• 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.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제30권1호
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• pp.27-33
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• 2012

본 연구는 우리나라 플라스틱온실 피복재의 피복방법 및 관리방법을 개선할 수 있는 방안을 구명하는데 필요한 자료를 제공하기 위하여 상업용으로 운영되고 있는 대표적인 구조 및 피복형태의 온실에 대하여 겨울철 온실 내부의 광합성유효광량자속을 측정하고 변화를 분석하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다. 일일적산 광합성유효광량자속의 월중 변화를 분석한 결과 모든 온실에 있어서 광량변화의 경향이 일조시간의 변화 경향과 대체로 잘 일치하는 것으로 나타났으나, 온실 간에 일일적산 광량의 차이는 상당히 큰 것으로 나타났으며, 겨울철에는 모든 온실이 토마토 생육에 필요한 적정 광량에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 월평균 일일적산 광합성유효광량자속의 연중변화를 분석한 결과 실험온실 모두 투과광량을 높이기 위하여 겨울철에도 내부피복재를 대부분 개방하였기 때문에 내부피복재의 오염으로 인한 광투과율의 저하는 미미하였으며 주로 외부피복재의 오염으로 인해 투과광량이 감소하는 것으로 분석되었다. PO필름으로 피복된 단동온실의 광 투과 성능이 매우 우수하다는 사실을 확인할 수 있었다. 피복재를 더 효율적으로 사용하기 위해서는 피복재의 교체시기를 겨울철광량이 부족한 시기가 시작되기 전인 10월 또는 11월경으로 하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다. 온실간 광량의 차이가 최대 40%정도까지 나기 때문에 투과광량이 낮은 온실은 즉시 피복재를 교체하여 광투과율을 높이는 것이 경제적일 것으로 판단되었다. 온실의 투과광량 감소요인을 분석한 결과 투과광량을 감소시키는 내부요인은 보온커튼, 내부피복재, 결로받이 등인 것으로 분석되었다. 광폭형 단동온실의 경우에는 비교적 넓은 온실 폭의 중앙에 보온커튼과 내부피복재를 걷어 두고 있기 때문에 온실 전체 폭에 비해 걷혀 있는 보온커튼과 내부피복재의 폭이 비교적 작아 다른 온실에 비해 광 손실이 상대적으로 적을 것으로 분석되었다. 종합적으로 비교해 볼 때 광폭형 단동온실이 광 투과 측면에서 가장 우수한 것으로 나타났고 내부피복재를 중앙에서 권취하여 개방하는 형태의 온실이 가장 바람직하지 못한 것으로 분석되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제101권2호
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• pp.236-243
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• 2012

본 연구의 목적은 우리나라 특산식물이며, 희귀멸종위기식물인 산개나리의 유전자원 보존 및 복원을 위한 생육 환경 특성을 구명하기 위한 것으로, 서로 다른 광 조건을 가진 북한산 산개나리 개체군의 생장 및 생리적 특성을 조사 분석하였다. 산개나리 각 개체군의 광량은 전광의 10%에서 78%의 범위로 매우 다양하였다. 북한산 산개나리의 잎 길이, 잎 폭, 잎 면적 및 건중량은 광량이 높을수록 증가하였으며, 잎 건중량과 면적의 비도 광량이 높을수록 증가하였다. 산개나리 잎의 엽록소 a와 b의 함량과 카로테노이드 함량 모두 전광의 78% 광량을 가진 개체군에서 가장 높았으며, 총 엽록소 함량과 카로테노이드 함량의 비는 전광의 10% 광량을 가진 개체군에서 가장 높았다. 산개나리 개체군별 광합성 속도는 전광의 78% 광량을 가진 개체군이 전광의 10% 개체군보다 2배 이상 높았으며, 기공전도도, 증산속도, 암호흡 속도 및 순양자수율도 전광의 78% 광량을 가진 개체군에서 가장 높았다. 산개나리 잎에서 측정한 총 비구조 탄수화물 함량은 전광의 78% 광량을 가진 개체군에서 전광의 10% 광량을 가진 개체군보다 1.5배 이상 높았으며, 총 수용성 당 함량도 전광의 78% 광량을 가진 개체군에서 가장 높았다. 결론적으로 자생지에서 생장하는 산개나리의 생장과 생리적 특성은 광량과 정의 상관을 가지므로, 낮은 광량에서 자라는 산개나리 개체군의 생장과 생리적 특성을 개선하기 위해서는 광량이 우선적으로 고려되어야 한다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.55-55
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• 2019

본 연구에서는 실내에 조사되는 다양한 광량하에서 녹나무과 목본 2종을 재배하면서 생육반응을 조사하였다. 식물재료는 참식나무[Neolitsea sericea (Blume) Koidz.]와 후박나무(Machilus thunbergii Siebold & Zucc.)의 3년생 실생묘를 사용하였다. 실험공간은 광량을 10, 50, 100 및 200 PPFD (${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)로 달리하였으며, 광주기(12/12 h), 온도($25{\pm}1^{\circ}C$), 습도($55{\pm}3%$) 및 관수(1회/3일) 조건이 동일하게 유지되는 밀실로 조성되었다. 각 광량조건 하에서 8주간 재배된 식물의 생육특성 및 광화학반응이 조사되었으며, 유리온실에 동일 기간동안 재배한 식물과 비교하였다. 연구 결과, 참식나무는 광량에 관계없이 초장을 제외한 전반적인 생육반응이 유사하였으며, 엽록소함량(SPAD)은 광량이 증가함에 따라 감소하는 경향이었다. 최대양자수율(Fv/Fm) 및 스트레스지수(Fm/Fo)는 200 PPFD에서 유의한 차이를 나타냈으며, 이는 대조구와 유사한 경향이었다. 후박나무는 대조구와 비교하여 모든 광량조건에서 초장이 감소하였으며, 특히 10 PPFD에서는 잎의 탈락에 따른 관상가치가 저하되었다. 엽록소함량은 100, 200 PPFD 광량에서 감소하였으며, 대조구도 유사한 경향을 나타냈다. 또한 유리온실의 대조구와 100, 200 PPFD 광량에서 최대양자수율, 스트레스지수 및 PSII 성능지수(Pi_Abs)의 유의한 차이가 확인되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제11권2호
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• pp.56-60
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• 2002

온실의 경우 구조재가 광투과율에 많은 영향을 주기 때문에 기상조건에 따라 달라지는 산란광과 직달광의 비율에 따라 투과율이 달라질 수 있다 따라서 기상조건에 따른 온실내부의 광투과율을 구명할 필요가있다. 전천일사량은 기상청에서 제공하는 기상자료에서 쉽게 얻을 수가 있는 반면에 광합성유효광량자속의 자료는 직접 측정하지 않고는 구하기가 어렵다. 그러나 전천일사량과 광합성유효광량자속의 상관관계가 얻어지면 전천일사량으로부터 광합성유효광량자속을 쉽게 구할 수가 있을 것이다. 따라서 우리나라 온실에 대하여 기상조건에 따라 광합성유효광양자속을 산정할 수 있는 상관식의 개발이 필요하다. 본 연구는 실험을 통하여 온실의 수관부에서의 기상조건에 따른 광합성유효광량자속의 투과율을 산정하고 전천일사와 광합성 유효광량자속과의 상관관계를 구명하기 위하여 수행되었다. 산란광이 많은 흐린 날과 직달광이 많은 맑은날의 투과율 변화는 상당한 차이가 있음을 확인할 수 있었으며, 온실의 투과율은 기상조건에 따라 다르게 적용되어야 할 것으로 판단되었다. 온실의 전천일사량 투과율을 광합성유효광량자속의 투과량을 산정하는데 그대로 이용할 수 있을 것으로 분석되었다. 비록 맑은 날에 비하여 흐린 날의 상관도는 낮지만 상관식의 기울기는 큰 것으로 나타나 운량의 증가와 더불어 전천일사량 중에서 광합성유효광량자속의 비율이 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 시간당 광합성유효광량자속과 전천일사량의 상관식을 유도하였으며, 이러한 상관식을 이용한다면 시간당 전천일사량을 이용하여 시간당 광합성유효광량자속을 추정하는데 적절히 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.125-126
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• 2010

플라즈마 아킹은 PECVD, 플라즈마 식각 그리고 토카막과 같은 플라즈마를 이용하는 여러 공정과 연구 분야에서 문제점을 야기시켜왔다. 하지만, 이에 대한 연구는 아킹 현상의 불규칙성과 과도적인 행동으로 인해 미비한 상태이다. 특히, RF 방전에서의 아킹 연구는 DC 방전에서의 아킹 연구에 비해 많이 부족한 것이 현실이다. 플라즈마 아킹은 집단전자방출(collective electron emission)에 의한 스파크 방전(spark discharge)현상이다. 집단전자방출은 전계방출(field emission)이나 플라즈마와 쉬스를 두고 인접한 표면위에서의 유전분극(dielec emission)에 의해 발생한다. 이렇게 방출된 집단 전자들은 쉬스에서 가속되어 에너지를 얻게 되고 원자와의 충돌로 전자 아발란체를 일으킨다. 이렇게 배가된 전자들은 아킹 스트리머(arcing streamer)를 형성하게 되고 아킹 발생 시 높은 전류와 공정 실패의 원인이 된다. 우리는 $30cm{\times}20cm$ 크기의 사각 전극을 위 아래로 가진 챔버에서 Ar 가스를 RF(13.56 MHz)파워를 이용해 방전시켰다. 방전 전압과 전류는 파워 전극 압단에서 High voltage probe (Tektronix P6015A)와 Current probe (TCPA300 + TCP312)를 이용해 측정했다. 플라즈마 아킹시 변하는 플라즈마 플로팅 포텐셜은 챔버 중앙에 위치한 랑뮈프 프로브에 의해 측정되고 챔버 옆의 뷰포트 앞에 위치한 PM-tube를 이용해 아킹시 변하는 광량을 측정한다. RF 방전에서의 플라즈마 아킹은 아킹시 플로팅 포텐셜의 변화에 의해 크게 세부분으로 나눌 수 있다. 아킹 발생과 동시에 급격히 감소하는 감소부분 (약 2us) 그리고 감소한 포텐셜이 유지되는 유지부분 (약 0~10ms) 그리고 감소했던 포텐셜이 서서히 원래 상태로 회복되는 회복부분(약 100 us)이다. 아킹 초기시 방출된 집단 전자들과 원자들간의 충돌에 의해 형성된 아킹 스트리머는 플라즈마 전체를 단락시키게 되고 이로 인해 플로팅 포텐셜은 급격히 감소하게 된다. 이렇게 감소한 플로팅 포텐셜은 아킹 스트리머가 유지되는 한 계속 감소한 상태를 유지하게 된다. 그리고 플라즈마를 섭동했던 아킹 스트리머가 중단되면 플라즈마는 섭동전의 원래 상태로 돌아가려 하기 때문에 플로팅 포텐셜은 서서히 증가하면서 원래 상태로 회복된다. 플라즈마 아킹 발생시 생성되는 아킹 스트리머는 순간적으로 많은 전자들을 국소적으로 생성하게 되고 이 전자들에 의해 광량이 순간적으로 증가하게 된다. PM-tube (750.4 nm)에 의해 측정된 아킹시 광량은 정상방전 상태의 두배 가량이 된다. 그리고 이 순간적으로 증가된 광량은 시간이 지남에 따라 감소하게 되고 정상방전 일때의 광량이 된다. 광량이 증가한 후 정상방전 상태의 광량에 이르는 부분은 플로팅 포텐셜이 감소한 상태에서 유지되는 부분과 일치하고 이는 플로팅 포텐셜의 유지부분동안 아킹 스트리머가 발생하고 있다는 간접적인 증거가 된다. 그리고 정상 방전 상태 일때의 광량이 되면 아킹 스트리머가 중단되었다는 것이므로 그 시점부터 플로팅 포텐셜은 정산 방전상태 일 때의 포텐셜로 복구되기 시작한다. 이처럼 PM-tube를 이용한 아킹 광량 측정은 아킹 스트리머를 간접적으로 측정하게 하고 아킹 스트리머를 이용해 아킹시의 플로팅 포텐셜의 변화를 설명하게 해 준다. 응용적인 측면에서 아킹 광량 측정을 이용한 아킹 판독은 방전 전류와 방전 전압과 같은 전기적 신호를 이용한 아킹 판독에 비해 여러가지 장점을 가진다. 우선, 전기적 신호를 이용한 아킹 판독처럼 매칭 회로나 플라즈마를 섭동시키지 않는다. 그리고 원하는 부분의 아킹만을 판독하는 것도 가능하며 photo-diode를 이용할 경우 전기적 신호를 이용하는 것에 비해 경제적으로 유리하다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.60-60
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• 2019

개비자나무[Cephalotaxus harringtonia (Knight ex Forbes) K. Koch]와 비자나무[Torreya nucifera (L.) Siebold & Zucc.]의 3년생 실생묘를 유리온실에 재배하면서 실험재료로 사용하였다. 실내의 광량을 측정하여 10, 50, 100 및 200 PPFD (${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)로 설정하였다. 광량을 제외한 광주기(12/12 h), 온도($25{\pm}1^{\circ}C$), 습도($55{\pm}3%$) 및 관수(1회/3일)주기를 일정하게 유지시킨 밀실에서 8주간 재배하였다. 유리온실에서 재배중인 식물과 광량별 처리구의 초장, 줄기직경, 엽수, 엽장, 엽폭, 엽록소함량(SPAD) 및 광화학반응을 평가하였다. 개비자나무의 생육결과, 모든 광량조건에서 줄기직경과 엽록소함량이 증가하는 경향을 보였으며, 초장, 엽폭의 경우 대조구와 유의한 차이가 없었다. 스트레스지수(Fm/Fo), 최대양자수율(Fv/Fm) 및 광계II 성능지수(Pi_Abs)는 대조구에 비해 모든 광량에서 증가하는 경향을 나타냈다. 10 PPFD의 광량을 제외한 처리구에서 재배된 비자나무의 초장, 줄기직경, 엽장, 엽폭은 대조구와 유사한 경향을 나타냈다. 한편, 엽수와 엽록소함량은 대조구에 비해 우수하였다. Fm/Fo, Fv/Fm, Pi_Abs 및 비광학적 에너지의 손실(DIo/RC)은 모든 광량처리구에서 대조구에 비해 유의적으로 높은 측정값을 나타냈다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.56-56
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• 2019

본 연구에서는 자생 상록 목본 3종의 실내도입을 위하여 몇 가지 광량조건에서의 식물생육 및 광화학 반응을 조사하였다. 식물재료는 황칠나무[Dendropanax trifidus (Thunb.) Makino ex H. Hara], 먼나무(Ilex rotunda Thunb.), 편백[Chamaecyparis obtusa (Siebold & Zucc.) Endl.]의 2년생 실생묘를 유리온실에 재배하면서 실험에 사용하였다. 실내에 조사되는 광환경을 측정하여 광량 10, 50, 100 및 200 PPFD(${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)를 처리구로 설정하였다. 실내환경은 광주기(12/12 h), 온도($25{\pm}1^{\circ}C$) 및 습도($55{\pm}3%$)를 유지하였으며, 1회/3일 간격으로 관수하였다. 유리온실에서 동일기간 동안 재배중인 식물을 대조구로 사용하였으며, 실험은 8주간 수행되었다. 황칠나무와 먼나무는 200 PPFD의 높은 광량에서 초장, 줄기직경, 엽장, 엽수 등의 생육수치가 우수하였다. 반면 두 종 모두 10 PPFD 광량에서는 재배기간 중 잎이 말라가는 현상이 관찰되었으며 8주차에 모든 식물체가 고사하였다. 이는 10 PPFD 광량에서 재배된 황칠나무와 먼나무의 광화학반응에서도 Fv/Fm (-0.10, -0.08) 및 Fm/Fo (0.91, 0.93)가 낮은 수치로 조사된 반응과 일치하였다. 한편 편백나무는 모든 광량조건에서 대조구에 비해 초장 및 줄기직경 등의 생육이 우수하였으나, 10 PPFD의 낮은 광량에서는 Fv/Fm (0.16) 및 Fm/Fo (1.60)가 타 처리구에 비해 낮은 수치로 조사되었다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제30권5호
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• pp.14-21
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• 2001

축구 전용구장이 가지는 여러 지붕구조의 특성에 따라 경기장 잔디면의 조도 및 자연광량을 몬테카를로 방법과 광선추적기법을 적용하여 개발된 컴퓨터 프로그램에 의해 예측하고, 설계안에 의해 부족한 잔디면의 자연광량을 보충할 수 있는 인공조명시설의 제작방법을 레디언스(Radiance) 프로그램을 이용한 시뮬레이션 결과로부터 도출하여 제시하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.276-277
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• 2012

플라즈마 아킹은 PECVD, 플라즈마 식각 그리고 토카막과 같은 플라즈마를 이용하는 여러 공정과 연구 분야에서 문제가 되어왔다. 하지만, 문제의 중요성과 다르게 아킹에 대한 본질적인 연구는 아직 미비한 상태이다. 플라즈마 아킹은 집단전자방출(collective electron emission)에 의한 스파크 방전(spark discharge) 현상이다. 집단전자방출은 전계방출(field emission)이나 플라즈마와 쉬스를 두고 인접한 표면위에서의 유전분극(dielec emission)에 의해 발생한다. 우리는 CCP 플라즈마를 이용해 micro-arcing(MA)을 일으키고 랑뮈르 프로브를 이용해 MA 동안의 플로팅 포텐셜의 변화를 측정한다. MA시 PM-tube를 이용해 광량의 변화를 측정하고 플로팅 포텐셜을 fast-imaging과 동기화 시켜 MA 발생 메커니즘을 유추한다. 우리는 $30{\times}20$ cm 크기의 사각 전극을 위 아래로 가진 챔버에서 Ar 가스를 RF (13.56 MHz) 파워를 이용해 방전시켰다. 방전 전압과 전류는 파워 전극 앞단에서 High voltage probe (Tektronix P6015A)와 Current probe (TCPA300 + TCP312)를 이용해 측정했다. 플라즈마 아킹시 변하는 플라즈마 플로팅 포텐셜은 챔버 중앙에 위치한 랑뮈프 프로브에 의해 측정되고 챔버 옆의 뷰포트 앞에 위치한 PM-tube를 이용해 아킹시 변하는 광량을 측정하고 Intensified CCD를 이용해 fast-imaging을 한다. 또한 CCD 앞에 band pass filter를 부착하여 MA의 발생 메커니즘을 유추한다. RF 방전에서의 플라즈마 아킹은 아킹시 플로팅 포텐셜의 변화에 의해 크게 세부분으로 나눌 수 있다. 아킹 발생과 동시에 급격히 감소하는 감소부분(약 2 us) 그리고 감소한 포텐셜이 유지되는 유지부분(약 0~10 ms) 그리고 감소했던 포텐셜이 서서히 원래 상태로 회복되는 회복부분(약 100 us)이다. 아킹 초기시 방출된 집단 전자들은 쉬스를 단락시키게 되고 이로 인해 플로팅 포텐셜은 급격히 감소하게 된다. 이렇게 감소한 플로팅 포텐셜은 아킹 스트리머가 유지되는 한 계속 감소한 상태를 유지하게 된다. 그리고 플라즈마를 섭동했던 집단전자방출이 중단되면 플라즈마는 섭동전의 원래 상태로 회복된다. 플라즈마 아킹 발생시 생성되는 순간적으로 많은 전자들을 국소적으로 생성하게 되고 이 전자들에 의해 광량이 순간적으로 증가하게 된다. PM-tube (750.4 nm)에 의해 측정된 아킹시 광량은 정상방전 상태의 두배 가량이 된다. 그리고 이 순간적으로 증가된 광량은 시간이 지남에 따라 감소하게 되고 정상방전 일때의 광량이 된다. 광량이 증가한 후 정상방전상태의 광량에 이르는 부분은 플로팅 포텐셜이 감소한 상태에서 유지되는 부분과 일치하고 이는 플로팅 포텐셜의 유지부분동안 집단전자방출이 있다는 간접적인 증거가 된다. 그리고 정상 방전 상태 일때의 광량이 되면 집단전자방출이 중단되었다는 것이므로 그 시점부터 플로팅 포텐셜은 정산 방전상태 일때의 포텐셜로 복구되기 시작한다. 이처럼 PM-tube를 이용한 아킹 광량 측정은 아킹 스트리머를 간접적으로 측정하게 하고 집단전자방출을 이용해 아킹 시의 플로팅 포텐셜의 변화를 설명하게 해 준다.