• 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.

• 현장농수산연구지
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• 제24권4호
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• pp.30-34
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• 2022

본 연구는 일조방해에 의한 광환경의 변화가 절화 장미의 생산성과 품질에 미치는 영향을 분석하기 위해 절화용 스탠다드 장미 'Monet' 품종에 인위적으로 차광 처리하여 일조를 방해하고 일조방해 시간에 따른 장미의 절화수량과 생육특성을 조사하였다. 일조방해 시간에 따른 절화 장미 'Monet'의 단위면적(3.3m²)당 절화수량은 무처리구에서 40본인 반면 4시간, 8시간, 12시간 처리구에서는 각각 32본, 29본, 25본으로 일조방해 시간이 증가함에 따라 절화수량이 감소되는 경향을 나타내었다. 절화 장미의 품질과 관련된 절화 특성의 경우에도 무처리구에 비해 12시간 처리구에서 화폭과 화고, 꽃잎의 길이와 폭 등 모든 특성에서 10~20% 정도 감소하였다. 또한 절화 장미의 상품성을 결정하는 화경장과 꽃대 굵기, 절화중 등의 생육특성도 일조방해 시간이 증가됨에 따라 감소하는 경향을 보였다. 이에 반해 개화소요일수는 24.3일에서 27.7일로 14.0% 증가하는 등 일조방해 시간이 증가됨에 따라 전반적인 생육은 위축되고 개화는 지연되는 특성을 나타내었다. 본 연구의 결과에서 일조방해 시간이 증가함에 따라 꽃의 크기가 감소하고 화경장 및 절화의 생체중 등이 감소한 것은 일조방해로 인해 일평균 광합성광량자속밀도(PPFD)가 감소하고 이에 따라 총광합성량이 감소하면서 장미의 생장과 발달에 필요한 양분을 충분히 공급받지 못했기 때문으로 판단된다.

• 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.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권1호
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• pp.43-51
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• 2020

군락 광합성 모델의 도출을 위하여 생육 챔버가 필요하며, 이를 위한 광합성의 효율적인 측정 방법이 필요하다. 본 연구의 목적은 내부 환경 제어가 가능한 생육 챔버를 이용하여 광도 및 이산화탄소 농도 변수를 갖는 로메인상추(Lactuca sativa L.)의 군락 광합성 곡선을 도출하는 방법을 확립하는 것이다. 실험에 사용한 상추는 식물공장 모듈에서 재배되었으며, 군락 광합성을 측정하기 위하여 아크릴로 제작된 생육 챔버(1.0x0.8x0.5m)를 이용하였다. 첫 번째로, 다음의 두 방법을 적용하여 측정된 군락 광합성 속도를 통해 각 방법의 시정수를 계산하여 비교하였다. 즉, 1) CO₂ 농도를 고정(1,000μmol·mol^-1) 하고 광도를 변화(340, 270, 200, and 130μmol·m^-2·s^-1) 시키거나, 2) 광도를 고정(200μmol·m^-2·s^-1)하고 CO₂ 농도를 변화(600, 1,000, 1,400, and 1,800μmol·mol^-1) 시켰다. 두 번째로, 1)과 2)의 방식을 적용하여 군락 광합성을 측정했을 때, 특정 광도(200μmol·m^-2·s^-1)와 특정 CO₂ 농도(1,000μmol·mol^-1)에서 측정된 군락 광합성 속도 값을 비교하였다. 실험 결과 CO₂ 농도를 변화시키는 방식의 시정수는 광도를 변화시키는 방식에 비해 3.2배 큰 값을 나타내었다. 광도를 변화시키며 측정할 때 군락 광합성 속도는 1분 이내에 안정되었고, CO₂ 농도를 변화시킬 경우에는 6분 이상의 시간이 소요되었다. 따라서 광도를 변화시키는 측정 방식이 생육 챔버를 이용하여 작물의 군락 광합성 속도를 측정할 때 적합한 방식임을 확인하였다.

• 원예과학기술지
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• 제30권5호
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• pp.484-492
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• 2012

본 연구는 정자기장 처리가 실내 관엽식물의 생육 및 생리적 특성에 미치는 영향과 그 작용 메커니즘을 파악하기 위해 수행되었다. 이를 위해 스파티필름(Spathiphyllum spp), 산호수(Ardisia pusilla DC.), 싱고니움(Syngonium podophyllum), 홀리아페페(Peperomia pereskiifolia) 및 필레아(Pilea cadierei)의 5종 관엽식물을 대상으로 안쪽 바닥면에 표면자속밀도 3,500G의 이방성 NdFeB계 원형 소결영구자석을 장착하여 자성처리한 화분에서 6개월간 생육시켜 나타난 변화를 관찰하였다. 자성처리화분에서의 생육은 스파티필름, 산호수 및 필레아에서 유의성 있는 생육증대를 유도하였으며 대부분의 식물종에서 조직 내 함수율을 증대시키는 것으로 나타났다. 스파티필름은 광합성률 또한 유의성 있게 증대되었으나 산호수 및 필레아의 경우 광합성률의 유의성 있는 증가가 나타나지 않았는데 이는 자성처리화분이 동화산물에 대한 정상적인 대사과정에서의 수요를 감소시킴으로써 생물량 축적에 보다 유리한 조건을 제공하는 것으로 해석된다. 그러나 홀리아페페의 경우 생육이나 광합성에 있어 별다른 차이가 유도되지 않았기 때문에 자성처리화분의 이와 같은 효과는 식물종에 따라 차이를 보일 것으로 생각된다. 실험에 사용된 대부분의 식물종에서 자성처리에 따른 엽 내 질소 및 엽록소 함량과 엽록소 a/b 비율에 유의성 있는 증가가 나타났다. 이와 같은 결과들은 식물종에 따른 제한은 있으나 적절한 자기장 처리를 통해 환경변화에 대한 관엽식물의 잠재적 적응능력을 높이고 실내 환경개선을 위한 실내식물의 활용도를 증대시킬 수 있는 가능성을 제시한다.

• 원예과학기술지
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• 제35권2호
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• pp.188-198
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• 2017

아스파라거스의 기능성을 향상시키기 위하여 처리 전 그리고 12시간 암상태로 저장한 아스파라거스를 대조구로 하여 백색(색온도 45,000 k), 청색(peak 450 nm), 적색(peak 660 nm)의 발광다이오드(light-emitting diode, LED)를 이용하여 수확한 아스파라거스 순을 광합성유효광양자속밀도(photosynthetic photon flux density, PPFD) $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 광으로 12시간 처리하고, UV-B(280 nm)를 0.5kJ 또는 1.0kJ로 처리하여 원예적 특성, 비타민C(total ascorbic acid), 루틴(rutin), 총 페놀(total phenolics) 및 총 플라보노이드(total flavonoids) 함량과 자유기 소거능에 미치는 영향을 조사하였다. 이들 처리는 아스파라거스 순의 생체중, 길이, 직경 등에 변화를 초래하지 않았으며, UV-B0.5kJ에서는 당도와 엽록소 함량이 각각 9%와 41% 증가하였다. 비타민 C, 루틴, 총 페놀 및 총 플라보노이드 등 항산화 성분 중에서 비타민 C 함량은 대조에 비하여 백색광(114%), 적색광 (137%) 및 UV-0.5 kJ(127%) 처리에서 크게 증가하였다. 반면 루틴, 총 페놀 및 총 플라보노이드 함량은 적색광이나 UV-0.5 kJ 처리에서만 대조구에 비하여 증가하였다. 또한 DPPH라디컬 소거능으로 측정한 항산화 활성은 대조구에 비하여 백색광, 적색광 및 UV-0.5kJ 처리구에서 각각 43, 41 및 43% 증가하였다. 이상의 결과는 적색광 12시간 처리나 UV-B 0.5kJ 처리로 아스파라거스 순의 원예적 특성의 변화가 초래되지 않는 상태에서 비타민 C, 루틴, 총 페놀, 총 플라보노이드 등의 함량이 증가되고 자유기 소거능도 향상됨을 의미한다. 따라서 수확한 아스파라서스의 순에 적색광 12시간 또는 UV-B 0.5kJ을 처리하면 채소 또는 음료의 원료로 사용되는 아스파라거스 순의 기능성 품질을 증진시킬 수 있을 것으로 생각된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권2호
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• pp.123-132
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• 2017

본 연구는 상추((Lactuca sativar L.)의 3가지 품종에 대해서 RGB LEDs의 각각의 다른 비율과, 듀티비 50% 조건의 RB LEDs를 이용한 여러 가지 주파수를 가지는 펄스광 조사가 상추의 생장과 형태형성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 수행되었다. 파종 후 육묘 기간을 거쳐 유사한 외형을 갖는 묘를 선발하여 재배 룸의 온도와 습도, $23{\pm}1^{\circ}C/50-60%$(주간)과 $18{\pm}1^{\circ}C/70-85%$(야간) 조건에서 담액수경재배로 4주간 재배하였다. 광합성유효광량자속밀도(PPFD)는 재배베드 위에서 $110{\pm}3{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, RGB 비율은 6:3:1, 5:2.5:2.5, 3:3:4, 2:2:6, 1:1:8 이었다. 50% 듀티비를 갖는 펄스광은 RB LEDs로 구성되었고 설정된 주파수는 50, 100, 500, 1,000, 5,000, 10,000, 25,000Hz(20, 10, 0.1, 0.04ms) 이었다. RGB 비율 6:3:1에서 적축면 상추의 생체중은 다른 RGB 처리구와 비교하여 유의적으로 높은 값을 보였으나, 대조구인 형광등 처리구와는 유의적 차이가 발생되지 않았다. RGB 비율 1:1:8의 조건에서, 롤로로사는 생체중, 그랜드 래피드는 엽수와 생체중이 다른 RGB 처리구와 비교하여 유의적으로 낮았다. 청색광의 비율이 증가할수록, 3개 품종 모두에서 엽장이 감소하면서 엽형이 둥근 형태로 발달하였다. RB LED로 구성된 LED 광조건 하에서 50% 듀티비 조건과 처리된 여러 주파수의 증가 또는 감소에 따른 상추의 생육 및 형태형성에 미치는 경향성을 발견하기 힘들었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권3호
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• pp.260-268
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• 2018

본 연구는 수경재배 방식으로 재배 된 배초향(Agastache rugosa)의 생장과 항산화 물질 축적에 대하여 단색 또는 복합 LEDs의 광질이 미치는 영향을 살펴 보고자 수행하였다. 본엽 4매인 배초향 묘를 수경재배 시스템에 정식하였으며, 백색(W10), 적색(R10), 혼합 LEDs (W2B1G1, R3B1, R2B1G1, W2B1G1: 각 LED의 PPFD 비율) 및 형광등(FL: 대조구)을 이용하여 $180{\pm}5{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 광합성광량자속밀도(PPFD)의 조건과, 16/8h 광주기, $22{\pm}1/18{\pm}1^{\circ}C$ (주/야간) 온도, $60{\pm}10%$의 상대 습도로 관리된 재배실에서 4주동안 배초향을 재배하였다. W2B1G1 광조건에서 자란 배초향의 생체중과 건물중은 모든 처리중에서 가장 큰 값을 나타내었다. R10 조건에서 재배 된 배초향은 초장이 가장 길었지만 SPAD는 모든 처리와 비교해서 가장 낮은 값을 보였다. 배초향의 건물중당 rosmarinic acid 농도는 W2B1G1 처리구에서 유의하게 높았다. 건물당 tilianin 함량은 다른 처리구들과 비교할 때, R3B1에서 유의적으로 가장 높았다. 그러나 전체 식물체에 함유 된 rosmarinic acid와 tilianin 함량은 W2B1G1 조건에서 가장 높았다. 식물공장에서 배초향을 재배하기 위해, W2B1G1으로 구성된 혼합 LED 광 조건이 배초향의 생장과 항산화 물질축적에 가장 유리한 것으로 나타났다. 본 연구는 식물 전체에 함유 된 항산화 물질의 총량이 상업적 용도로 중요하다는 것과, 광질의 최적 선택을 통해서 기능성물질의 증대가 가능하다는 것을 보여주었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권4호
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• pp.419-427
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• 2012

파프리카('Cupra', 'Coletti') 여름작기 재배시 고온기 극복을 위해 내부 차광 스크린(외부광이 $700W{\cdot}m^{-2}$ 이상일 때 차광스크린 작동하여 10~20% 차광률 유지)과 차광제 처리(차광제와 물을 1 : 4의 비율로 희석하여 온실 외부 지붕을 살포 30% 정도의 차광률 유지)의 효과를 분석하고자 연구를 수행하였다. PPFD는 차광제 처리구가 무처리구에 비해 30%, 내부 스크린 처리구에 비해 20% 감소시키는 효과를 보였다. 차광제 처리구에서 무처리구와 내부 스크린 처리구에 비해 PPFD의 감소시키는 효과를 보여 차광제의 차광효과가 더 높았고, 차광제 처리에 의해 온실 내 온도 감소효과가 더 높게 나타났다. 습도 부족분 변화는 무처리구와 내부 스크린 처리구의 경우 오전 9시에 최대 허용범위인 $8g{\cdot}m^{-3}$을 벗어나 각각 오후 2시에 최고 $16.6g{\cdot}m^{-3}$와 $13.8g{\cdot}m^{-3}$까지 도달 했지만, 차광제 처리구에서는 무처리구와 내부 스크린 처리구보다 2시간 뒤인 11시에 $8.6g{\cdot}m^{-3}$으로 허용 범위를 벗어났고, 오후 4시에 최고 $12.1g{\cdot}m^{-3}$까지 상승하여 생육환경 조건이 더 양호해졌다. 차광제 처리구와 내부 스크린 처리구에서 무처리구에 비해 엽온이 $2^{\circ}C$, 과실의 온도가 $5^{\circ}C$, 그리고 꽃의 온도가 $3^{\circ}C$ 정도 낮아지는 효과를 보였다. 차광제 처리구와 내부 스크린 처리구에서 무처리구에 비해 초장이 두 품종 모두에서 유의적으로 길어졌고, 분지수, 경경, 잎크기는 유의성이 인정되지 않았다. 잿빛곰팡이의 발생률은 무처리구에 비해 차광제 처리구에서 품종에 따라 14.7~22.1% 감소하는 효과가 있었다. 과실크기는 차광처리에 의해 두 품종 모두에서 무처리구에 비해 증가하였으나, 심실수, 과피 두께는 유의한 차이를 보이지 않았다. 과육의 무게는 차광제 처리구와 내부 스크린 처리구에서 10~15g 증가하였지만, 당도는 감소하는 경향을 보였다. 차광에 따른 색도는 차이가 없었고, 경도는 차광 시 약간 증가하는 경향을 보였다. 수량은 무처리구에 비해 차광제 처리구와 내부 스크린 처리구에서 상품율이 11.7~22.6% 증가하였고, 상품과수는 4.0~12.2개로 증가했다. 따라서 무처리구에 비해 차광제 처리구에서 여름철 고온기의 극복에 효과가 있는 것으로 나타났다.