• 제목/요약/키워드: DFT study

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캘릭스[n]아렌(n = 4,5,6)의 이형체들의 상대적인 안정성과 수소결합에 대한 양자역학적 계산연구 (mPW1PW91 Calculated Conformational Study of Calix[n]arene (n = 4,5,6): Hydrogen Bond)

  • 김광호;최종인
    • 대한화학회지
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    • 제53권6호
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    • pp.640-652
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    • 2009
  • 캘릭스[n]아렌 (1-4)의 다양한 이형체들에 대한 구조들이 DFT B3LYP/6-31+G(d,p) 와 mPW1PW91/ 6-31+G(d,p) (hybrid HF-DF) 계산 방법들에 의하여 최적화 되었다. 모든 캘릭스[n]아렌 (1-4)의 다양한 이형체들 중에서, 수소결합들의 영향으로, cone 이형체가 가장 안정하였다. 그러나, 이형체들의 상대적인 안정성은 다음과 같이 서로 달랐다. 1. t-부틸캘릭스[4]아렌(1): cone > partial-cone > 1,2-alternate > 1,3-alternate. 2. t-부틸캘릭스[5]아렌(2): cone > 1,2-alternate > partial-cone > 1,3-alternate. 3. 탈부틸화된 캘릭스[6]아렌(3): cone(pinched) > partial-cone > cone(winged) ~ 1,2-alternate - 1,2,3-alternate > 1,4-alternate > 1,3-alternate > 1,3,5-alternate. 4. t-부틸캘릭스[6]아렌(4): cone(pinched) > 1,2-alternate > cone(winged) > 1,4-alternate - partial-cone > 1,2,3-alternate > 1,3,5-alternate > 1,3-alternate. 분자 내부의 수소결합의 개수와 강도들이 캘릭스[n]아렌의 다양한 이형체들의 상대적인 안정성에 가장 영향을 많이 미치는 인자들이었다. 두 가지 서로 다른 계산방법들 (B3LYP과 mPW1PW91)에 대한 여러 가지 이형체들에서의 수소결합 길이들이 비교되었다.

범 밀도함수론을 이용한 정방정계-HfO2/Si의 계면 층 구조 연구 (Structural Study of Interface Layers in Tetragonal-HfO2/Si using Density Functional Theory)

  • 김대희;서화일;김영철
    • 한국진공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.9-14
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    • 2009
  • 본 연구는 정방정계-$HfO_2$/Si 초격자의 계면 층 구조를 범밀도함수론 (density functional theory)을 이용하여 계산하였다. 입방정계-$HfO_2$는 Si 기판과 에피택시 접합을 위하여 a와 b축의 길이가 증가되면 c축의 길이가 2% 감소하여 정방정계 구조가 되었다. 정방정계-$HfO_2$와 Si 기판의 말단층에 따라서 8 개의 계면 층 모델이 생성되었다. 정방정계-$HfO_2$ (004)$_{1/4}$/Si $(004)_{3/4}$ 초격자구조가 에너지 관점에서 가장 안정하였고, 정방정계-$HfO_2$ $(004)_{1/4}$/Si (002) 초격자구조는 가장 불안정하였다. 에너지 관점에서 가장 불안정한 구조의 경우, 정방정계-$HfO_2$의 계면에 존재하는 2 개의 산소 원자가 Si 기판으로 이동하여 정방정계-$HfO_2$ 초격자구조에 2 개의 산소 공공이 생성되었다.

야파(night interruption)처리에 의한 배초향의 항산화 물질 증가 (Increased Antioxidants of Agastache rugosa by the Night Interruption Time)

  • 김성진;노승원;박종석
    • 생물환경조절학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.319-324
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    • 2022
  • 본 연구는 식물 공장에서 배초향(Agastache rugosa Kuntze) 재배 시, 야파시간에 따른 생육과 항산화 물질 함량에 미치는 영향에 대하여 살펴보고자 수행하였다. 본엽 4매인 배초향 묘를 백색 LEDs를 이용한 수경재배 시스템에 정식하였다. 야파처리 효과를 알아보기 위해 06시부터 광도 200μmol·m-2·s-1 조건으로 시간을 24시간 주기에서 18:1:2:3, 18:2:2:2, 18:3:2:1(명기:암기:명기:암기) 비율로 처리하였으며 대조구는 20:4(명기:암기)로 설정하여 4주간 재배하였다. 엽장과 엽폭, 화아수를 제외하고는 유의적 차이가 발생하지 않았다. 배초향 지상부의 항산화물질 함량은 tilianin과 acacetin이 높았고, 지하부에서는 rosmarinic acid(RA)의 함량이 유의하게 높았다. 배초향의 건물중당 RA함량은 18:1:2:3과 18:2:2:2에서 대조구보다 47.92, 51.46% 높았고, 건물중당 tilianin과 acactin은 18:3:2:1에서 유의적으로 높게 나타났다. 야파처리를 하였을때 동일한 누적 광량으로 인해 생육 차이를 보이지 않았지만, 18:2:2:2의 야파처리가 총 폴리페놀 함량이 높게 나타났다. 따라서 인공광을 이용한 배초향 재배 시스템에서 야파처리를 통하여 생육 저하 없이 배초향의 항산화 물질 증대 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

양치시설 여부에 따른 초등학생의 구강환경관리능력 및 구강건강관리 행태 변화 (Effect of Toothbrushing Facilities on PHP index and Oral Health-related Behaviors in Elementary schools)

  • 황윤숙;김광수;정재연;유영재;김수화;임미희
    • 한국학교ㆍ지역보건교육학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.27-40
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    • 2013
  • Objectives: This study was conducted at a request for cooperation through an analysis of the effect of toothbrushing facilities at a public health center in Seongdong-gu. Also, with the aim of furnishing basic data to the proposal of a program for improving the ability of school aged children in managing oral cavities and developing a correct toothbrushing habit, the study conducted an investigation of how toothbrushing facilities affect change in the oral environment management ability and behavior of oral health care. Methods: From among elementary schools located in Seongdong-gu, Seoul the study selected A Elementary School where toothbrushing facilities were established and have been operated since 2008, B Elementary School in an adjacent region within the jurisdiction of Seongdong-gu where the demographic environment was similar among schools where toothbrushing facilities were newly established in 2012, and C Elementary School without toothbrushing facilities. Then the study was aimed at first grade students of the schools and an investigation was carried out from April to December 2012. Through a dental checkup, the study evaluated the teeth and periodontal health conditions, and a test of the oral environment management ability was undertaken three times. Regarding change of oral health care behavior, the study carried out a self-recording survey. Results: 1. Concerning decayed and filled tooth(dft) and decayed and filled surface (dfs), A Elementary School where toothbrushing facilities have been established and operated from the past showed a relatively lower decayed, missing, and filled teeth index than B Elementary School where toothbrushing facilities were established in 2012 or C Elementary School without toothbrushing facilities; however, there was no significant difference (p>0.05). For CPI, there was no significant difference by school; however, in looking into the difference between boy students and girl students, Code (0) was discovered higher in boy students whereas Code (1) was shown higher in girl students. 2. In the PHP index test in accordance with the existence of toothbrushing facilities before the installation of toothbrushing facilities, for A Elementary School where toothbrushing facilities have been established and operated from the past, the school recorded 4.28 points whereas B Elementary School where the facilities were established in 2012 recorded 3.51 points. Meanwhile C Elementary School without the facilities posted 4.30 points. Therefore there was a statistically significant difference according to the existence of toothbrushing facilities (p<0.05). 3. In a comparison of teeth health care behavior according to the existence of toothbrushing facilities, the number of answers that the respondent did not brush their teeth after lunch over the past one week was higher in B Elementary School and C Elementary School where there were no toothbrushing facilities. Regarding the average number of brushing after lunch for one week, it was discovered higher in A Elementary School (p<0.01). 4. In change of teeth health care behavior before and after the establishment of toothbrushing facilities, the case of answering that the respondents did not brush their teeth after lunch for one week increased more after establishment than before establishment. Also the average number of teeth brushings after lunch for one week decreased further after the establishment of toothbrushing facilities; however, it did not show a significant difference (p>0.05). One of the reasons that they do not brush their teeth, "the lack of a place", decreased significantly after establishment than before establishment (p<0.05), whereas the answer, "because their friends do not brush their tooth" increased greatly after establishment than before establishment; however, there was no significant difference (p>0.05). 5. In the comparison of the degree of knowledge about dental health according to the existence of toothbrushing facilities, the degree of knowledge about dental health was shown significantly higher in A Elementary School with toothbrushing facilities than in B Elementary School and C Elementary School where there were no toothbrushing facilities (p<0.01). Conclusions: Given the above results, it is difficult to attract change in behavior only with an environmental improvement; therefore, it is deemed necessary to develop an educational program that will help children to make a habit of oral health care not only through a school but also through a related policy and financial support of government organizations as well as the construction of the basis of a systematic and consistent cooperative system with relevant organizations.

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고추냉이 수경재배시 배양액의 EC 수준이 Allyl-isothiocyanate 함량과 생리적 반응에 미치는 영향 (Allyl-isothiocyanate Content and Physiological Responses of Wasabia japonica Matusum as Affected by Different EC Levels in Hydroponics)

  • 최기영;이용범;조영열
    • 원예과학기술지
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    • 제29권4호
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    • pp.311-316
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    • 2011
  • 본 연구는 고추냉이 '달마' 품종을 배양액의 EC 수준을 달리하여 수경재배하였을 때, 기능성 성분인 AITC의 조직별 함량, 비타민 C 함량 및 생리적 반응들에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 배양액의 EC는 Yamasaki 배양액 EC $0.5dS{\cdot}m^{-1}$를 기준으로 1N-NaCl로 조절한 5수준(EC 0.5, 1, 2, 3, $5dS{\cdot}m^{-1}$)으로 5주간 담액 수경재배하였다. 고추냉이의 총 AITC 함량은 처리 1주에는 EC $5dS{\cdot}m^{-1}$에서, 처리 5주에는 EC $3dS{\cdot}m^{-1}$에서 가장 높았다. 처리 5주 후 고추냉이 AITC 함량은 처리 1주에 비하여 EC 0.5-$2dS{\cdot}m^{-1}$에서 1.2-1.4배 증가하였으나, EC $3dS{\cdot}m^{-1}$에서는 6%, EC $5dS{\cdot}m^{-1}$에서는 56% 감소하였다. AITC의 상대적 비율이 EC 0.5-$2dS{\cdot}m^{-1}$에서는 처리 1주와 처리 5주 모두 엽신과 뿌리에 비해 엽병(평균 53.4%, 49.5-61.1%)에서 높았다. 그러나 EC 3과 EC $5dS{\cdot}m^{-1}$에서 뿌리의 AITC 상대적 비율이 처리 1주에는 평균 45.1%(43.7-46.1%)로 엽신과 엽병에 비해 높은 반면 처리 5주에는 평균 16.6%(16.0-17.1%)로 낮아져, 엽신에서는 5배, 뿌리에서는 6.8배의 AITC 함량이 감소하였다. 처리 1주 비타민 C 함량은 83.7-$107mg{\cdot}100g^{-1}FW$로 처리에 따른 차이가 없었으나, 처리 5주 후, EC 0.5-$2dS{\cdot}m^{-1}$에서는 117.8-$137.5mg{\cdot}100g^{-1}FW$로 27% 증가하였다. 고추냉이 잎 전해질 유출은 EC $5dS{\cdot}m^{-1}$에서 EC 0.5-$2dS{\cdot}m^{-1}$에 비해 3배 증가하였다. 그러나 엽록소 함량, 광합성 및 증산율은 EC $2dS{\cdot}m^{-1}$ 이상에서, 수분함량과 비엽면적은 EC $5dS{\cdot}m^{-1}$에서 감소하였다. 처리 5주 후 고추냉이 생육은 EC 3과 $5dS{\cdot}m^{-1}$에서 엽수와 지상부 생체중이 감소하였다. 이상의 결과, 기능성 채소로서 고추냉이 수경재배시 품질과 생육을 유지하기 위한 적정 배양액의 EC는 $3dS{\cdot}m^{-1}$ 이하가 적합하리라 판단된다.

상이한 광질 및 광주기 하에서 UV-A LED 부가 조사가 상추의 생장, 안토시아닌 및 아스코르빈산 함량에 미치는 영향 (Growth and Contents of Anthocyanins and Ascorbic Acid in Lettuce as Affected by Supplemental UV-A LED Irradiation with Different Light Quality and Photoperiod)

  • 김용현;이재수
    • 원예과학기술지
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    • 제34권4호
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    • pp.596-606
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    • 2016
  • 본 연구의 공시품종은 적치마 상추(Lactuca sativa L., cv. 'Jeokchima')로서 파종 후 본엽이 4매일 때 식물공장 내에 설치된 DFT 재배시스템에 정식하였다. 본 연구에서는 피크파장이 각각 450nm, 660nm, 365nm인 청색 LED, 적색 LED, UV-A LED를 이용하여 청색 LED (B), 적색 LED (R), 청색+UV-A LED (BUV), 적색+UV-A LED (RUV) 등 4개의 처리구를 설정하였고, 대조구로서 3파장 백색형광등을 사용하였다. 또한 광주기(명기/암기)에 따른 효과를 분석하고자 3수준(12/12h, 16/8h, 20/4h)의 광주기를 설정하였다. 식물공장 내 환경 조건은 기온(명기/암기) $22/18^{\circ}C$, 상대습도 70%, $CO_2$ 농도 $800{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$로 조절하였다. 한편 광합성유효광양자속과 UV-A LED의 조사강도는 각각 $230{\pm}11{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $80{\pm}3mW{\cdot}m^{-2}$이었다. 정식 후 28일째에 측정된 상추의 엽수, 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 생체중 및 건물중은 본 연구에서 적용된 광질 및 광주기에 따라 유의차가 인정될 만큼 다르게 나타났다. 명기가 증가할수록 R 처리구에서의 엽수, 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 생체중 및 건물중은 증가하였다. 한편 B 처리구에서는 잎의 신장이 억제되었으나, 엽록소함량은 증가하였다. UV-A의 부가 조사로 인하여 엽장, 엽폭, 엽면적 및 지상부 생체중이 감소하였다. 그러나 상추 잎의 안토시아닌 함량은 청색광 하에서 많이 증가하였으며, 명기가 짧아질수록 높게 축적되었다. 한편 UV-A의 부가 조사에 따른 안토시아닌 함량의 증가 효과는 R 처리구에서 높게 나타났다. 상추 잎의 아스코르빈산 함량은 광주기의 영향을 크게 받았다. 청색 또는 적색 LED에서 UV-A LED의 부가 조사에 따라 아스코르빈산 함량이 20-30% 증가하였다. 결론적으로 상추의 생장, 안토시아닌 및 아스코르빈산 함량에 미치는 UV-A LED의 조사 효과가 분명하게 나타났다. 향후 폐쇄형 시스템에서 엽채류의 영양성을 향상시키는 데 필요한 UV-A LED의 운용 조건을 제시하고자 할 때 본 연구 결과가 기초 자료로서 유용하게 활용될 것이다.

밀폐형 식물 생산 시스템에서 형광등 종류에 따른 시금치의 생육 및 기능성물질 함량 (Growth and Phytochemical Contents of Spinach as Affected by Different Type of Fluorescent Lamp in a Closed-type Plant Production System)

  • 김현민;김혜민;이혜리;이재은;황승재
    • 생물환경조절학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.386-392
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    • 2017
  • 본 연구는 밀폐형 식물생산 시스템에서 다양한 형광등 종류에 따른 시금치 '수시로'의 생육과 기능성물질 함량에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행되었다. 종자는 128구 플러그 트레이에 암면을 이용하여 파종되었다. 시금치 묘는 재순환 담액식 수경재배 시스템을 이용하여 EC $1.5dS{\cdot}m^{-1}$, pH 6.5의 밀폐형 식물생산 시스템에 정식되었다. 묘는 3가지 종류의 형광등 #S(NBFHF 32S8EX-D, CH LIGHTING Co. Ltd., China), #O( FHF32SSEX-D, Osram Co. Ltd., Germany), #P(FLR32SS EX-D, Philips Co. Ltd., The Netherlands)에 광도 $150{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD와 광주기 14/10 (명기/암기)으로 설정했다. 정식 후 재배환경은 온도 $25{\pm}1^{\circ}C$와 상대습도 $60{\pm}10%$ 였다. 정식 후 6주간 각 처리마다 30개체를 재배하였고, 생육 및 기능성 물질 함량을 3주째와 6주째 측정했다. 정식 후 3주째, #O 형광등에서 다른 처리구에 비해 초장과 엽폭이 유의적으로 컸다. 그러나 지하부의 생체중과 건물중은 #P 형광등에서 가장 높았다. 또한 총페놀 함량은 #P 형광등에서 유의적으로 가장 높았다. 정식 후 6주째, #O 형광등에서 초장, 지상부의 생체중 및 건물중에서 시금치의 생육이 향상되는 효과를 보였다. 총페놀 함량도 #O 형광 등에서 다른 처리구에 비해 유의적으로 증가하였다. 그러나 항산화 활성은 모든 처리구에서 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 따라서 이러한 결과는 밀폐형 식물생산 시스템에서 #O 형광등 처리가 시금치의 생육과 기능성물질 함량 축적에 효과적인 것으로 나타났다.

미취학아동들의 유치우식경험도와 개량형 Dentocult-SM 검사 및 치면세균막 세균활성과의 관련성 (RELATIONSHIP BETWEEN DENTOCULT-SM TEST, MICROBIAL ANALYSIS AND DENTAL CARIES IN THE PRE-SCHOOL CHILDREN)

  • 신두교;김지영;송근배;남순현
    • 대한소아치과학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.254-262
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    • 2003
  • 개량형 Dentocult-SM 키트의 치아우식활성검사로서의 활용도와 임상적 지수와의 상관관계 그리고 민감도 및 특이도를 조사하기 위하여 만 5-6세 남녀아동 128명을 대상으로 구강검사와 screening strip 검사와 site strip 검사를 시행한 후 일정 부위의 치면세균막을 채취하여 뮤탄스 연쇄상구균 배양검사를 실시하여 다음과 같은 결론을 얻었다. Screening strip 및 site strip 검사 모두에서 우식활성도가 0에서부터 3까지로 증가할수록 아동들이 보유하고 있는 dft index와 dfs index는 각각 통계적으로 유의하게 증가하였고 아동들의 치면세균막 내의 뮤탄스 연쇄상구균 집락수 역시 우식활성도가 0에서 3으로 높아질수록 통계적으로 유의하게 수적인 증가를 나타내었다. Screening strip과 site strip 검사결과의 일치정도는 Spearman의 상관계수가 0.775 그리고 kappa 지수는 0.496으로 두 검사법의 일치도가 높았다. 또한 screening strip 검사의 민감도는 0.74-1.00, 특이도는 0.11-0.67로 나타났고, site strip 검사의 민감도와 특이도는 각각 0.48-1.00 및 0.11-0.66으로 계산되었다. 따라서 치과임상에서도 종래의 우식활성검사법들 보다 시간과 비용이 그리 많이 들지 않으며, 또한 각종 미생물학적, 생화학적인 기술이나 장비가 많이 필요치 않도록 간편하게 개량된 Dentocult-SM 검사법을 활용하면 치아우식증을 예측하는 진단학적인 측면이나 환자들을 대상으로 한 구강보건교육적인 측면에서 많은 도움이 될 수 있을 것으로 사료되었다.

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배양액 농도가 수경재배 토마토의 품종별 생육과 양수분 흡수특성에 미치는 영향 (Effect of Concentration of Nutrient Solution on Water and Nutrient Uptake of Tomato Cultivars in Hydroponics)

  • 최경이;여경환;최수현;정호정;강남준
    • 농업생명과학연구
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    • 제53권1호
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    • pp.13-21
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    • 2019
  • 배양액의 농도 조건과 품종별 양수분 흡수특성을 구명하여 장기 수경재배를 위한 기초자료를 획득하고자 연구를 수행하였다. 시험 품종으로 토마토 대과종으로는 적색계인 '대프니스'와 도색계인 '수퍼도태랑' 소과종으로는 '미니찰' 품종을 이용하였다. 담액재배하였으며 배양액의 EC를 1.0dS·m-1, 2.0dS·m-1, 3.0dS·m-1, 4.0dS·m-1로 다르게 공급하였다. 배양액의 EC가 높은 처리에서 초기에는 엽면적, 생체중이 감소하였으며 염류장해가 발생하면서 생육(초장, 엽면적, 경경, 생체중)이 불량해졌다. 배양액의 EC가 높을수록 수분흡수가 적었다. 수분흡수량은 1차에서는 품종별 차이가 뚜렷하지 않았으나 2차 조사에서는 '대프니스'가 EC 2.0dS·m-1 이상에서도 수분흡수가 크게 감소하지 않았으나 '수퍼도태랑'은 높은 EC 처리에서 수분 흡수가 감소하였다. 배양액의 EC가 낮은 처리에서 무기이온의 흡수는 N, P, K는 급액농도 보다 높게 흡수된 반면에 Ca, Mg, S는 흡수율이 낮았다. 배양액의 EC가 높은 처리에서는 대부분의 이온이 초기 투입농도의 50% 이하로 흡수되었다. 따라서 EC가 낮은 처리가 높은 처리 보다 흡수되고 남은 배양액의 이온간 불균형이 심하였다. 품종 간에는 '대프니스'가 저농도에서 흡수량이 많고 고농도에서는 흡수량이 적어 불량한 양분조건에서 양분을 효율적으로 이용하는 품종이었으나 과잉 흡수된 양분으로 인한 장해 증상은 가장 심하게 나타내었다.

수경재배에서 광도와 양액 농도가 베이비 산채 왕고들빼기 '선향' 광합성과 생육 및 기능성 물질 함량에 미치는 영향 (Effects of Light Intensity and Electrical Conductivity Level on Photosynthesis, Growth and Functional Material Contents of Lactuca indica L. 'Sunhyang' in Hydroponics)

  • 김재경;장동철;강호민;남기정;이문행;나종국;최기영
    • 생물환경조절학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.1-9
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    • 2021
  • 본 실험은 수경재배에서의 왕고들빼기 '선향'의 광도와 양액 농도가 광합성과 생육, 기능성 물질함량의 변화를 알아보고자 수행했다. 재배 환경은 온도 25±1℃, 상대습도 60±5%가 조절되는 생장 시스템에서 담액 수경 방식으로 재배하였다. 파종 14일 후, 광도 3수준(PPFD 100, 250, 500µmol·m-2·s-1)과 양액 농도 3수준(EC 0.8, 1.4, 2.0dS·m-1)를 조합하여 어린잎 채소 크기에 도달하였을 때 수확하여 분석하였다. 왕고들빼기 선향의 광합성율, 기공전도도, 증산율, 수분이용효율은 광도가 높을수록 증가하였다. 광합성율과 수분이용효울은 PPFD 500-EC 1.4, PPFD 500-EC 2.0 처리에서 가장 높았다. 엽록소 함량은 광도가 높을수록 감소하였며 엽록소 a/b 비율은 광도가 증가할수록 증가하였다. 잎수분함유량(LWC)와 비엽면적(SLA)는 광도가 높을수록 감소하여 부상관(p < 0.001)을 가졌다. 초장은 PPFD 100-EC0.8에서 가장 길었고, 엽수, 생체중, 건물중은 PPFD 500-EC2.0에서 가장 높았다. 기능성 물질인 안토시아닌과 총 페놀화합물은 PPFD 500-EC 1.4, 2.0 처리에서 가장 높았고, 항산화 소거 능력(DPPH)은 PPFD 250, 500에서 높았다. 생육과 기능성물질 함량 증진을 고려했을 때 왕고들빼기 수경재배 시 적정 광도와 EC는 PPFD 500-EC 2.0dS·m-1이며, 저광 조건인 PPFD 100, 250에서는 EC 0.8dS·m-1재배가 적합하였다.