• Journal of Bio-Environment Control
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• v.11 no.1
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• pp.40-44
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• 2002

A prototype of closed-type transplant production system(CTTPS) with fully environmental control was developed to produce massively quality transplants. Four photosynthetic photon flux(PPF) levels of 200,300,400 and 500$\mu$mol . m$^{-2}$ .s$^{-1}$ , four photoperiod levels of 1816 h,12/12h, 9/15 h and 6/18 h were provided to analyze the growth and development of cucumber plug seedlings(Cucumis sativus L., cv. Kyuewosalichungiang) as affected by PPF and photoperiod in a CTTPS. Effect of photoperiod on the growth and development of cucumber plug seedlings produced in a CTTPS was higher than PPF, Stem diameters dry weight of shoot and roots number of leaves, leaf with and length, and SPAD value of cucumber plug seedlings produced in a CTTPS were significantly high as compared to the control. But stem length of plug seedlings produced in a CTTPS was shorter than those of the control. Growth characteristics of cucumber plug seedlings raised at photoperiod of 6/18 h and PPF of 200$\mu$mol . m$^{-2}$ .s$^{-1}$ were similar to the those of the control. These results suggest that cucumber quality transplant can be produced at relatively short photoperiod and low PPF, It means that the electric energy consumed for the production of cucumber plug seedlings in a CTTPS can be saved.

• Korean Journal of Medicinal Crop Science
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• v.15 no.4
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• pp.276-284
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• 2007

To investigate the influence of shading materials with growing stages in Panax Ginseng C. A. Meyer, the diurnal change of photosynthesis, stomatal conductance, transpiration and its any correlation were measured. The net photosynthetic rate and stomatal conductance of ginseng were higher in the morning than in the broad day. The net photosynthetic rate was increased as the PAR (Photosynthetically Action Radiation) was increased and it was reached the maximum at the $200\;{\mu}mol/m^2/s$ of PAR in overall leaves. Transpiration rate was increased in the afternoon compared to in the morning. The transpiration rate was higher in rain shelter shading plate than in polyethylene net. A linear equation was obtained between net photosynthetic rate and stomatal conductance in the morning. SPAD was higher in rain shelter shading plate than in polyethylene net through all growth stages. It may result from the decrease of growth progress. From investigating photosynthetic characteristics, we concluded that shading plate of rain shelter was more an efficient material to ginseng growth.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2019.10a
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• pp.48-48
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• 2019

Amorphophallus paeoniifolius (Dennst.) Nicolson는 영명으로 Elephant yam 또는 Whitespot giant arum 으로 불리는 천남성과(Araceae) 식물로 동아시아, 뉴기니, 오세아니아, 마다가스카르 등지에서 자생하고 있으며 숲의 가장자리 또는 2차림에서 발견 된다. 다년생 식물로 덩이줄기는 어두운 갈색의 둥근모양으로 직경 20~25 cm로 자라고 수염뿌리가 사방으로 달린다. IUCN 적색목록(Red List)에 관심대상 종(LC: Least Concern)에 속하는 식물이다. 현지인들은 마(Dioscorea Polystachya Turcz.)처럼 채소로 먹기도 하며 약용으로 쓰이기도 하는데 복부장애, 소화불량, 천식, 기관지염, 빈혈 등에 약효가 있다. Amorphophallus paeoniifolius은 $25^{\circ}C{\sim}35^{\circ}C$, 연강수량 1,000~1,500 mm에서 잘 자란다. 가운데 눈이 올라오면서 생장을 시작하고 며칠이 지나서야 잎 또는 꽃으로 자라는지 알 수 있다. 잎의 생육주기는 잎눈이 생장을 시작하면 잎자루 끝에 소엽과 소잎자루가 접힌 채로 올라온다. 소엽들이 펴지면서 완전한 모습을 갖추는데 30일 이상의 생장기간을 갖는다. 잎의 형태는 우상복엽(pinnate compound leaf)으로 우산처럼 보이는 잎 하나로 광합성을 한다. 잎은 최대 높이 2.5~3 m, 너비 3 m까지 자라며, 잎자루의 색은 녹색과 청색으로 얼룩덜룩한 무늬가 있다. 인공환경 조건에서 Amorphophallus paeoniifolius 생활사 중 잎의 주기를 연구하기 위해서 광, 온도 등의 지상부 환경은 열대 및 아열대 식물의 자생지와 유사하게 조성하였고, 지하부 환경은 인공 배합토를 사용하여 조성하였다. 평균온도는 $25{\sim}28^{\circ}C$, 겨울철 최저 $16^{\circ}C$, 여름철 최고 $33^{\circ}C$를 유지 관리 하였다. 자동 환경제어시스템으로 온도 및 환기를 유지 관리하고 필요에 따라 수동제어 관리를 병행하여 조절하였다. Amorphophallus paeoniifolius는 잎을 먼저 생성하고 광합성으로 생산된 영양물질을 덩이뿌리에 저장을 하고 그 영양물질을 이용하여 꽃을 피우는 생육 특성을 지닌다. 실험에 사용된 공시 식물은 2018년 12월 미얀마에서 생체(덩이줄기) 형태로 도입되었다. 화분에 식재 후 약 5개월이 지난 시점에서 잎의 생장이 시작되었다. 2019년 7월 29일 기준으로 높이 80 cm, 너비 60 cm의 크기로 성장하였으며, 생육환경에 따라 3~5개월 뒤 잎이 지고 나면 다시 덩이줄기로 되돌아갈 것으로 판단된다. 하지만 지금까지 이 식물에 알려진 정보는 인공환경에서의 연구가 아닌 자연환경에서의 연구결과이기 때문에 인공적인 온실 환경에서 자란 Amorphophallus paeoniifolius는 잎의 주기는 더 오래 갈 수도 있으며 꽃의 주기 또한 느리거나 빠를 수 있다. 잎의 생장주기(Leaf Cycle)시 잎자루가 낮과 밤의 방향을 달리 하여 자라는 것이 관찰되었다. 이는 광합성을 위해서 잎자루의 방향을 햇빛 방향으로 돌리는 것으로 판단된다. Amorphophallus paeoniifolius를 실내 조경 식물 또는 식 약용의 소재식물로 활용하기 위해서는 꽃의 생장주기 등 추가적인 모니터링과 연구가 필요하다.

• Journal of the Speleological Society of Korea
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• v.44 no.45
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• pp.29-40
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• 1996

동굴환경의 주요특성은 첫째 광선이 차단되어 암흑상태이며 둘째, 내부 습도가 높고 기온이나 수온이 연중 변화가 심하지 않으며 셋째, 먹이연쇄에 필수적인 영양공급원이 제한되어 있다. 따라서 광합성 작용으로 생장하는 녹색식물은 태양광선이 유입되는 곳이나 인공조명 시설지역을 제외한 곳에서는 서식이 불가능하고 대형동물이나 초식동물은 생존이 어렵다.(중략)

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.28 no.1
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• pp.86-93
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• 2019

Plant growth and morphology are affected by light environments. The morphogenesis and growth of the plants growing in plant factories are different from those grown under sunlight due to the effect of far-red light included in sunlight. The objective of this study was to compare the morphogenesis and growth of cucumber plants grown under artificial sunlight, high pressure sodium lamp (HPS), and HPS with additional far-red light (HPS+FR). The artificial solar (AS) with a spectrum similar to sunlight was manufactured using sulfur plasma lamp, incandescent lamp, and green-reducing optical film. HPS was used as a conventional electrical light source and far-red LEDs were added for HPS+FR. The optical properties of each light source was analyzed. The morphogenesis, growth, and photosynthetic rate were compared in each light source. The ratio of red to far-red lights and phytochrome photostationary state were similar in AS and HPS+FR. There were significant differences in morphology and growth between HPS and HPS+FR, but there were no significant differences between AS and HPS+FR. SPAD was highest in HPS, while photosynthetic rate was higher at AS and HPS. Although the photosynthetic rate in HPS+FR was lower than HPS, the growth was similar in AS. It was because canopy light interception was increased by longer petioles and larger leaf areas induced by FR. It is confirmed that the electrical light with additional far-red light induces similar photomorphogenesis and growth in sunlight spectrum. From the results, we expect that similar results will be obtained by adding far-red light to electrical light sources in plant factories.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2006.06a
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• pp.178-180
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• 2006

광은 식물의 광합성 작용뿐만 아니라 조직이나 기관의 분화, 종자의 발달 등 식물의 형태형성에도 관여하는 중요한 요인 중 하나이다. 불량한 광환경조건 하에서는 작물의 생육부진 뿐만 아니라 다양한 생리장해 및 병발생 등을 유발하기 때문에 경제적으로 광효율을 증가시키기 위하여 적절한 시설구조를 채택해야 한다. 또한 작물의 생육과 품질을 향상시키기 위하여 보광 및 차광 등 광환경 관리기술 개발이 요구된다. 본 연구에서 도입한 적외선램프는 새로운 인공광원으로서 태양광과 80% 정도 유사하고 용도에 따라 근적외선, 중적외선 및 원적외선이 방사되도록 할 수 있으며, 적은 전력소모량과 발생되는 열원은 겨울철 온풍난방기를 보조하거나 대체할 수 있어 에너지 절감효과를 동시에 기대할 수 있다. 따라서 본 연구는 인공광원에 대한 기초연구로서 인공광원의 종류별 분광특성을 비교 분석하고, 일몰 후 적외선램프의 조사 시간이 배추와 상추 유묘의 생장에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.21 no.6
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• pp.659-663
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• 2010

Microalgae has been seen all over the seawater and several species are used for human food. Specially, Nannochloropsis oculata, a photosynthetic microalgae, has been focused for a vast array of valuable nutritious compounds. In order to find high mass Nannochloropsis oculata culture conditions, some of important growth factors of pH, temperature, culture media, and $CO_2$ effect were tested. The optimal growth condition was found to be as follows : 3% artificial seawater, initial pH 8.5, and temperature $25^{\circ}C$. The alga mass and chlorophyll content were dramatically increased by applying 5% flue $CO_2$ gas (1.50 g/L algae in a continuous $CO_2$ flue; 0.76 g/L alga without $CO_2$). It was shown that the chlorophyll biosynthesis was also closely associated with alga growth.

• Journal of Korea Foresty Energy
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• v.23 no.1
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• pp.19-25
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• 2004

This study was performed to investigate the growth and photosynthetic rate of ten-years old Pinus koraiensis and Pinus rigida in Banwol industrial region comparing with those of the control site in Gwangju, Gyeonggi Province. Surface soil of the damaged site in pH 4.2 was more acidic than control site in pH 4.8, assuming the accelerated soil deterioration by acid deposition. The shoot growth, needle survival rate and net photosynthetic rate of P. koraiensis and P. rigida at the damaged site were lower than at the control site. In addition, the quantum yield and chlorophyll a+b and b contents reduced in damaged treatment. These results suggest that an inhibition of photochemical reaction of P. koraiensis and P. rigida at the damaged site of Banwol industrial region could be attributed to combined influence of atmospheric pollution and soil acidification.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.16 no.2
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• pp.175-180
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• 1997

This experiment was conducted to find out the effects of lime materials application on reducing injury of simulated acid rain(SAR) in soybean grown in pot contained with sandy loam. Six treatments including control, slaked lime(SL), 1% and 2% lime water(LW) and composite treatments with SL+LW were applied. Slaked lime was applied to soil in pot before planting, and lime water was applied to leaves a day prior to the spray of SAR(pH 2.7) and normal rain(pH 6.0), and these were sprayed at 2-day intervals. Growth, yield and yield components, foliar injury rate, chrolophyll content and photosynthetic activity in leaves, content of mineral nutrients in plant and soil chemical properties were analyzed and investigated. These results obtained are summarized as follows : Seed yield of all lime treatment was reduced by SAR compared with control. But seed yield of all lime treatment was increased with treatment of lime material in soil and on leaves. After 15 and 45 times spray of SAR, all lime treatments were effective in injury reducing visible injury of leaves compared with none treatment. Chlorophyll content in leaves was highest in plants treated with slaked lime+ 1% lime water and photosynthetic activity was highest with treatment of slaked lime. Concentration of total nitrogen, phosphate, and sulfur in soybean plant were increased by the spray of SAR. Concentration of total nitrogen, potassium and calcium in soybean plant were increased with treatment of slaked lime into soil. By treatments of SAR, soil pH was decreased, and total nitrogen and sulfur concentration in soil were increased. However, available phosphate and exchangeable cations in soil such as calcium, magnesium and potassium were reduced. Soil pH, calcium and silicate concentration were increased with treatment of slaked lime into soil.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.72.1-72.1
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• 2013

광촉매 활용 기술은 수질 및 대기 중의 난분해성 오염 물질 처리 등의 환경 분야에서부터 항균 및 초친수성 기능을 활용한 소재 분야, 그리고 태양광을 이용한 물분해 수소 제조 및 이산화탄소의 전환 등의 인공 광합성 연구 분야까지 그 응용분야가 대단히 넓은 기술이다. 본 강연에서는 이러한 광촉매의 반응 원리와 대표적인 응용분야인 환경 정화 분야 및 에너지 분야에서의 광촉매 기술의 활용, 그리고 현재 광촉매 관련 연구 분야의 주요 관심사 및 미래 성장을 위한 과제 등을 포괄적으로 다루고자 한다. 광촉매 반응은 반도체의 따간격 에너지 흡수에 따라 전자와 정공(+전하를 가진 전자와 같은 거동을 하는 입자)가 발생한 뒤에 일어나는 계면에서의 전자전달 반응을 기초한다. 발생한 정공과 전자는 각각 산화와 환원 반응을 유발하며 이러한 산화, 환원반응을 통해 다양한 분야로의 응용이 가능하다. 환경 정화 분야의 경우, 정공이 물 혹은 공기 속에 존재하는 수분과 반응하여 생성되는 OH 라디칼 ($OH{\cdot}$)의 강력한 산화력을 주로 이용하게 된다. OH 라디칼에 의한 다양한 난분해성 유기물질의 산화분해 반응을 활용하여 고도처리공정이 가능하게 되며, 수계 난분해성 유기오염물질의 제거뿐만 아니라 대기 중에 존재하는 VOCs, 악취물질 등의 분해도 가능하며, 아울러 바이러스나 박테리아와 같은 세균을 제거할 수 있는 것으로 알려져 있다. 한편, 물 분해 수소제조 및 이산화탄소의 전환과 같은 에너지 분야 응용의 경우, 전도대의 전자를 활용한 환원반응에 기초한다. 앞서 언급한 다양한 응용분야에서 활용될 수 있는 광촉매의 종류 또한 매우 다양하며, 이사화티탄(TiO2)는 대표적인 고효율 상용 광촉매이다. 아울러, 원하는 응용 분야에서의 광활성이 높은 새로운 광촉매의 제조 및 평가가 꾸준히 진행되고 있으며, 그 가운데 태양광의 가장 많은 영역을 차지하고 있는 가시광 활성을 갖는 광촉매 개발에 관한 연구가 활발히 수행되고 있다. 이에, 현재까지 개발된 다양한 가시광 광촉매 시스템에 대한 소개 및 각 광촉매 응용분야에서 최근 새롭게 대두되고 있는 이슈들에 대하여 중점적으로 고찰하고자 한다.