• 한국습지학회지
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• 제18권2호
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• pp.201-207
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• 2016

LID 시설에는 물순환 회복과 오염물질 저감을 위해 다양한 종류의 식물이 적용되고 있다. 그러나 겨울철 제설제 살포와 식물의 성장둔화로 인한 급격한 토양 함수량 변화는 식물의 고사 등 문제를 야기시킨다. 따라서 본 연구는 LID 시설에 적용 가능한 8가지 주요 식물을 선정하여 염분에 대한 저항성과 식물의 성장능력, 오염물질 저감능력 및 물순환 회복 등을 평가하기 위하여 수행되었다. 실험에 적용된 식물은 목본류인 조팝나무(S.P), 연산홍(R.I), 메타세콰이어(M.G)와 초본류인 창포(A.C), 하늘매발톱(A.F), 메리골드(T.L), 패랭이(D.C)와 애기별꽃(P.B)이 선정되었다. 식물의 성장은 조팝나무(S.P), 연산홍(R.I), 메타세콰이어(M.G)와 같은 목본류가 초본류에 비하여 성장률이 높은 것으로 나타났다. 염분에 의한 내성은 목본류에서는 메타세콰이어(M.G)>조팝나무(S.P)>연산홍(R.I) 순으로 나타났으며, 초본류에서는 메리골드(T.L)=패랭이(D.C)>창포(A.C)>애기별꽃(P.B)>하늘매발톱(A.F) 순으로 조사되었다. 대부분의 식물에서 염분에 의한 영향과는 상관없이 TN과 TP 저감효율이 60% 이상으로 높게 나타났으며, 메타세콰이어(M.G)가 높은 성장에 기인한 활발한 광합성과 호흡의 영향으로 높은 오염물질 제거능력과 물순환 능력을 보였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권4호
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• pp.371-375
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• 2014

본 연구는 인공광 이용형 common ice plant 식물공장 설계를 위한 기초자료를 확보하고자 수행되었다. 인공광 이용형 식물공장에서 작물의 광합성을 위해 필요한 광도는 $120{\sim}200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 탄소 고정률은 $0.84nmolCO_2{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$이었다. 1주의 점유 면적 $0.0225m^2$($15{\times}15cm$), 광도 $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 하루 1,000주 생산을 가정할 경우, 식재 주수는 25,000주, $563m^2$의 재배면적이 필요하며, 전체 광도는 $140,625{\mu}mol{\cdot}s^{-1}$가 필요하게 된다. 하루 전력 약 153.2kW 기준으로 약 2,785개의 55W 형광등이 필요하며, 1개월 전기요금은 246만원(농업용 전력(을))이 된다. 또한 조명 설비 비용 2,785만원, 설비 비용 8,356만원과 전체 생산 비용 10,027만원이 소요된다. 재배기간 25일(325일 생산), 상품화율 80%에 따른 1주 당 생산 비용은 인건비 포함하여 약 370원이 된다. 경비 총합, 감가상각비와 연간 판매수입을 고려해 볼 때, 1주당 판매 비용은 970원 이상으로 판단되었다.

• 식물병연구
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• 제23권1호
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• pp.42-48
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• 2017

Chlorella는 광합성을 통해 자가영양하는 미생물이다. 이전 연구를 통해 Chlorella fusca를 전처리한 오이 잎에서 오이 탄저병균의 부착기 형성률이 억제됨을 밝혔다. 본 연구에서는 SEM 및 TEM을 통해 C. fusca를 전처리한 잎에서 오이탄저병균의 초미세 감염구조를 관찰하였다. SEM 이미지에서는 대부분의 병원균 포자와 균사 주위에 많은 수의 C. fusca 세포가 관찰되었다. 또한 포자는 발아되었으나 식물조직에 침입하는 데 필요한 부착기는 형성되지 않았다. 이를 통하여 병원균 주위에 있는 C. fusca 세포가 병원균 부착기 형성을 억제하는 데 역할을 할 것으로 생각되었다. 한편, TEM 이미지를 통한 병원균 균사 내부의 초미세 구조에서는 C. fusca를 전처리한 잎과 무처리한 잎 간에 별다른 차이가 관찰되지 않았다. 이는 전처리한 식물에서 병원균은 무처리한 잎과 유사하게 성장하는 것으로 보인다. 이들 결과를 통하여 C. fusca에 의한 식물 표면에서의 병원균 부착기 형성 억제가 오이탄저병 감소의 원인인 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권2호
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• pp.105-109
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• 2020

본 연구는 태양광 기반으로 인공광 병렬 광공급 시스템을 개발하고 상추 재배효과를 구명하기 위하여 수행하였다. 태양광 기반으로 인공광원을 공급하는 장치는 광원 공급부, 전원공급부, 시스템 계측 및 제어부로 구성하였다. 광원공급부는 태양광 전송장치(광파이버)와 LED 램프(인공광)로 구성하였고, 태양광 전송장치는 광 전송률이 우수한 석영재질의 광섬유(Optical fiber)로 제작되었으며, 인공광은 LED 중 White 램프를 사용하였다. 전원 공급부는 누전 차단기, SMPS, LED 제어기 및 릴레이로 구성하였다. 시스템계측 및 제어부는 터치스크린과 지그비(ZigBee) 통신모듈, 광량센서로 구성하였다. 구성한 장치의 성능시험 결과 광량센서로 측정된 강도가 200μmol·m^-2·s^-1 이하가 되면 자동적으로 LED 램프가 작동되어 보광하는 것을 확인하였다. 또한 본 장치를 활용하여 상추를 재배한 결과, 엽장, 뿌리길이, 엽록소 함량 및 지하부 생체중이 LED 처리보다 큰 것으로 나타났다. 따라서본 장치는 화석연료 고갈 등으로 전기 사용에 제한이 올때 폐쇄형 식물공장 같은 시설에서 작물을 재배할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국잡초학회지
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• 제7권2호
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• pp.200-207
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• 1987

잡초발생전(雜草發生前) 처리(處理)하며 단백질대사(蛋白質代謝)률 억제(抑制)하는 작용기작(作用機作)을 가진 butachlor와 잡초발생후(雜草發生後)에 처리(處理)하여 광합성(光合成)을 억제(抑制)하는 simetryne에 내성(耐性)을 지닌 식물체(植物體)를 육성(育成)키 위하여 본(本) 실험(實驗)을 수행(遂行)하여 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 카루스의 생사여부(生死與否)는 TTC의 반응(反應)으로 간단히 검정가능(檢定可能)하며 농도(濃度)에 관계(關係)없이 전공시품종(全共試品種)이 생존(生存)하였다. 2. Succinate dehydrogenase inhibition index (S.D.I.)로 본 butachlor에 대한 벼 품종간(品種間) 차(差)는 카루스 증식반응(增殖反應)과 유식물체반응(幼植物體反應)과는 다소(多小) 일치(一致)하는 경향(傾向)을 보였다. 3. Simetryne을 유묘기(幼苗期)의 벼에 처리(處理)하면 품종간(品種間)에 뚜렷한 반응(反應)이 있었고 Japonica 형(型)이 내성(耐性)을 나타내었다. 그러나 카루스증식면(增殖面)에서 본 simetryne의 영향(影響)은 유묘기(幼苗期)와 일치(一致)하지 않으며 억제정도(抑制程度)가 butachlor 보다 낮았다. 4. Butachlor에 내성(耐性)을 보이는 상풍벼는 simetryne에도 내성(耐性)을 다소(多少)나타냈다. 5. Simetryne과 butachlor 처리구(處理區)에서 살아남은 카루스로부터 분화식물체(分化植物體)를 유도(誘導)하였다.

• 한국해양학회지
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• 제26권3호
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• pp.204-222
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• 1991

한반도 남해안에 위치한 반폐쇄성 연안해역으로 영양염류가 풍부한 진해만에서의 영양염류와 용존 산소의 계절적인 순환양상을 최초로 보고 하였다. 진해만의 수리학적 인 양상은 성층화된 여름 (4-9월)과 수직적으로 잘 혼합된 겨울로서 특징지울 수 있 다. 진해만의 내부는 여름에 표층에서는 용존산소가 400 uM을 넘으나 저층에서는 50 uM 이하로 무산소 환경을 이룬다. 10월경 성층이 파괴된 후에도 2월경까지는 물기둥 절체가 용존산도로 불포화 되어 있다. 질소계 영양염류는 육지로부터 일년내내 유입된 다. 그러나 간단한 수지 계산결과 모든 영양염류들은 진해만 생태계 내에서 효과적으 로 순환되고 외부 대륙붕으로의 유출은 거의 없는 것으로 생각된다. 따라서 엄밀한 의 미에서 영양염류의은 거의 일어나지 않는 것으로 보인다. 겨울철 벤틱층(해저표면을 포함하는 인접수층)에서의 호흡률을 용존산소 현존량과 대기-해양 교환량을 이용하여 추정하면 최소 21-24 mmol m/SUP -1/d/SUP -1/이다. 이는 겨울철 식물플랑크톤에 의한 광합성량의 20% 정도를 차지하는 양이다.

• 현장농수산연구지
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• 제23권1호
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• pp.59-66
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• 2021

태양광에서 작물의 생육에 필요한 파장대역은 통과시키고, 필요하지 않은 파장대역은 발전에 이용할 수 있는 염료감응전지 개발을 위한 기초연구로 선택적 광투과에 따른 온실 환경 및 생육을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 조도 기준 투과율은 Blue필터 및 Green필터가 Red필터에 비하여 10%이상 높은 것으로 조사되었으나, 광량자속밀도 기준 투과율은 Red 필터 및 Blue필터가 Green필터에 비하여 10%이상 높은 것으로 조사되었다. 또한 적외선 30% 차단 필터 부착 온실은 다른필터 부착온실보다 온도가 낮을 것으로 예측하였으나, 큰 차이가 발생하지 않은 것으로 조사되어 창을 열어 제어하는 온실에서 열차단 필터의 적용은 적절하지 않을 것으로 판단되었다. 선택적 광투과 모형온실에서 재배한 파프리카의 생육을 조사한 결과 Green과 Blue필터 온실에서 파프리카의 도장정도가 가장 심하고 줄기가 연약하게 자라는 특성이 나타났지만, 적외선차단 필터 온실에서 파프리카 식물체의 생체중이 678.9g으로 가장 높았으며, Red필터와 대조구 온실은 상대적으로 그 생육이 저조한 것으로 조사되었다. 광합성 속도, 증산률, 기공전도도 모두 적외선차단필터 시험구와 대조구에서 높고 나머지 시험구에서 낮은 결과를 보였다. 반면에 수분이용효율은 시험구간에서 큰 차이를 보이지 않았다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권3호
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• pp.212-220
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• 2022

장미의 단일 마디 삽목의 경우 온도, 상대 습도 및 광과 같은 환경 관리가 생산성에 영향을 미친다. 기온과 상대습도가 삽목 성공률과 묘 소질에 미치는 영향을 조사하기 위해 장미(Rosa hybrida) 'Maisie' 품종과 투명한 플라스틱 박스를 이용하였으며 인공조명(white LED, PPFD 104.0µmol·m^-2·s^-1)을 이용하여 전 기간 밀폐 조건에서 삽목 시 가장 효과적인 소엽수와 광주기 조건을 구명하고자 하였다. 첫 번째 실험은 밀폐 기간을 달리하여 총 6주 동안 진행되었다. 밀폐 기간이 길어질수록 뿌리수와 가장 긴뿌리의 길이가 감소하였다. 그러나 밀폐 기간에 따른 생존율, 신초발생률, 발근율에 유의한 차이가 없었다. 두 번째 실험에서는 삽수 생존율과 신초발생률이 광주기(0/24, 2/22, 4/20, 8/16, 16/8h)와 삽수 소엽의 개수(0, 2, 4)에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 생존율은 명기 16시간, 소엽 4개 처리구에서 가장 높았다. 생존율과 신초발생률을 에너지 효율과 함께 고려한 결과, 소엽을 2개 또는 4개 붙인 삽수를 이용하여 하루 8시간 광을 조사하는 것이 가장 효과적인 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.148-148
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• 2023

산업 고도화로 인하여 복잡하고 다양한 유기물의 사용량이 증가하였으며, 공공수역 내 새로운 오염물질이 유입됨에 따라 생화학적 산소요구량(BOD) 중심의 수질평가에 한계를 나타내었다. 이후 난분해성 물질을 고려한 유기물관리 정책과 총량관리의 필요성이 제기되었고 국내 하천과 호소에서는 총 유기탄소(TOC)를 유기물 관리지표로 설정하였다. 그러나 부영양 하천과 호소에서 TOC는 외부 부하뿐만아니라 식물플랑크톤의 과잉성장에 의해 증가할 수 있는 항목이므로 TOC 관리정책 추진을 위해서는 유기물의 기원에 대한 파악이 필요하다. 한편, 우리나라와 같이 몬순 기후대에 속한 댐 저수지의 경우 강우시 유입하는 탁수에 의해 다량의 유기물과 인이 유입되기도 하지만 식물플랑크톤의 제한요인 중 광량에 많은 영향을 미친다. 식물플랑크톤의 광합성은 수체 내 유기탄소 내부생성에 매우 중요한 요소이나 점 단위의 실험적 방법을 활용한 유기탄소 순환 해석은 저수지의 시·공간적인 변동성을 고려하기에 한계가 있다. 본 연구의 목적은 금강 수계 최대 상수원인 대청호를 대상으로 3차원 수리-수질 모델을 적용하여 유기탄소 성분 별 유입과 유출, 내부생성 및 소멸량을 평가하고 탁수가 저수지에서의 유기탄소 순환에 미치는 영향을 분석하는데 있다. 유기탄소 물질수지 해석을 위해 AEM3D 모델을 사용하였으며 2018년을 대상으로 입력자료를 구축한 후 보정 및 검정을 수행하였다. 모델은 유기탄소를 입자성, 용존성, 그리고 난분해성과 생분해성으로 구분하여 모의하며 유기물질 성상별 실험결과를 이용하여 입력자료를 구축하였으며 유기탄소순환 해석을 위해 4가지의 탄소성분과 조류 세포 내 탄소의 질량 변화율을 계산하였다. 이를 위해 외부 유입·유출부하율, 수체 내 생성(일차생산, 재부상, 퇴적물과 수체 간 확산) 및 소멸률(POC 및 조류 침강, DOC 무기화, 탈질)을 고려하였으며 탁수의 영향을 분석하기 위해 탁수 포함여부 시나리오를 구성하고 유기탄소 생성 및 소멸기작별 변동성을 비교 분석하였다. 모델은 2018년의 물수지를 적절히 재현하였으며 저수지의 수온 및 탁도 성층구조를 잘 재현해내면서 전반적인 수질을 적절하게 모의하였다. 탁수를 고려하였을 시 연간 TOC 부하량 중 내부기원 부하량은 56% 수준이였으나 탁수를 배제한 경우 내부기원 부하량은 82%로 나타났다. 특히, 연평균 Chl-a 농도가 44~48% 차이가 발생하면서 1차생산량이 약 4배가량 증가하였다. 몬순지역에서의 탁수는 체류시간이 긴 성층 저수지에서 식물플랑크톤 성장제어에 큰 영향을 미쳤으며 전반적인 유기탄소 순환을 해석하는데 있어 매우 중요한 인자로 작용하였다.

• 한국작물학회지
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• 제39권6호
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• pp.548-555
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• 1994

작물의 생육시기별 산성비에 대한 내성과 피해양상을 알기 위하여 벼, 콩, 고추 3개 작물을 영양생장기-수확기 또는 생식생장기-수확기에 pH2.7의 인공산성비를 10mm씩 2일 간격으로 처리한 후 작물의 생육, 수량 및 수량구성요소, 작물의 피해양상, 식물체 중 엽록소, 질소, 황 등을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 인공산성비에 대한 잎의 가시적 피해는 벼 < 고추 < 콩의 순으로 컸으며, 생식생장기-수확기 처리보다 영양생장기-수확기 처리에서 피해가 더 심했다. 피해증상은 벼는 갈색반점, 콩은 황화현상과 갈색반점, 고추는 작은 갈색반점이나 구멍이 생겼다. 2. 생식생장기에 조사한 벼, 콩, 고추의 엽록소 함량은 모두 pH 2.7 인공산성비의 영양생장기-수확기 처리 < 생식생장기-수확기 처리 < 무처리 순으로 높았으나 광합성 능력은 차이가 없었다. 3. 질소 함량은 벼에서는 인공산성비 처리간에 차이가 없었으나 콩과 고추에서는 영양생장기-수확기 처리에서 생식생장기-수확기 처리 혹은 무처리보다 질소 함량과 흡수량이 많았다. 4. 황 함량은 벼, 콩, 고추에서 모두 차이가 없었으나 흡수량은 벼 와 콩에서는 인공산성비 처리 기간이 길수록 많았다. 5. 벼와 콩의 수량은 pH 2.7 인공산성비의 영향을 받지 않았지만 벼는 영양생장기-수확기 처리에서 임실률, 등숙률, 1,000립중이 감소하였다. 고추는 주당 과실수와 과중의 감소로 수량은 영양생장기-수확기 처리 < 생식생장기-수확기처리 < 무처리 순으로 높았다. 6. 인공산성비를 개화기에 1회 처리할 때 벼는 pH2.3이하에서 영화에 갈색반점이 생기며, 콩과 고추는 각각 pH 1.7 및 2.0에서 꽃잎은 시드나 과실은 생장하였다. 인공산성비의 pH가 2.6에서 1.7까지 낮아질 때 콩은 협당립수가 감소하였으나 벼의 임실률과 고추의 착과율은 영향을 받지 않았다.