• 생물환경조절학회지
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• 제25권1호
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• pp.16-23
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• 2016

본 연구는 식물공장 인공광원이 방풍나물의 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명코자 수행하였다. 식물공장의 인공광원으로 형광등(FL), LED R:B(2:1, RB), R:B:W(2:1:3, RBW), R:B:G:W(2:1:0.5:3, RBGW) 등 4처리를 사용하였다. 엽중은 RBW와 RB가 FL과 RBGW 보다 우수하였다. 엽장과 엽후는 처리간에 유의성을 나타내지 않았다. 잎의 명도는 초장과 같은 경향을 나타냈다. 총 페놀함량은 RB가 $105.77mg{\cdot}100g^{-1}$ GE로 가장 높았고, RBW $92.52mg{\cdot}100g^{-1}$ GE, FL $89.08mg{\cdot}100g^{-1}$ GE, RBGW $82.00mg{\cdot}100g^{-1}$ GE 순으로 높았다. 총 플라보노이드 함량은 모든 처리에서 검출되지 않았다. 비타민 C 함량은 RB에서 가장 높았고, FL에서 가장 낮았다. 총 식이섬유소 함량은 FL에서 가장 높았고, RBGW에서 낮았다. Cystein과 methionine의 함량은 처리간에 통계적인 유의성을 나타내지 않았다. 결론적으로 수량, 총 페놀함량, 비타민 C 함량은 RBW와 RB에서 높았다. 수량, 총 페놀 함량, 비타민 C 함량 및 작업자의 눈 피로도 등을 고려 할 때 인공광원으로써 RBW가 가장 적합한 것으로 판단된다. 향후 기능성 성분 증진을 위해 듀티비 등 후속 연구가 필요하다고 판단된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제39권4호
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• pp.207-215
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• 2019

본 시험은 기후 등 영향으로 IRG, 맥류 등 동계 사료작물의 가을 파종 시기를 놓치거나, 월동률이 낮을 때를 대비하여 봄 파종 기술 확립을 위해 전남 강진에 위치한 축산연구소 시험 포장에서 2017년 2월부터 5월까지와 이듬해인 2018년 2월에서 5월까지 두차례 실시하였다. 2017년 재배 기간 강수량은 2018년보다 낮았고, 평년 강수량보다도 낮은 건조한 기상 조건이었다. 시험 초종은 이탈리안 라이그라스(IRG), 귀리, 호밀, 청보리, 트리티케일 등 5초종을 대상으로 하였고, 단일 파종과 혼합 파종으로 구분하여 재배시험을 실시하였다. 건조한 기상 조건의 2017년은 귀리가 가장 높은 수량성을 나타냈고, 2월 하순 파종 시엔 ha당 9,408kg의 건물 수량을 얻어 같은 시기에 파종하였던 IRG 보다 4,011kg의 수량을 더 얻을 수 있었다. 평년보다 강수량이 많았던 2018년의 경우 맥류 4종의 수량이 전년도보다 감소하였고, 귀리의 경우 전년도 ha당 9,408kg에서 2,851kg까지 감소하여 70%의 수량 감소 폭을 보였다. 반면 IRG의 경우 2년간 파종 시기에 관계없이 모두 건물중 5,000kg 중반을 유지하며 외부 영향에 따른 변동성이 가장 적었다. 맥류는 2017년은 2월 하순 파종이 2월 중순보다 수량이 높았지만, 2018년은 반대로 2월 중순 파종이 전체적으로 수량이 높았다. 이러한 결과로 유추해볼 때 봄 파종 시엔 IRG가 수량 확보 측면에서 가장 안정적인 작물이고, 기후 등 외부 여건 등에 따라 작물의 수량은 변할 수 있기 때문에 농가 여건에 맞춰2월 중·하순에 파종하는 것이 좋다고 판단된다. 혼합 파종은 IRG와 귀리 50 대 50 비율이 ha당 건물중이 6,584kg로 가장 높았고, 단일 파종과 비교하면 IRG는 18.5%, 귀리는 2.3배 수량이 증가되었는데 수확물 판매 가격이 동일하다고 가정할 때 소요되는 종잣값과 건물 증가량을 고려하면 IRG와 귀리 50 대 50 비율 혼합파종은 IRG 단일 파종보다 약 ha당 289,000원, 귀리는 900,700원의 수익이 증가된다. 따라서 안정적인 봄 파종 재배를 위해 작물은 IRG를 추천하고, 더 나아가 수량 증가 효과를 높이기 위해 귀리와 50 대 50 비율로 혼합 파종하는 것을 권장한다.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권3호
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• pp.327-337
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• 2022

생태복원은 생태계의 건강성과 지속성에 있어 생물다양성의 손실을 막을 수 있는 좋은 수단으로 인식되어 있으나 식물종 선정에 관한 환경, 생리·생태요인, 복원목표 설정 등 종합이고 객관적인 기준점이 없어 실행에 옮기는데 애로사항이 있다. 이에 전문가 그룹의 의견을 종합하는 델파이 기법을 활용하여 생태복원용 식물종을 선정하는데 필요한 평가지표를 개발하였다. 생태복원 등의 전문가를 대상으로 2회에 걸쳐 38부의 설문조사를 시행하여, 복원 대상지를 내륙과 도서 지역으로 나눠 평가지표의 중요도와 우선순위를 분석했다. 중요도 분석 결과, '자생식물'이라는 평가지표가 내륙과 도서 지역에서 모두 평균 4.9로 가장 높았다. 다음 '종자확보', '증식', 활착률' 순으로 높았다. 내륙의 지표우선순위는 '자생식물', '출현빈도', '활착율', '분포범위', '종자확보'로 도서 지역은 '자생식물', '활착율', '출현빈도', '분포범위', '내성' 순으로 나타났다. 중요도와 우선순위 분석을 수행한 결과 '내륙의 중요도 평균값은 4.1, 우선순위 2.9로 도서지역은 중요도 평균값은 4.2, 우선순위 2.9로 기준을 설정하였다. 생태복원용 식물종 선정의 중요도와 우선순위는 '자생식물'이 중요도와 우선순위가 가장 높은 것으로 나타났다. 다음은 '종자확보', '활착율', '지형', '증식', '내성', '토양조건', '생육특성', '천이초기', '분포범위', '출현빈도', '발아율'이 중요도와 우선순위가 낮은 하위 그룹으로 분류되었다. 가장 낮은 지표는 '천이 최종단계', '천이장기', '천이중기', '뿌리', '번식', '토양', '성상', '기술', '경관', '기후', '발아율'로 구분되었다. 이에, 생태복원용 식물종 선정을 위해 객관적 검증을 통한 생태복원용 자생식물 종 선정을 위한 평가지표로 복원사업에 활용되기를 기대한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권2호
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• pp.161-170
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• 2020

국내 시설 농업의 99.2%를 차지하는 플라스틱온실의 내부 환경인자는 외부 환경의 변화에 민감하게 반응하고 온실 공간 내부에서 편차가 발생한다. 온도, 습도, CO₂, 광도의 환경인자를 계측하기 위한 지점을 3 × 3 × 5로 구성하여 데이터를 취득하고 내부 공간을 수직, 수평적인 측면으로 분할하여 환경 인자의 분포를 확인하였다. 계측지점의 최적점을 선정하고자 계측 공간을 수직, 수평적인 방향으로 분할하고, 측정 데이터와 이를 활용한 예측지점의 선형회귀분석 결과로 성능평가를 실시하였다. 일반적인 상황에서는 온도와 습도 인자의 경우 1개의 센서로 플라스틱온실 내부 환경의 계측이 가능할 수 있으나, 특정구간의 경우 다수의 센서를 활용하여 내부공간의 정밀성을 확보하는 것이 필요하다. CO₂의 경우 실험기간 내의 계측 매트릭스의 증가에도 불구하고 변이를 정의하는데 한계가 있음을 발견하였다. 조도 분포의 경우 일출 이후 지속적으로 회귀분석 결과가 작아짐을 발견하였다. 구조물의 간섭 등을 고려해 동일한 수평적인 방향에서 미계측 지점의 결정계수가 감소하였고, 센서 매트릭스 배치를 작물 높이 위로 위치하여 다수의 센서 노드 설치로 개선 가능하다고 예상된다. 외부 환경의 변화에 따라 온실 내부 환경이 불규칙하게 변화되며, 이 구간은 시설의 규격을 고려하여 계측 매트릭스를 구성해야 한다. 반대로 안정적인 구간에서는 최소한의 센서 노드로 내부 환경의 예측이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 측정하고자 하는 환경인자와 시설의 구조 등 연구 및 재배자의 목적에 맞는 계측 매트릭스 위치 선정의 유동성이 요구되며, 덕트의 개폐위치를 조절하여 필요한 곳에 에너지를 투입하는 국소냉난방 및 생육제어 모델링 설계에 적용 가능하다고 판단된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제29권1호
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• pp.73-81
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• 2014

돼지 수정란의 체외 생산 효율성 향상을 위해서는 배발생율과 더불어 고품질의 배를 조기에 선별해야 한다. 체외 배 발생율에 대한 보고는 많지만, 고품질의 배를 선별할 수 있는 기술에 대한 연구는 거의 없었다. 본 연구에서는 돼지 난포란 유래 수정란의 체외배양에 있어서 배반포로의 배 발달과 생존에 미치는 Vitamin $K_1$(vit $K_1$) 첨가 농도, 시기 및 시간의 효과를 검토하였다. $1.0{\mu}M$, $3.0{\mu}M$ 및 $6.0{\mu}M$ vit $K_1$을 배양 1일째 24시간 첨가한 결과, 배반포 발달율이 시험군이 $14.5{\pm}4.3$, 0.0 및 0.0%로써 대조군의 $35.5{\pm}3.2%$에 비하여 유의하게 낮았고(p<0.05), 배반포의 생존율도 대조군이 $31.8{\pm}2.6%$로써 시험군의 $22.2{\pm}2.9$, 0.0 및 0.0%에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). 상기 첨가 농도에서 첨가 시간을 달리한 결과, $1.0{\mu}M$ 농도에서 6시간 처리군의 배반포 발달율과 생존율이 각각 $26.5{\pm}2.9%$ 및 $47.2{\pm}2.8%$로써 가장 높았고 특히, 12시간 처리군보다 유의하게 높았다(p<0.05). $3.0{\mu}M$ 농도에서는 대조군의 배발달율이 $36.4{\pm}3.1%$로 가장 높았으나, 생존율은 3.0시간 첨가군이 $41.7{\pm}3.2%$로 대조군에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). $6.0{\mu}M$ 농도에서도 배발달율은 대조군($32.0{\pm}2.8%$), 생존율은 0.5시간 첨가군($42.9{\pm}1.8%$)이 가장 높았다. 각각의 vit $K_1$ 첨가 농도와 시간을 기준으로 서로 다른 배양 시기에 첨가한 결과, $1.0{\mu}M$ 6시간 첨가군에서는 배반포 발달율은 배양 4일째 첨가군, 생존율은 배양 2일째 첨가군이 가장 높았다. 한편, $3.0{\mu}M$ 3.0시간 및 $6.0{\mu}M$ 0.5시간 첨가군에서는 배양 4일째 첨가군의 배반포 발달율($59.5{\pm}4.1%$ 및 $50.0{\pm}3.6%$)과 생존율($72.7{\pm}5.4%$ 및 $79.2{\pm}4.0%$)이 대조군과 다른 시험군에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05). 한편, vit $K_1$ 첨가에 따른 배반포의 세포 수를 조사한 결과, 첨가군($1.0{\mu}M$ 6시간 배양 2일째, $3.0{\mu}M$ 3.0시간 배양 4일째 및 $6.0{\mu}M$ 0.5시간 배양 6일째)이 $53.4{\pm}5.8$, $49.4{\pm}3.8$ 및 $51.5{\pm}4.5$개로써 대조군의 $40.2{\pm}2.3$개에 비하여 유의하게 많았다(p<0.05). 그러나 사멸세포 수는 시험군이 $3.2{\pm}0.9{\sim}3.7{\pm}2.1$개로써 대조군의 $4.2{\pm}1.2$개보다 적었으나, 유의차는 없었다. 세포 사멸 유도 유전자인 Bax mRNA 발현은 처리군과 대조군은 비슷하였으나, 세포 사멸 억제 유전자인 Bcl-xL mRNA 발현은 처리군이 대조군보다 높았고 특히, $6.0{\mu}M$ 0.5시간 배양 4일째 첨가군이 가장 높았다. 이상의 결과로부터 돼지 미성숙 난포란 유래 수정란의 체외 배양에 vit $K_1$의 첨가는 배반포의 생존율과 세포수 증가에 효과적이었다. 그 이유에 대해서는 아직 많은 부분이 밝혀져야 되겠지만, 고품질의 배반포 조기 선발에는 활용이 가능할 것으로 생각된다.