무와 졸참나무엽(葉)의 기공증산속도(氣孔蒸散速度)는 신갈나무와 갈참나무엽(葉)보다 높았으며 각피증산속도(角皮蒸散速度)는 4수종(樹種)모두 비슷하였다. 4. 최적광합성(最適光合成) 온도(溫度)는 신갈나무엽(葉)에서는 약$20^{\circ}C$, 갈참나무, 굴참나우, 졸참나무엽(葉)에서는 약$25^{\circ}C$ 였으며, 4수종(樹種)모두 약 $40^{\circ}C$에서 순광합성속도(純光合成速度)가 0에 달했다. 5. 엽(葉)의 암호흡속도(暗呼吸速度)의 크기는 굴참나무>신갈나무>갈참나무>졸참나무 순이였다. 6. 엽(葉)의 최대(最大) 생산효율(生産效率)(Pg/Rd)은 졸참나무와 신갈나무는 $20^{\circ}C$, 갈참나무는 $25^{\circ}C$, 굴참나무는 $15^{\circ}C$에서 일어났으며 그 크기는 졸참나무>신갈나무>갈참나무>굴참나무 순이였다. 7. 졸참나무엽(葉)의 순광합성속도(純光合成速度)는 -1.2Mpa에서 초기감소(初期減少)가 시작되어 2.9Mpa에서 0에 달했다. 또 엽(葉)이 3%의 수분손실(水分損失)을 받으면 순광합성속도(純光合成速度)의 초기감소(初期減少)가 시작되어 17.5%의 수분손실(水分損失)에서 0에 달했다. 8. p-v곡선(曲線)에 의해 얻은 수분특성인자(水分特性因子)로 판단(判斷)할때 갈참나무와 굴참나무가 신갈나무와 졸참나무 보다 내건성(耐乾性)이 더 강(强)함을 알 수 있었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제15권3호
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• pp.140-147
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• 2010

한국 남해에서 분리한 유해조류 Chattonella ovata의 성장에 미치는 수온과 염분 및 광량의 영향을 조사하였다. C. ovata는 $10{\sim}30\;^{\circ}C$의 수온과 7.5~40 psu의 염분조합 중 $10^{\circ}C$의 모든 염분조합과 $15^{\circ}C$의 7.5 psu와 10 psu, 그리고 $20^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$의 7.5 psu를 제외한 모든 조합에서 성장하였다. 최대 성장속도는 $30^{\circ}C$, 30 psu 조합에서 $0.62\;day^{-1}$로 관찰되었다. 이원배치 분산분석(two-way ANOVA) 결과로부터 그들의 성장속도는 수온에 크게 의존할 뿐 염분과 교호작용의 영향은 미약하였다. 이와 같은 결과는 C. ovata가 고수온을 선호하는 광염성종임을 지시하였다. C. ovata는 $30\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$ 이하의 광량에서는 성장이 이루어지지 않았고, 본 연구에서 제공한 최대 광량인 $800\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$서 광 저해현상은 보이지 않았다. 광 조건에 의해 유도된 성장식 $\mu$=0.74(I-16.0)/(I+43.9)으로부터 성장에 대한 반포화광량($K_s$)은 $75.9\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$, 절대광량($I_c$)은 $16.0\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$로 나타났으며, 특히 $K_s$는 규조류인 Skeletonema costatum을 비롯한 다른 여러 편모조류보다 낮았다. 이상의 결과로부터 C. ovata는 하계 한국 내만과 연안해역에서 종간경쟁에 유리한 생리특성을 가진 종으로 판단되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권4호
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• pp.205-212
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• 2009

부착미세조류에 의한 생물적 환경정화의 가능성을 시험하기 위해서 Nitzschia sp.(진해만 클론원종)을 이용하여, 생장에 미치는 광도 및 파장의 영향과 인산염 생장 동력학 실험을 수행하였다. 파장은 발광다이오드를 이용하여 청색(450 nm), 황색(590 nm), 적색(650 nm)그리고 형광등을 이용한 복수파장이었다. 청색파장에서 Nitzschia sp.의 생장은 다른 파장보다 높았으나, $100\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}\;s^{-1}$ 이상의 광량에서는 광저해현상을 보였다. 복수파장에서도 높은 광량($100\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}\;s^{-1}$이상)에서 최대세포밀도가 감소하는 현상이 나타났다. 진해만에서 복수파장의 보상광량($I_0$)에 해당하는 수심은 4-10 m이며, 부유물질에 따라 하계에는 수심(약 4m)이 극히 낮았다. 따라서 최대생장을 보일 수 있는 수심은 제한될 것으로 보인다. 생장동력학 실험에 따라 유도된 파장별 최대생장속도는 달랐지만, 반포화상수($K_s$)는 큰 차이가 없었다. $K_s$는 다른 부유성 미세조류와 비교하여 높아, 높은 인산염 환경에 적응되어 있으며, 세포내 인의 축척효율이 높을 것으로 보인다. 따라서 저층에 특정파장(생장 촉진효과를 보인 청색파장 등)을 주사함으로써 Nitzschia sp.의 생장을 촉진시켜 부영양화 된 저질의 영양염을 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 보이며, 이에 따라 빈산소 문제도 해소할 수 있어 생물적 환경정화에 유용한 대상 종으로 생각된다.