• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.368-375
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• 2016

본 연구는 식물에 대한 LED 광색별 성장을 실험하여 효율적인 식물공장 광원에 대한 기준을 제시하기 위하여 수행되었다. 실험은 Red-LED와 Blue-LED, White-LED 광환경에서 식물의 성장과 이산화탄소 감소를 측정하여 확인하였다. 식물의 성장은 Red-LED에서 성장이 가장 높게 나타났다. White-LED는 Red-LED와 유사한 경향을 보였지만, 시간이 경과 할수록 Red-LED의 성장이 높은 경향을 보였다. Blue-LED는 가장 낮은 성장을 보였다. 그리고 혼합광과 단색광의 광합성정도를 확인한 결과 Red-LED와 Blue-LED를 조합한 광원에서 이산화탄소 감소가 높게 나타났으며 적색광이 많을수록 이산화탄소의 감소도 높게 나타났다. 이와 같은 실험 결과 토대로 혼합광과 백색광에서의 성장을 비교 측정한 결과, 적색 4개, 청색 2개의 비율의 광원에서 식물의 성장이 높게 나타났다. 따라서 식물공장에서 식물의 효율을 높이고 성장을 촉진하기 위해서는 백색의 단색광을 사용하는 것 보다 적색광을 사용하거나, 적색과 청색을 혼합하여 사용하여 파이토크롬 효과를 높이는 것이 바람직하다는 것이 확인되었다. 특히 백색광만 사용하는 경우 성장 초기에는 한해서 사용해야 하며 성장이 잎이 커짐에 따라 적생광이 강한 광을 사용하는 것이 효과적이다.

• 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.

• 한국산림과학회지
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• 제113권1호
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• pp.88-96
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• 2024

본 연구는 우리나라의 희귀식물인 박달목서의 현지내·외 보존 및 복원을 위한 생육 환경 조성 시 적정 광 조건을 구명하기 위해 수행되었다. 이를 위해 차광 처리구를 설치하여 전광 기준 100%, 55%, 20%, 10% 상대 광량 조건에서 4월부터 11월까지 생육 관리한 박달목서 유묘의 생장 특성, 잎 형태, 광합성 특성 및 광합성 색소 함량을 조사하였다. 그 결과, 수고와 근원경의 상대 생장률은 광량에 따른 차이가 없었으나, 잎, 줄기 및 뿌리의 건중량 및 잎 수는 55% 상대 광량 조건에서 가장 높았다. 잎의 형태는 광량이 높아질수록 엽면적이 작아지고 두께가 두꺼워지는 경향을 보였다. 광포화점에서의 광합성 속도와 기공전도도를 비롯하여 순양자수율, 암호흡, 잎의 엽록소 a, b와 카로테노이드 함량 역시 55% 상대 광량에서 가장 높았다. 전광 조건에서 박달목서 유묘의 잎은 작고 두꺼워지는 형태적 적응이 나타났으나, 엽록소 함량은 가장 낮아 광합성 속도가 55% 상대 광량보다 떨어졌다. 10%, 20% 상대 광량에서는 광량이 적을수록 엽록소 a, b, 카로테노이드 함량이 감소하였고, 광합성 속도와 암호흡 속도가 낮아졌다. 결론적으로, 박달목서 유묘는 광량에 따라 형태적인 적응 반응을 보였으나, 그늘에서 광합성 효율을 높이는 생리적인 반응은 뚜렷하지 않았다. 또한 생육에 가장 적절한 광조건은 전광의 55% 수준으로, 이 조건에서 광합성이 가장 활발하고 최종 산물인 건중량 생산이 최대로 나타났다. 따라서 박달목서는 현지외 보존을 위한 생육 환경 조성 시 광량이 전광의 55% 정도가 될 수 있도록 조절 관리하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제111권3호
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• pp.405-417
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• 2022

본 연구는 건조 스트레스에 따른 Prunus maximowiczii(산개벚나무) 및 Prunus serrulate Lindl. var. pubescens(Makino)Nakai(잔털벚나무)의 광합성 특성 및 광계II 활성에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였으며, 건조 스트레스(drought stress, DS)는 30일간의 단수처리를 통해 유도하였다. 건조 스트레스가 진행됨에 따라 토양 수분함량은 감소하였으며, DS 10~12일 사이에 두 수종모두 10% 이하로 건조한 상태가 되고, DS 15일 이후부터는 5% 이하로 나타나 위조가 시작되는 조건에 해당되었다. DS 10일부터 최대광합성 속도, 광보상점의 감소가 두드러졌고, 암호흡 및 순양자수율은 DS 15일에 크게 감소하다가 DS 20일 이후부터 증가하는 경향을 보였다. 또한 산개벚나무의 기공증산속도는 DS 15일에 크게 감소한 뒤 DS 20일 이후부터 증가하였으며, 수분이용효율은 DS 15일에 증가한 뒤 DS 20일 이후부터 감소하였다. 잔털벚나무의 경우 기공증산속도는 DS 20일에 크게 감소한 뒤 이후부터 증가하였으며, 수분이용효율은 DS 20일에 증가한 뒤 이후부터 감소하는 경향을 보였다. 이는 수분 손실을 막기 위해 기공을 닫게 되어 수분이용효율이 일시적으로 증가한 것을 의미한다. 엽록소 형광분석을 통해 산개벚나무는 DS 15일, 잔털벚나무는 DS 20일 이후에 기능지수(PI_ABS) 및 에너지전달 효율의 감소가 두드려졌으며, 광계II의 활성이 감소되었다. 특히, Ts-Ta, PI_ABS, DI_O/RC, ET_O/RC는 토양수분함량의 감소와 광합성 특성과도 유사하게 나타나, 수목의 건조 스트레스를 평가하는데 있어서 유용한 변수로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권2호
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• pp.148-156
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• 2023

본 연구는 오이(Cucumis sativus L.)의 광합성, 생육 및 수분이용효율을 분석하고 생장해석을 통해 생육 온도와 관수 주기가 식물에 미치는 영향에 대해 알아보고자 환경 제어가 가능한 실내 재배상에서 광도(70W·m^-2)와 상대습도(65%)를 동일하게 설정하여 수행하였다. 처리는 주/야간 온도(℃)를 15/10℃, 25/20℃및 35/25℃로 3처리하였고, 각 온도별 관수 주기를 1일 1회 100mL(S), 2일 1회 200mL(L)로 달리 공급하는 처리를 조합하여 총 6개(15S, 15L, 25S, 25L, 35S, 35L) 처리를 하였다. 초장이 0.5cm인 오이묘 '아시아 은천'을 양질사토로 충진한 1L 원형 포트에 정식하여 21일간 처리하였다. 처리 14일째 광합성, 증산율과 기공전도도는 25S에서 가장 높았고, 관수 주기가 짧은 S처리에서 L처리보다 높았다. 처리 기간 중 총 관수량이 2L로 동일하게 공급되었지만 토양함수율은 15S에서 가장 높았고 25S > 15L > 25L, 35S, 35L 순으로 낮았다. 상대습도는 15/10℃(61.1%)와 25/20℃(67.2%)는 비슷한 경향을 보였지만 35/25℃에서는 80.5%로 높았다. 21일째 오이 생육은 25S에서 가장 높았고, 초장, 생체중과 건물중은 관수 주기에 영향을 받았다. 잎끝황화 현상은 온도가 높았던35S, 35L에서 89.9% 발생하였다. 상대생장률(RGR)과 비엽중(SLA)은 25/20℃(25S, 25L)에서 높았고, RGR은 관수 주기가 짧은 S처리, SLA은 L처리에서 높은 경향을 보였다. 수분이용효율(WUE)은 25S, 25L > 15S > 15L, 35S, 35L 순으로 높았다. 이상의 결과 적온인 25/20℃에서 생육과 수분이용효율도 높았다. 그러나 35/25℃(35S, 35L) 처리에서는 토양 함수량이 낮았고, 잎끝 황화현상이 발생하였으며, 15/10℃(15S, 15L)에서 토양 함수율이 높고 광합성과 생장이 낮았다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권3호
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• pp.145-152
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• 2013

지구온난화와 같은 기후변화에 대한 백합나무의 생리적 적응반응을 구명하기 위해서, $CO_2$ 농도 및 기온 상승이 백합나무의 생리특성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 $CO_2$ 농도 및 기온 상승에 의하여 백합나무의 동화기관을 비롯한 모든 기관의 생장이 촉진되었다. 그러나 광합성능력과 관련된 광합성색소의 함량, 광화학계 및 탄소고정계의 활성 등은 일반 대기조건에서 생장한 개체와 유사한 값을 나타내, 광합성능력의 변화가 없었음이 시사되었다. $CO_2$ 농도 및 기온 상승에 의한 증산속도의 상승으로 광합성에 대한 수분이용효율이 저하하였다. 그러나 측근 생장이 촉진되어 뿌리에 대한 동화기관의 비율이 낮아지는 반응이 나타나 수분흡수능력이 높아졌음을 확인하였다. 또한 잎이 두꺼워지고 치밀해지는 형태적 변화가 나타나고, 수분 손실에 대한 잎의 저항능력이 증대되었음이 확인되었다. 이러한 결과로 $CO_2$ 농도 및 기온 상승에 의하여 백합나무의 수분 스트레스에 대한 저항능력이 증대됨을 알 수 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제105권1호
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• pp.78-85
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• 2016

본 연구는 수요가 증가되고 있는 산채인 갯기름나물을 대상으로 임간재배지 내 차광과 부엽토가 갯기름나물의 생장 및 광합성 특성에 미치는 영향을 조사하여 보다 고품질의 갯기름나물을 생산하는 것뿐만 아니라 생산량 증대 및 친환경 재배기술 개발에 이바지하고자 하였다. 실험은 전광 및 35%, 50%, 75% 차광으로 총 4차광처리와 부엽토처리(대조구, 침엽부엽토, 활엽부엽토)를 하였다. 초장, 줄기직경, 근원직경, 줄기수, 건중량은 전광 내 활엽부엽토에서 가장 높았으며, 엽면적, 엽장, 엽폭은 35% 차광 내 활엽부엽토에서 가장 높았다. 광합성, 기공전도도, 증산율, 수분이용효율은 전광 내 활엽부엽토에서 가장 높았다. 특히, 광합성률은 모든 차광에서 활엽부엽토가 높게 조사되었으며, 차광률이 높아질수록 낮아지는 경향을 보였다. 따라서 갯기름나물을 친환경적으로 재배하기 위해서는 임간재배에서 35% 차광(상대광도 51.1%) 후 활엽부엽토를 이용하는 것이 가장 좋은 생장을 보여 생산량 증대와 고품질 갯기름나물의 생산에 가장 효과적일 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권4호
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• pp.601-607
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• 2013

오존에 따른 피해 현상을 관찰해 보고 식물 수종에 따라 어떤 차이가 있는지 알아보기 위해서 소나무(Pinus densiflora)와 실내식물 가운데 많이 활용되는 스파티필름(Spathiphyllum patinii), 스킨답서스(Epipremnum aureum)의 항산화 효소인 GR(Glutathione Reductase), APX(Ascorbate peroxidase)의 활성, 광합성속도와 잎의 해부학적 피해 현상을 관찰하였다. 오존농도는 30 ppb로 유지했고, 50일 동안 하루 8시간(09:00~17:00) 오존을 처리한 후 다음과 같은 결과를 얻었다. 오존 농도가 30 ppb정도의 낮은 농도에서 소나무는 광합성속도, 수분이용효율, 항산화 효소의 활성, 잎의 해부학적인 특성에서 대조구와 크게 다르지 않은 것을 알 수 있었다. 반면에 실내식물인 스파티필름과 스킨답서스의 광합성속도, 항산화 효소의 활성(특히, GR의 활성), 잎의 해부학적 특성이 대조구와 오존 처리구간의 상당한 차이를 보여, 오존에 대한 민감성이 소나무에 비해 큰 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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• 제90권1호
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• pp.124-132
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• 2001

본 연구는 경기도 가평지역에 조성한 잣나무 차대검정림을 대상으로 가계별 영양생장에 미치는 생리적 특성을 구명하고자 수행하였다. 연구대상지의 18년생 잣나무 차대검정림의 가계별 생장은 평균수고 5.9m, 평균흉고직경은 8.9cm, 평균흉고단면적은 $12.0m^2$, ha당 평균재적은 $46.5m^3$였다. 전체 25개 가계의 생장을 상 중 하로 구분한 결과 가장 우수한 생장을 보인 가계는 20번 가계였으며, 평균적인 생장을 보인 가계는 10번 가계, 그리고 가장 저조한 생장을 보인 가계는 3번 가계로 판명되었다. 이러한 가계별 생장특성은 광도 증가에 따fms 잣나무의 제철별 광합성속도의 변화와 일치하는 경향을 보였으며, 이는 4계절(겨울 봄 여름 가을) 모두 동일한 결과를 보였다. 계절별 광합성 분석결과에 의하면 겨울에서 봄을 지나 여름으로 갈수록 광합성속도가 증가함을 알 수 있었다. 또한 엽록소 함량도 계절별로 같은 경향을 보였다. 특히 생장이 가장 우수한 20번 가계가 다른 가계들보다도 높은 엽록소 함량을 나타냈으며 엽장(葉長), 침엽의 두께, 동화 기관(同化器官)의 중량 및 기공 수에서도 더 높은 값을 나타내었다. 반면에 수분이용 효율은 모든 계절에서 가장 생장이 저조한 3번 가계가 다른 가계보다 높게 나타나 광합성과는 반대의 경향을 보였으며, 계절별로는 겨울철에서 생장기간인 봄철 및 여름철을 경과하면서 증가하는 것으로 나타났다.