• 생물환경조절학회지
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• 제17권4호
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• pp.283-287
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• 2008

본 연구는 저광 조사 저온 저장 중 광합성유효방사(PAR)내의 각 파장이 토마토 묘의 형태와 엽색 변화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시되었다. $10{\pm}0.5^{\circ}C$의 온도와 피크 파장이 각각 405, 450, 505, 545, 600, 645, 680, 700nm의 발광다이오드로부터 조사된 $3{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$의 광합성유효광량 자속밀도 조건에서 토마토 접목묘를 28일간 저장하였다. 405, 450, 505nm의 파장에서 저장된 묘의 잎은 다른 파장에서 저장된 잎에 비해 직립하는 경향을 보였으며, 특히 450과 505nm 파장에서 저장된 묘의 경우 엽축 생장이 억제되면서 콤팩트한 형태를 보였다. 파장의 변화에 따른 엽색의 규칙적인 변화는 저장 전후를 비교하여 관찰되지 않았으나, 405와 700nm 파장에서 저장된 묘는 엷은 녹색을 나타내었다. 저광 조사 저온 저장 중, $450{\sim}545nm$ 영역의 광조사는 토마토 묘의 직립을 유도하여 외관상 건강한 묘로 인정 받는데 기여할 것으로 기대된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권4호
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• pp.294-301
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• 2016

참외 육묘 시설 내에서 우수한 품질의 모종을 생산하기 위한 LED 광원의 이용 가능성을 검토하기 위해 접목 활착 후 20일 동안 광원과 광도를 달리하여 묘소질과 정식 후 생육을 비교하였다. 광원은 청색광(B), 적청색 혼합광원(RB3, RB7)을 이용하였고, 광도(PPFD)는 50, 100, $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 처리하였다. 조명시간은 일출(7:30) 전 2시간과 일몰(17:30) 후 2시간씩 하루에 총 4시간을 처리하는 일장연장법을 이용하였다. 참외 지상부의 생장지표인 접수 길이와 줄기직경은 청색광의 비율이 높을수록 길어지고 굵어지는 경향을 나타내었다. 적청색혼합광원(RB3)이 다른 광원들에 비해 건물률과 조직의 충실도가 높은 경향이었다. 광합성률은 적색광의 비율이 높을수록 증가하였으며, RB7 $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 처리구에서 $5.44{\mu}molCO_2{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 가장 높았다. 정식 후 RB3 $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 처리구의 초장이 132.3cm로 가장 길었고, 마디수가 22.7개로 가장 많았으며 개화율도 75%로 가장높았다. 청색광(B) 단독으로 처리한 것보다는 적청색 혼합광원(RB3)으로 처리한 것이 묘소질을 양호하게 하였고, 광도를 $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 높이는 것이 우량묘 생산에 유리할 것으로 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제19권4호
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• pp.284-289
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• 2010

플라스틱하우스 피복재의 광 이용효율을 높이기 위해 제조과정에 적색, 청색, 적색+청색 수지를 추가로 첨가하여 제조한 필름을 피복한 시설 내에서 토마토와 고추를 재배하였으며 시설 내 광 환경 변화와 작물의 생육, 수량 등을 조사하였다. 대체로 일반필름에 비하여 적색 및 청색 수지를 첨가한 필름에서 광합성유효복사의 투과량이 5~6% 많았고, 300~1,100nm의 광투과율은 0.5~1.0% 높게 나타났다. 피복재 중에는 적색+청색 혼합수지 첨가필름에서 토마토와 고추의 건물중이 높게 나타났고 일반필름에 비해 과실수량이 15~20% 많았으며 과실 당도도 약 $0.5^{\circ}Bx$. 높았다.

• 한국작물학회지
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• 제52권1호
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• pp.69-80
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• 2007

태양광과 반응하여 독특한 광화학적 작용을 하는 이산화티탄($TiO_2$)을 벼 잎 표면에 처리하였을 때 벼 엽신의 광합성 대사에 대한 영향을 검토하고 프로테옴 분석을 통해 생리변화를 구명하고자 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 광합성유효파장이 $2,400\;{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$과 $2,200\;{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$ 배치구에서 이산화티탄 10, 20 ppm 처리는 광적응상태의 엽록소형광지수(Yield)를 낮추었고 $450\;{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$ 처리구는 엽록소형광지수를 높였다. 2. 노지조건인 PAR $2,400\;{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$ 배치구에서 광합성 명반응의 상대전자전달율은 이산화티탄 10 ppm 처리에서 평균 45 %, 무처리 32.4 %, diuron 10 ppm 처리구에서 15.3%로 이산화티탄 처리는 광합성 명반응의 상대전자전달율을 높였다. 3. UV-B 4.9, $0.6\;KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$ 배치구에서 이산화티탄 처리로 초장이 증가하였고 UV-B $0.15\;KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$ 배치구에서 초장은 증가하고 건물중은 감소하였다. 4. 광합성은 노지의 UV-B 조건인 $13.6\;KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$ 배치구에서 이산화티탄 처리로 종가하였고 UV-B 4.9, 0.6, $0.15\;KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$ 배치구는 다소 증가하였으나 통계적으로 유의한 차이는 나타내지 않았다. 5. 이산화티탄 처리 후 자연광 중의 UV-B를 99% 차단하여 저수준으로 조절한 결과 68%의 단백질 발현이 감소하였고 각각 16%의 단백질 발현이 증가 또는 신생 합성되었다. 6. 이산화티탄 20 ppm 처리 후 자연광 중의 UV-B를 99% 차단시켰을 때 주로 광합성 Calvin cycle에서 $CO_2$ 결합을 촉매하는 결정구조 Rubisco의 chain E 발현이 감소하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제8권3호
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• pp.192-201
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• 1999

본 연구는 ASKAM모델로 $CO_2$, 광 및 엽면적지수가 단고추의 동적 광합성율에 추정가능성을 평가하기 위하여 수행되었다 $CO_2$ 농도는 2구획으로 구분된 반밀폐된 생장상에서 3수준 (400, 700 or 1000$\mu$mo1 mol$^{-1}$)으로 조절하였다. 온도와 습도는 21$^{\circ}C$ 및 80-95%로 조절하였고, 양액이 순환되는 용기내에서 재배하였다. 일태양복사, 온도 및 $CO_2$농도의 단기 자료를 기초로 하여 일중 단기간격에 대한 작물 순$CO_2$흡수량를 ASKAM모델로 추정하였고, 광합성 측정 중 각 구획과 기부에서의 $CO_2$농도를 매분마다 측정하였다. 순수 $CO_2$의 구획으로의 흐름, 지상방사, 구획내의 광합성유효방사, 은도 및 상대습도를 측정하였다. 본 작물생장모델은 작물의 광합성율을 적절하게 추정할 수 있는 것으로 평가되므로 생장해석, 작물관리 및 온실관리에 광범위하게 적용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 원예과학기술지
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• 제29권3호
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• pp.187-194
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• 2011

광강도와 배양액 농도에 따른 칼랑코에(Kalanchoe blossfeldiana 'Marlene')의 생육단계별 양수분 흡수율과 작물생육을 조사하였다. 광강도는 일적산 광합성유효광양자속(PPF)이 6.5, 10.3, $18.2mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$의 3수준으로, 배양액의 농도는 유묘기 EC 0.5, 1.0, 1.5, $2.0dS{\cdot}m^{-1}$의 4수준, 단일처리 후 EC 1.0, 1.5, 2.0, $3.0dS{\cdot}m^{-1}$의 4수준으로 처리하였다. 유묘기 초장은 저광 조건에서 가장 길었고, 엽면적과 건물중은 PPF $10.3mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$에서 가장 높았다. 유묘기 모든 광조건에서 EC $1.5dS{\cdot}m^{-1}$일 경우에 최대 건물중과 엽면적이 나타났다. 단일처리기 초장 역시 저광 조건에서 길었고, 엽면적, 건물 중, 분지수는 광강도가 증가함에 따라 현저하게 증가하였다. 모든 광조건에서 엽면적, 건물중, 분지수는 배양액농도가 EC 1.0-$2.0dS{\cdot}m^{-1}$까지 증가하다가 EC $3.0dS{\cdot}m^{-1}$에서 현저히 감소하였고, EC $2.0dS{\cdot}m^{-1}$에서 가장 높았다. 생육이 양호하였던 EC 처리구(유묘기 EC $1.5dS{\cdot}m^{-1}$, 단일처리기 EC $2.0dS{\cdot}m^{-1}$)의 $NO_3$-N, $H_2PO_4{^-}$, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ 이온간의 상호간 비율을 분석한 결과 육묘단계에서는 광강도에 따라 큰 차이가 없었지만, 단일처리기에서는 큰 차이가 확인되었다. 따라서 작물의 최적의 생장을 위해 유묘기에는 광도 별 EC 조절로 충분하지만, 단일처리기에는 광강도에 따른 배양액 조성과 EC조절이 필요하다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권4호
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• pp.253-257
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• 2011

LED 보광이 파프리카의 착과와 생육에 미치는 영향을 구명하기 위해 파프리카 생육기간동안 일몰 후부터 5시간 동안 red(660nm), blue(460nm) red + blue(4 : 1)광을 작물의 50cm 상단에서 조사하였다. 광원별 광합성유효광량자속(PPF)은 red광 $79{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, blue광 $75{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, red + blue광 $102{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$였다. 파프리카 엽온은 LED 보광한 것이 무보광에 비하여 높았는데 blue광에서 가장 높았다. 한편 과실 온도는 무보광한 것이 가장 높았으며 엽온보다는 낮은 경향이었다. 파프리카 초장은 무보광에서 가장 길었고 blue LED에서 가장 짧았다. 잎 크기는 무보광에 비해 LED 보광한 것이 컸다. 과실무게는 LED 보광한 것이 무거웠으나 주당 과실 수와 상품과 수량은 무보광에 비해 적었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권4호
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• pp.312-316
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• 2012

본 연구는 비닐하우스 피복재인 폴리오레핀(PO)계 필름의 효과를 구명하고자 관행의 피복필름(PE + EVA)과 비교하여 피복재별 물리적 특성과 상추와 오이의 생육 및 수량을 검토하였다. 인장강도, 인열강도 등 피복재의 물리적 특성은 일반필름보다 PO필름이 우수하였다. 400~700 nm의 광합성유효광의 투과율은 일반필름에 비해 PO필름이 4.1% 높았고, 전체 광선투과율(300~1,100 nm)도 PO필름이 4.3% 높았다. 하우스 내의 주간 평균기온은 일반필름보다 PO필름이 $1.5^{\circ}C$ 높았고, 야간 평균기온도 PO필름이 $0.8^{\circ}C$ 높게 유지되었다. 주야간 상대습도는 필름 간에 유의적 차이가 없었다. 엽록소 함량은 오이의 경우 필름 간 유의적 차이는 없었으나 일반필름에 비해 PO필름이 엽록소 a가 약간 높았으며, 상추는 PO필름이 일반필름보다 유의하게 높았다. 수확기 오이 생육에 있어서 초장, 엽면적, 생체중 및 건물중 모두 일반필름보다 PO필름을 피복한 하우스에서 크고 무거웠다. 수확한 오이의 과실 수량은 일반필름에 비해 PO필름이 14.0% 높았고, 상추 수량도 일반필름보다 PO필름이 13.6% 높았다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.251-267
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• 2021

원격 탐사 기반의 식생지수들은 광합성을 조절하는 식물생리적 특성과 경험적 상관관계를 보이며, 여러공간 규모에서의 총일차생산량(GPP) 추정에 활용되고 있다. 하지만 시간 해상도가 높아질수록 식생지수를 이용한 GPP 추정의 불확실성이 커지는 한계가 존재한다. 또한 식생지수 관련 분석에 주로 사용되는 에디공분산법을 이용하여 추정한 GPP 역시 실제 측정한 순생태계교환량(NEE)을 GPP와 생태계 호흡(RE)으로 배분하는 데 사용하는 방법에 따라 추정값이 달라지는 불확실성이 존재한다. 본 연구에서는 플럭스 타워가 설치된 네 곳의 농림생태계를 대상으로 근지표에서 관측한 식생의 분광 특성을 이용한 다양한 식생지수를 계산하였고, 이를 다양한 시간 해상도에서 GPP 추정에 적용가능한 지를 분석하였다. 동시에 이를 이용하여 NEE 배분 방법의 불확실성을 평가하였다. 비교에 사용한 정규식생지수, 개량식생지수, 적외반사식생지수(NIRv)에 비해 적외반사식생지수와 광합성유효광(PAR)을 결합한 NIRvP이 식생 및 지형 조건에 의한 공간 이질성으로 인해 관측지에 따라 약간의 차이가 나타났지만, 농경지와 산림에서 모두 30분과 일 단위 시간 해상도에서 GPP와 높은 상관성(r² = 0.63, 0.68)을 보였다. 또한 기존 KoFlux 표준 NEE 배분방법에 비해 기계학습 기반의 NEE 배분 방법을 적용할 경우, 산림에서 30분 단위의 GPP와 NIRvP 사이의 상관성이 향상되었지만, 일 단위에는 그 차이가 크지 않았다. 하지만 광조건 이외에 다른 요인에 의해 광합성이 제한되는 경우 NIRvP와 GPP 간의 상관성이 떨어져 NIRvP를 이용해 실제 배분 결과를 직접 평가하긴 어려웠으며, 주로 광 조건에 의해 광합성이 제한되는 흐린 날의 경우 NEE 배분 정확도를 평가할 수 있는 가능성이 존재하였다. 그러나 높은 시간해상도의 Vis 기반의 GPP 추정이 의미를 가지려면, VIs와 GPP간의 경험적 관계를 넘어서는 시스템 사고 및 자기-조직화와 관련된 복잡계 기반의 분석 방법이 요구된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권1호
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• pp.82-88
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• 2021

원격탐사 기법을 이용하여 산출된 태양 유도 엽록소 형광(Sun-Induced Fluorescence, SIF)을 통해 식생의 광합성 효율 및 스트레스 상태를 이해하기 위한 노력이 세계적으로 진행되고 있다. 최근 SIF 관측을 위한 광학 기기 개발과 SIF 산출 방법론이 정립되고 있으나 아직 국내에서는 SIF 관측이 드물며 관측 자료의 수도 적다. 본고에서는 나주에서 2020년 6월 10일부터 2020년 10월 5일까지 벼 생육기간 동안 광학 기기를 이용하여 관측된 SIF 자료를 공개하였다. SFM 방법과 iFLD 방법으로 O2A과 O2B 흡수 대역의 SIF를 산출하였으며, 광합성 유효 복사량에 대한 정보도 제공하였다. 또한, 태양천정각, 센서의 광 포화상태, 관측 순간의 태양광의 급격한 변화, 태양광 정반사 영향 등을 고려하여 품질이 낮은 SIF 자료를 필터링하였다. 본 자료를 통해 연구자들이 SIF에 대한 이해를 높이고, 제안된 SIF 자료 필터링 방법으로 SIF 산출물 품질관리에 도움이 될 것으로 기대한다.