• KSBB Journal
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• 제11권3호
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• pp.295-302
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• 1996

Rubisco의 parameter들을 측정하는 것은 광합성 연구에 대단히 중요한데, 본 연구에서는 방사성통위 원소를 사용하는 방법 이 아닌 photometric assay 방 법을 사용하여 parameter를 측정하였다. Rubisco 의 activation과 carbamylation에 미치는 고 CO2 놓도의 효과를 연구하기 위하여, 정상 $CO_2$ 농도 (350 ppm)와 고 $CO_2$ 농도(650 ppm)에서 기른 kidney bean (Phaseolus vulgaris L.) 잎을 각각 재료로 하여, dual beam(334 nm9-} 405 nm) spectro­p photometer를 사용하여 rubisco의 initial activity 와 total activity, carbamylation rate 및 量을 측정 비교하였으며, SDS-PAGE에 의해 rubisco의 전기 영통 profile을 분석하였다. 정상 $CO_2$ 농도에서의 initial activity와 total activity는 $41.2{\mu}M/m^2/s 와 52.2{\mu}M/m^2/s$이며, 고 $CO_2$ 농도에서는 $27.4{\mu}M/m^2/s 와 46.1{\mu}M/m^2/s$로서, 350 ppm에서 650 ppm으로 $CO_2$ 농도를 증가시키면 rubisco의 initial activity와 total activity가 갑소되었다. 또한 carbamylation율도 정상 $CO_2$ 농도에서는 79%이며, 고 $CO_2$ 농도에서는 58.9%로서, $CO_2$ 농도의 증가에 따라 감소되 었다. Rubisco 의 量은 정상 $CO_2$농도에서는 $1.94 {\mu}M/m^2$$ 임에 반해 고 $CO_2$ 농도에서는 $1.58{\mu}M/m^2$ 로서, $CO_2$2 농도는 증가되었는데 그 量은 감소되었다. 이와 같이 고 $CO_2$농도에셔 rubisco의 activity가 감소되는 것은 rubisco의 carbamylation에 기인되는 것으로 생각된다. SOS-PAGE 분석에서 50kO 분자량의 large s subunit와 14.5 kO의 분자량을 가지는 small subu n mt를 동정하였는데, 고 $CO_2$ 농도와 정상 $CO_2$ 농도 의 50kD와 14.5 kO band의 intensity를 비교하면 두 구 사이에 큰 차이가 발견되지 않았다. 고 CO2 농도에서 정상 $CO_2$ 농도로 switch한 rubisco의 parameter는 정상 $CO_2$ 농도에서의 pa­r rameter와 거의 비슷한 값을 나타내였는데, 이는 350 ppm의 정상 $CO_2$ 농도에 의해 rubisco의 acti­v vity가 회복되었음을 의미한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권4호
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• pp.357-365
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• 2016

본 연구는 대기 중 $CO_2$ 농도의 증가가 배추(B. campestris subsp. napus var. pekinensis)의 광합성과 생리적 특성에 미치는 영향을 조사하여 미래의 대기중 $CO_2$ 농도 증가로 인한 고랭지 배추의 생산성을 예측해 보고자 수행하였다. 대기 $CO_2$ 농도를 달리하여 배추를 5주 동안 재배하였을 때, 지상부 생체량, 엽수, 엽면적, 엽장, 엽폭은 모두 대기 $CO_2$ 농도 조건($400{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$)에서 재배된 배추에서보다 고농도의 $CO_2$ 조건($800{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$)에서 재배된 배추에서 더 높게 나타났다. 그리고 증산률(E)이 다소 낮았지만, $CO_2$ 고정률(A), 기공전도도($g_s$)와 수분이용효율(WUE)도 고농도의 $CO_2$에서 높았다. 최대광합성률($A_{max}$)은 대조구인 대기 중 $CO_2$ 농도에서 보다 고농도의 $CO_2$ 조건에서 2.2배 더 높았다. 광보상점($Q_{comp}$)은 대조구에서보다 고농도의 $CO_2$ 조건에서 다소 낮았다. 순양자수율(${\varphi}$)은 고농도의 $CO_2$ 조건에서 재배된 배추에서 높았다. 그러나, $CO_2$반응곡선으로부터 얻은 광호흡률($R_p$), 최대카르복실화속도($V_{cmax}$), $CO_2$ 보상점(CCP), 최대전자전달률($J_{max}$), 탄소고정효율(ACE) 등은 $CO_2$ 농도에 따라서 차이가 없거나 있더라도 미미하였다. 그리고, 광계II의 최대 광화학적 효율($F_v/F_m$)과 잠재적 광합성능($F_v/F_o$)이 $CO_2$ 농도에 따라 유의한 차이를 보이지 않아 고농도 $CO_2$ 조건이 고랭지 재배시 배추의 생육에 스트레스로 작용하지 않는 것으로 보인다. 배추의 광합성을 위한 최적 온도는 고농도 $CO_2$에서 $2^{\circ}C$ 정도 더 높았으며, 최적온도 이상의 조건에서는 대기 $CO_2$와 고농도 $CO_2$에서 모두 $CO_2$ 고정률은 감소하고 암호흡은 증가하는 양상을 보였다. 이상의 결과로부터 미래의 대기 중 $CO_2$ 증가는 고랭지 재배시 배추의 생육에 있어서 스트레스 요인으로 작용하지는 않으며 수광량의 증가가 생산성을 향상시킬 것으로 보인다.

• 한국농림기상학회지
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• 제14권3호
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• pp.108-118
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• 2012

본 연구는 기후변화 하에서 우리나라 기후와 산림토양에 적합한 수종을 개발하기 위해서, 상부 개방형 온실(Open Top Chamber)을 이용하여, $CO_2$ 농도를 대기보다 1.4배와 1.8배 증가시킨 상태에서, 질소 농도에 따른 백합나무의 생리적 반응을 조사하고자 실시하였다. 백합나무 유묘의 건중량은 모든 $CO_2$ 농도 하에서, 질소 시비량의 증가와 함께 증가하였다. 그러나 $CO_2$ 농도 증가에 따른 백합나무 건중량 변화는 질소 시비 농도에 따라 다른 결과를 보였다. 총 엽록소와 카로테노이드 함량은 모든 질소 시비구에서 $CO_2$ 농도 증가와 함께 증가하였으나, 질소 시비에 대한 효과는 $CO_2$ 농도에 따라 차이가 있었다. 백합나무의 광합성 특성은 $CO_2$ 측정 농도, $CO_2$ 처리 농도 및 질소 시비 농도에 따라 차이를 보였으며, 기공전도도와 증산속도는 $CO_2$ 처리에 의해 증가하였다. 백합나무의 탄소고정효율은 $CO_2$ 농도 증가와 함께 증가하는 경향을 보였으나, 질소 시비구에서는 $CO_2$ 농도 증가에 의해 오히려 감소하였다. 백합나무의 잎, 줄기, 뿌리에 축적된 질소와 탄소 함량은 $CO_2$ 증가와 질소 시비와 함께 증가하였다. 결론적으로 $CO_2$ 농도가 높은 상태에서 백합나무의 생리적 특성과 탄소 흡수 능력은 질소 시비에 의해서 개선되거나 증가하였지만, $CO_2$ 농도에 따라 크게 영향을 받았다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 2000년도 학술발표논문집
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• pp.75-79
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• 2000

대부분의 채소작물류는 대기중의 $CO_2$ 농도보다 높은 농도조건에서 $CO_2$ 포화점이 형성되기 때문에 $CO_2$ 농도를 높임으로서 광합성량을 증가시키고 작물의 생육을 촉진시킬 수 있다. 저온기에 밀폐된 시설내에서 작물을 재배할 경우 주간의 $CO_2$ 농도는 거의 기아상태까지 낮아지고 환기를 하더라도 대기농도보다 30-50ppm 정도 떨어지는 것이 일반적이기 때문에 시설내 $CO_2$ 시비효과는 매우 큰 것으로 평가되고 있다. $CO_2$ 시비효과는 엽근채류에 있어서 40%, 과채류에서는 20% 정도의 수량증대가 인정되어 작물간에 큰 차이를나타내고 있다. (중략)

• 생물환경조절학회지
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• 제19권4호
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• pp.177-183
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• 2010

연소식 $CO_2$ 발생기 사용시 사용하는 연료에 따라서 발생되는 $CO_2$ 농도 및 유해가스 농도를 비교 분석하는 것을 목표로 하였다. 사용 연료로는 등유, LPG, LNG를 이용하였다. 연소식 $CO_2$ 발생기는 등유사용 국내제품을 설치한 온실(A), 외국제품을 설치한 온실(B), LPG 사용 국내제품과 외국제품을 설치한 온실 2개소(C와 D) 및 LNG 사용 온실(E)을 선정하였다. 측정은 서울대학교 농생명과학공동기기원(NICEM)의 실내공기질 분석 시스템의 일부 측정시스템을 온실로 이동하여 측정하였다. 연소식 $CO_2$ 발생기 작동 유무에 따른 $CO_2$ 가스 증감은 $NO_x$류의 증감에 정의 상관을 보였으며, 사용 연식에 따른 버너의 내구성 저하에 따른 유해가스 발생량이 증가하였다. CO 농도가 매우 높게 나올 경우에는 발생기 내부에 컨버터를 장착하여 농도를 저감시켜 직물의 생리장해를 예방시킬 필요가 있었다. 전체적으로 $CO_2$ 발생에 따른 유해가스 농도는 최근 설치된 장치에서는 큰 문제가 없었으며 가장 낮은 유해가스 발생량은 국산 LPG 제품을 사용한 D 온실이었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권4호
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• pp.245-263
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• 2013

본 시험은 기후변화의 영향과 관련하여 기온 및 $CO_2$ 농도 상승이 '후지'/M.9 사과나무의 광합성 및 과실품질에 미치는 영향을 알아보고자 지난 4년(2009-2012)동안 시험이 이루어졌다. 처리구들은 'Ambient' (대기온도+대기 $CO_2$ 농도), 'High $CO_2$'(대기온도+상승 $CO_2$ 농도), 'High Temp'. (상승온도+대기 $CO_2$ 농도), 'High $CO_2$+High Temp'. (상승온도+상승 $CO_2$ 농도)이었다. 상승온도 처리구들은 대기온도보다 $4^{\circ}C$ 상승시켰고, 상승 $CO_2$ 농도 처리구들은 $700{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$로 유지하였다. 4년 동안 매년 처리기간은 4월말부터 11월초까지였다. $CO_2$ 상승은 기공전도도와 잎의 엽록체함량(SPAD 계량기 값)을 감소시켰으나, 광합성속도, 세포 내 $CO_2$ 농도(Ci) 및 잎의 전분함량은 증가시켰다. 수체생장에 있어, 기온 상승은 나무당 총 신초수와 총 신초생장량을 증가시켰으나, $CO_2$ 상승은 평균 신초장을 감소시켰다. 과실품질에 있어, $CO_2$ 상승은 착색, 가용성 고형물 함량, 및 에틸렌 발생량을 증진시켰다. 결론적으로, $CO_2$ 농도가 상승되면 생육초기에 사과나무의 광합성속도가 증가되었으나 생육후기에는 $CO_2$ 상승에 따른 광합성속도 증진 효과가 감소되었다. 반면에 기온 상승은 생육초기 광합성속도를 감소시켰으나 생육후기에 광합성속도를 증진시키는 경향이 있었다. $CO_2$와 기온의 동시 상승은 각 요인에 의한 광합성 감소 정도가 줄어드는 경향이 있었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제13권3호
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• pp.115-122
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• 2011

본 연구는 최근 전 지구적으로 문제시 되고 있는 기후변화와 관련하여, 우리나라에서의 대기 중 $CO_2$ 농도 증가와 평균 온도 상승에 따른 수목의 생장 및 생리 반응의 변화를 예측하고자 실시되었다. 온도와 $CO_2$ 농도 증가 하에서 다릅나무의 건중량은 감소하였으나, 백당나무의 건중량은 증가하였다. 또한, $CO_2$ 농도 증가는 다릅나무의 지상부와 지하부의 비(S/R)를 감소시킨 반면, 백당나무의 지상부와 지하부의 비는 증가시켜, 두 수종의 생장 반응은 서로 상반되는 결과를 나타냈다. 그러나 두 수종 모두 온도 증가에 의해 S/R율이 증가하였다. 탄소고정효율은 다릅나무의 경우, 온도와 $CO_2$ 농도 증가에 의해 뚜렷하게 감소하였으나, 백당나무는 온도 증가로 탄소고정효율이 감소한 반면, $CO_2$ 증가는 뚜렷한 효과를 나타내지 않았다. 광색소함량은 다릅나무의 경우, $CO_2$ 농도가 증가하면서 모든 광색소 함량이 감소하였다. 그러나 백당나무에서는 뚜렷한 변화가 없었다. 한편 온도 증가는 다릅나무의 잎내 광색소 함량을 크게 증가 시켰으나, 백당나무는 반대로 광색소 함량이 모두 감소하였다. 다릅나무의 엽록소 a/b 비는 $CO_2$ 농도 증가로 뚜렷하게 감소하였으며, 백당나무는 온도 증가로 엽록소 a/b 비가 감소하였다. 결론적으로 온도와 $CO_2$ 농도 변화에 따른 수목의 생장 및 생리적 반응은 처리 농도 또는 기간에 따라 큰 차이를 나타내며, 공시재료의 연령에도 큰 영향을 받는다. 본 연구는 1년생의 어린 묘목을 대상으로 단기간 온도와 $CO_2$ 농도 변화에 대한 반응을 분석한 것이므로, 장기적인 환경 변화에 대한 수목의 적응 특성은 예측하기 어렵다. 따라서 미래의 기후변화에 대한 수목의 반응을 정확한 예측을 위해서는 장기적인 환경 변화 조건하에서 다각적인 연구가 이루어져야 한다. 또한 환경 변화에 따른 반응은 수종에 따라 큰 차이를 나타내므로, 기후변화에 따른 수목의 반응을 예측하기 위해서는 우리나라 주요 수종 및 기후변화에 민감한 수종들을 대상으로 지속적인 연구가 이루어져야 한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제11권2호
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• pp.51-55
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• 2002

고추(Capsicum annuum L. cv. Soonjung)의 plug tray육묘시 $CO_2$와 온도처리가 우량묘생산에 미치는 효과를 조사 분석하였다. 초장은 611 ppm의 $CO_2$를 처리하였을 경우에 20.3$^{\circ}C$와 22.6$^{\circ}C$의 고온하에서 촉진되었으나, 15.6$^{\circ}C$의 저온하에서는 촉진효과가 없었다. 엽면적과 생체중은 22.6$^{\circ}C$의 고온에서 고농도의 $CO_2$를 처리하였을 경우에 현저히 증가하였다. 잎, 줄기, 뿌리 및 총건물중은 611 ppm의 $CO_2$를 처리하였을 경우에 온도가 상승할수록 증가하였으나, 397ppm의 $CO_2$농도에서는 22.6$^{\circ}C$의 고온에서 건물중이 감소하였다. 611 ppm의 $CO_2$처리에 의한 건물중의 증가는 20.3$^{\circ}C$ 이상의 고온과 고농도의 $CO_2$에서 약 1.5배 증가하였다. C/N율은 611 ppm의 $CO_2$ 처리가 397 ppm의 $CO_2$ 농도에서보다 높고, 온도의 상승과 함께 증가하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제8권4호
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• pp.275-280
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• 1999

인공광하의 풍동 내에서 $CO_2$ 농도와 기류속도 제어가 플러그묘 개체군의 생육에 미치는 효과를 분석하고자 시도된 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 인공광하에서 묘개체군의 줄기 길이 및 직경, 초장, 순광합성속도 등에 미치는 기류속도의 영향은 저농도의 $CO_2$ 조건보다는 고농도의 $CO_2$ 환경에서 분명하게 나타났다. 기류속도가 증가할수록 줄기 길이가 감소하였는 데, 이와 같은 결과는 $CO_2$ 농도가 높게 유지되는 조건에서 분명하게 나타났다. $CO_2$ 농도가 높은 조건에서 줄기 직경은 기류속도가 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 묘개체군의 초장은 $CO_2$ 농도가 낮게 유지되는 조건에 비해서 $CO_2$ 농도가 높게 유지되는 경우에 작게 나타났다. 묘개체군의 순광합성속도는 0.7m.s$^{-1}$의 기류속도에서 최대치가 나타났으며, 이러한 결과는 $CO_2$ 농도가 높게 유지될 때 더욱 분명하게 나타났다. $CO_2$ 농도가 950$\mu$mol.mol$^{-1}$를 유지할 때 묘개체군의 순광합성속도는 310$\mu$mol.mol$^{-1}$인 경우에 비해서 약 46% 정도 높게 나타났다. 그러므로 인공광하에서 묘소질이 우수한 플러그묘의 육묘에 $CO_2$시용이 효과적일 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제32권6호
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• pp.1326-1330
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• 2000

김치발효중 기체조성변화가 숙성정도를 감지할 수 있는지 알아보기 위하여 배추김치를 플라스틱 용기에 일정량 충진하여 밀봉한 후 저장하면서 포장내 기체조성 변화를 조사한 결과, 김치발효중 포장내 기체조성은 $CO_2$ 발생으로 인하여 계속적으로 변화하였다. 김치 발효온도와는 무관하게 $O_2$ 농도는 지수적으로 감소하고 $CO_2$ 농도는 매우 특징적인 2단계 증가양상을 나타내었다. $CO_2$ 농도는 2차 단계에서 다시 증가함에 따라 김치의 pH는 비례적으로 감소하였다. 저장 온도와 계절별 원료 배추에 따라 김치 포장내 $CO_2$ 농도변화 속도가 다르며 최종 농도에 있어서도 상당한 차이를 나타내었다. 고온에서 발효된 김치일수록 포장내 $CO_2$ 농도가 더 높은 경향을 보였고 여름배추 보다 겨울이나 봄 배추로 제조한 김치에서 포장내 $CO_2$ 농도 및 발생속도가 더 높게 나타났다. 이러한 연구결과를 바탕으로 포장내 기체조성 변화를 이용한 김치의 숙성도 감지 가능성을 확인할 수 있었다.