• 제목/요약/키워드: L-Systems

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탈질미생물을 이용한 질산성 질소의 산소 및 질소 동위원소 분석법 소개 (Introduction of Denitrification Method for Nitrogen and Oxygen Stable Isotopes (δ15N-NO3 and δ18O-NO3) in Nitrate and Case Study for Tracing Nitrogen Source)

  • 임보라;김민섭;윤숙희;박재선;박현우;정현미;최종우
    • 생태와환경
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    • 제50권4호
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    • pp.459-469
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    • 2017
  • 본 연구는 박테리아 탈질법을 이용하여 질산성 질소의 질소 및 산소의 안정동위원소 분석법을 연구하였으며, 시료 농도, 미생물 배양시간에 따른 분석값의 변화에 대하여 고찰하였다. 탈질미생물법을 이용하여 시료 내 질산염 농도가 $0.1mg\;L^{-1}$까지 질산성 질소의 산소 및 질소 동위원소 분석이 가능하였고, 0.2‰까지 정확도를 확보하였다. 환경시료(지하수) 내 질산염의 기원을 추적하기 위하여 잠재적 질소 오염원(합성비료, 축산비료)의 동위원소비를 조사한 결과, 합성비료(${\delta}^{15}N-NO_3$ -5~10‰, ${\delta}^{18}O-NO_3$ 0~15‰)는 축산비료(${\delta}^{15}N-NO_3$ 10~23‰, ${\delta}^{18}O-NO_3$ 0~20‰)와 동위원소비가 현격한 차이를 보였다. 연구지역 지하수 동위원소비와 비교한 결과, 계절별로 서로 다른 질소 오염원의 영향을 받는 것으로 여겨진다. 과거 질산염의 안정동위원소를 분석하기 위해서 다양한 방법이 시도되었다. Revesz et al. (1997)은 양이온 교환 수지를 이용한 분리법을 보고하였으며, Silva et al. (2000)와 Fukada et al. (2003)은 음이온 교환 수지를 이용한 분리법을 보고하였고, McIlvin and Altabet (2005)는 카드뮴을 이용한 화학적 변환 방법을 보고하였다. 하지만 이러한 방법에 사용되는 시약은 독성이 강하고 복잡한 전처리 과정으로 인한 긴 전처리 시간을 소요함으로 인하여 분석비용이 비싸다는 단점이 있었다. 하지만 탈질미생물법은 소량의 질산염을 이용하기 때문에 기존 방법에 비해 분석에 사용되는 시료의 부피를 1/100까지 감소시켜 과거 분석이 어려웠던 빙하, 공극수, 해수 등에 대한 분석이 가능한 장점이 있다. 수생태계로 유입되는 다양한 질소 기원을 파악하기 위하여 탈질미생물법으로 분석된 안정동위원소비를 활용한다면 효율적인 수질 관리를 위한 해석기능을 제공할 것이다. 또한, 국내 최초로 지하수 환경시료에 적용함으로써 오염 기원 추적 기법을 확립하는 데 목적을 두고 있으며, 추후 정립된 분석기법을 토대로 환경분야에서 질산성 질소의 오염 인자 판별 연구에 널리 활용되기를 기대한다.

물 교환이 제한적인 시화호 상류 기수역에서 기초수질의 시공간적 분포특성 (Temporal and Spatial Distributions of Basic Water Quality in the Upper Regions of Brackish Lake Sihwa with a Limited Water Exchange)

  • 최광순;김세원;김동섭;오영택;허우명;이윤경;박용순
    • 생태와환경
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    • 제41권2호
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    • pp.206-215
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    • 2008
  • 본 연구는 방조제 조성 이후 물 교환이 제한적인 시화호의 기수역에서 염분도, 수온, DO, 탁도의 시공간적 분포특성을 분석하여 기수역의 수질오염 원인을 해석하고 개선방안을 수립하기 위한 기초자료를 활용하고자 하였다. 시화호 기수역에서 염분도는 $0.1{\sim}29.9\;psu$ 그리고 수온은 $4.7{\sim}28.1^{\circ}C$의 범위로 변동이 매우 컸으며, 담수유 입량과 해수의 유입/유출 여부 및 유통량에 의해 영향을 받은 것으로 나타났다. 그리고 기수역 내 염분약층의 형성과정에는 담수유입이 주된 요인인 반면, 염분약층이 형성되는 구간은 배수갑문을 통한 해수의 유입 및 유출여부와 유통량에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 기수역에서 수온과 염분도의 시공간적 분포는 DO농도와 탁도 분포에 영향을 미치는 것으로 나타났다. DO는 수온이 상승하는 4월에 기수역 중류부의 표층에서 최대 $26.5\;mg\;L^{-1}$(포화도 315%)의 농도를 보였는데, 이는 이 시기 대량 증식한 식물플랑크톤의 광합성에 의한 것으로 사료된다. 반면, 염분약층이 강하게 형성된 지점의 심층에서는 저산소층이 형성되었고, 여름으로 갈수록 확대되어 수온이 가장 높았던 7월에 가장 넓게 형성되는 것으로 나타났다. 한편 탁도는 $1.5{\sim}86.3\;NTU$의 범위로 하류에 비해 중류와 상류부에서 높은 값을 보였고, 염분약층이 형성된 구간에서 높은 경향을 보였다. 본 연구로부터 담수와 해수가 공존하는 시화호 상류 기수역에서 염분도 차이에 의해 형성되는 염분약층은 수체의 공간적인 혼합을 제한시키는 결과를 가져오고, 결국 심층의 산소고갈, 퇴적물의 증가, 식물플랑크톤의 대량증식에 의한 수체의 유기물 증가 등의 수질문제를 유발시킬 수 있는 원인으로 판단된다.

고압상태의 다양한 용매 내에서 Poly(methylmethacrylate) (PMMA)의 상거동 (Phase Behavior of Poly(methylmethacrylate) (PMMA) in Varions Solvents at High Pressure)

  • 김제일;유기풍;임종성
    • 청정기술
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    • 제13권1호
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    • pp.28-33
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    • 2007
  • 본 연구에서는 variable volume view cell이 장착된 상평형 장치를 사용하여 고압 상태의 다양한 용매 내에서 고분자인 Poly(methylmethacrylate) (PMMA)의 구름점(cloud point)를 측정하였다. 이때 사용된 용매는 chlorodifluoromethane (HCFC-22), dimethylether (DME), 1,1,1-trifluoroethane (HFC-143a), 1,1-difluoroethane (HFC-152a), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC-134a) 이였으며, 이들 용매에 $CO_2$를 첨가한 $HCFC-22+CO_2$$DME+CO_2$의 이성분계 혼합용매에서 $CO_2$의 조성 변화가 PMMA의 상거동에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험 결과 PMMA는 HCFC-22에서는 340K, 5MPa 정도의 가장 낮은 온도 압력 조건에서부터 잘 용해되었으며 DME에서는 300K, 28MPa 정도의 비교적 낮은 온도 압력 범위에서 잘 용해되었으나, 그 밖의 불소화합물인 HFC-143a, HFC-152a, HFC-134a에서는 423.15K, 160MPa의 높은 온도 및 압력범위에서도 전혀 용해가 일어나지 않았다. 또한, PMMA+HCFC-22 혼합물에 $CO_2$를 첨가한 $PMMA+HCFC-22+CO_2$계의 경우는 LCST (lower critical solution temperature)의 상거동을 보였으나 PMMA+DME 혼합물에 $CO_2$를 첨가한 $PMMA+DME+CO_2$계의 경우는 UCST (upper critical solution temperature)의 상거동을 보였다. $CO_2$ 혼합용매 내에서 cloud point 압력은 동일한 온도에서 첨가되는 $CO_2$의 양에 비례하여 급격히 높아지는 것을 관찰할 수 있었고, 이로부터 PMMA를 SAS (supercritical antisolvent) 법에 의해 미세입자화 할 경우 $CO_2$가 DME와 HCFC-22에 대한 역용매로 사용될 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 $CO_2$의 농도를 변화시킴으로써 PMMA의 cloud point를 자유롭게 조절할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

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지방산 및 비타민 E 보충 식이가 제2세대 흰쥐 간조직과 혈청의 항산화체계에 미치는 영향 (Effects of Fatty Acids and Vitamin E Supplementation on Antioxidant Systems in the Liver and Serum of the Second Generation Rat)

  • 황혜진;박정화;엄영숙;정은정;김수연;이양자
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.257-262
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    • 2002
  • $\omega$3계 지방산 결핍군인 safflower oil(SO)군, 지방산을 바람직한 비율로 공급한 mixed oil(MO, P/M/S ratio=1.0 : 1.5 : 1, $\omega$6/$\omega$3 ratio=6.3)군 및 비타민 E를 보충시킨(MO+비타민 1500 mg/kg diet, ME군)식이로 임신되기 3~4주전부터 섭취시키고, 이로부터 출생한 제 2세대 쥐의 간과 혈청에서의 항산화비타민과 항산화효소의 활성을 측정하였다. 식이 지방산과 비타민 E의 보충에 따른 항산화비타민 농도의 변화를 보면 생후 3주의 간조직과 생후 9주의 혈청에서 비타민 E를 보충한 ME이 MO군보다 $\beta$-carotene의 농도가 유의적으로 감소(p<0.05)되어 나타났다. Lycopene농도는 생후 3주의 간에서 MO, ME군에 비하여 SO군에서 유의적으로 낮게 나타났으며 (p<0.05), 혈청에서는 생후 3주와 9주 모두 실험군간의 차이를 나타내지 않았으며, cyptoxanthin의 농도는 간과 혈청에서 생후 3주와 9주 모두 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 간조직의 SO군과 MO군간의 항산화 효소의 활성은 생후 3주와 9주 모두 유의한 차이를 나타내지 않았다. 비타민 E의 첨가시 생후3주의 간에서 GSH-Px의 활성은 유의적으로(p<0.05) 증가하였고, SOD/GSH-Px의 비율은 식이지방산의 불포화도에 따른 타이는 관찰되지 않았으며, 비타민 E의 첨가시 생후 3주에서 유의적으로 감소되어 나타났다. 생후 9주에서는 이러한 실험군간의 차이가 나타나지 않았는데, 이는 생후 9주가 되면서 식이에 어느 정도 적응된 결과라고 사료된다. 혈청에서의 GSH- Px의 활성은 생후 3주의 경우 불포화도가 높은 식이를 섭취한 SO군에서 MO군보다 유의적으로 높게 나타났다. 이는 SO 식이의 높은 불포화도로 인하여 방어기전으로 항산화효소의 활성이 증가되었을 가능성과 동시에 최근 항산화체계에 관련성이 있다고 연구되고 있는 oleic acid(18:1)의 비율과도 관련이 있을 것으로 보여 여러 항산화계의 균형성과 상호작용 측면에서 종합적인 결과로 해석해야 함을 지적해 주었다.

간호사의 환경적 요소와 개인적 특성이 직무스트레스와 윤리적 의사결정에 미치는 영향 (Effects Of Environmental Factors And Individual Traits On Work Stress And Ethical Decision Making)

  • Kim, Sang Mi L.;Shake ketefian
    • 대한간호학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.417-430
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    • 1993
  • 이 연구는 환경적 요소(간호사의 자율성, 조직의 표준화)와 개인의 특성(통제위, 나이, 경험. 간호역할개념, 도덕성), 직무 스트레스, 윤리적 의사결정 사이의 관계를 이론적 틀을 구성하여 테스트함으로써 그 인과관계를 탐구하였다. 본 연구를 위해 개발된 모형은 1) Katz와 Kahn의 조직에 대한 개방체계 이론(open systems theory of organization) ; 2) Kahn. Wolfe, Quinn, Snoek의 스트레스 이론 (theory of stress) : 3) Kohlberg의 도덕발달 이론(theory of moral develop-ment): 그리고 4) 여러 문헌고찰을 기초로 하였다. 본 연구의 모형은 2가지의 주요 종속변수(직무 스트레스, 윤리적 간호행위), 2가지 매개변수(간호 역할개념, 도덕성 발달정도) 그리고 여러 독립변수들(조직의 표준화, 자율성, 통제위, 교육, 나이, 경험 등)로 구성되었다. 간단히 말해, 간호사의 스트레스와 윤리적 간호행위 를 개인 자신과 환경이라는 두 요소의 결과로 간주한 것이다. 미국(2개주)의 여러 건강관리기관에 근무하는 224명의 정규 간호사를 대상으로 하였고. 가설 검증을 위하여 1) 변수간의 인과관계를 조사하기 위한 Linear Structural Relationships(LISREL)기법과 2) 나이, 경험, 교육이 변수간의 관계에 미치는 중간역할을 알아보기 위해 상관분석을 이용하였다. LISREL결과를 보면 제시된 모델이 각 내재 변수에 상당한 설명력을 가지면서 자료에 잘 맞는 것으로 나타났다. 이 연구에서 가장 뚜렷한 점으로 나타난 것은 개인의 특성보다 환경적 요소로서의 자율성이 직무스트레스와 윤리적 의사결정을 예견하는데 훨씬 중요한 변수로 부각되었다는 점이다. 또한 간호사의 전문적 역할개념과 봉사적 역할개념이 간호사의 윤리적 의사결정을 예견하는 가장 중요한 요소로 나타났다. 중간영향(moderation effect)을 보면, 젊고 경험이 적은 간호사일수록 나이가 많고 경험있는 간호사보다 환경적 요소(자율성)에 더 큰 영향을 받는다는 것을 암시하고 있다. 또한 4년제 대학 이상을 졸업한 간호사의 윤리 적 간호행 위 는 2, 3년제 를 졸업 한 간호사 보다 환경적 요소에 의해 덜 영향을 받는 것으로 나타났다. 한편 자율성의 부족은 2, 3년제 졸업 간호사보다 4년제 졸업 간호사에게 더 심한 스트레스가 되고 있음을 시사하였다. 이 연구의 결과로부터 적어도 다음과 같은 두 가지 실제적인 제언을 도출할 수 있다. 첫째, 이 연구는 환경적요소로서의 자율성이 다른 어떤 개인적인 요소보다 직무 스트레스를 예견하는 데 중요한 요소라는 것을 제시하였다. 이것은 간호행정가들에게, 간호사의 직무 스트레스를 감소시키기 위해선 “자율성”이 아주 중요히 다루어져야 한다는 것을 의미한다. 만일 간호사들의 직무스트레스가 그 개인의 복지에 큰 해가 되고 환자를 간호하는 데 직접적으로 관계된다면, 간호행정가는 그 조직의 직무체계를 다시 평가해서 일에 대한 새로운 설계가 필요한지를 파악해야 한다. 또한 이 연구는 직무를 다시 설계할 경우, 누구에게 먼저 촛점을 두고 시작해야 하는지를 밝혀주고 있다. 즉, 젊고 경험이 미숙한 간호사들에게 촛점을 두고 시작해야 하며, 작업환경의 가장 중요한 차원중의 하나인 사회적 지원(social support)을 조심스럽게 고려해 보아야 한다. 둘째, 간호사의 윤리적 간호행위를 높히기 위해 전문적 역할개념과 봉사적 역할개념이 재강조될 필요가 있다. 이 두 역할개념 들을 교육을 통하여 효과적으로 가르칠 필요가 있다고 본다. 이 두 개념들이 간호사의 바람직한 간호행 위에 영향을 미치는 가장 중요한 요소로 나타났기 때문이다. 또한, 본 연구결과에 따르면, 경험이 많을수록 일에 싫증을 느껴 바람직한 윤리적 간호행위가 감소되는 경향이 있었다. 따라서, 건강관리체제 (health care system) 안에서의 간호사의 역할이-전문직으로서의, 그리고 환자를 위한 옹호자로서의-학교와 임상에서 효과적으로 교육되어져야 한다고 본다. 간호사들의 역할에 대한 계속적인 교육이 학생은 물론 임상 간호사들에게도 실시되어져야 할 것이다. 미래연구의 방향을 제시해 보면 첫째로 연구의 일반화를 높히기 위해 더 많은 대상자를 포함시켜야 한다. 이는 여러 종류의 표본을 반드시 한번에 전부 포함시켜야 한다는 것을 의미하는 것이 아니고, 특정한 여러 표본들을 연속적으로 연구함으로서 이 목표를 성취할 수 있다고 생각한다. 둘째는 여러 construct들(윤리적 간호행위, 직무 스트레스, 간호 역할개념 등)에 대한 적절한 측정도구를 개발해야 한다. 측정도구를 개발하기 위해서는 풍부하고 세세한 통찰력을 제공하는 질적인 정보를 얻는 것이 선행되어야 한다. 셋째, 윤리적 간호행위와 직무 스트레스에 관한 연구를 증진시키기 위해 실험설계 및 종단적 연구(expel-imental, longitudinal design)가 시도될 필요가 있다. 마지막으로, 윤리적 간호행위와 직무 스트레스를 예견할 수 있는 이론적 탐구(theoretical exploration), 즉 이론정립을 위하여, 환경적 요소와 개인의 특성에 대한 자세한 정보를 제공해 줄 수 있는 질적 연구들이 요구된다.

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화학제재를 이용한 우식상아질 제거효과 및 레진과의 결합강도에 관한 연구 (A STUDY OF THE EFFECT OF CHEMO-MECHANICAL CARIES REMOVAL SYSTEM ON THE REMOVAL OF CARIOUS DENTIN AND RESIN ADHESION TO DENTIN)

  • 강덕일;박인천;이난영;이상호;이창섭
    • 대한소아치과학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.581-592
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    • 2003
  • 본연구는 유치와 영구치의 우식상아질을 제거하는 방법에 따른 상아질표면의 변화와 산부식양상, 혼성층의 양상, 그리고 이들이 상아질에 대한 복합레진의 전단결합강도에 미치는 영향을 평가할 목적으로 시행되었다. 92개의 유구치와 92개의 영구 구치를 준비하여 상아질 표면을 노출시키고 인공우식을 유발시켰다. 이중 32개의 유구치와 32개의 영구구치는 $Carisolv^{TM}$과 bur로 삭제후 상아질표면을 SEM관찰하였으며 나머지 치아에서는 레진-상아질간 전단결합강도를 측정하였다. 두가지 접착시스템(Single bond system, self-etching bonding system)과 한 종류의 레진(Z250, 3M)을 사용하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. $Carisolv^{TM}$의 우식치질 제거효과는 영구치보다 유치에서 더 우수하였으며, bur로 제거한 경우보다 더 거친 상아질 표면이 관찰되었다. 2. 산부식처리한 경우 유치와 영구치 모두 우식제거방법과 관계없이 도말층이 제거된 양상을 보였다. 3. Single bond system을 이용한 경우 두터운 $2-4{\mu}m$의 혼성층과 $10-15{\mu}m$의 adhesive layer가 관찰된 반면, self-etching bonding system에서는 비교적 얇은($1-2{\mu}m$) 혼성층만이 형성되었다. 4. 전단결합강도는 유치와 영구치 모두 우식제거방법에 관계없이 Single bonding agent를 적용한 경우에 self-etching bonding agent를 적용한 군보다 유의하게 높게 나타났다(P<0.05). 5. $Carisolv^{TM}$와 self-etching bonding agent 처리군에서 bur와 self-etching system 처리군보다 다소 높은 전단결합강도를 보였으나 유의성은 없었다(P>0.05).

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오이 발효음료가 만성적으로 에탄올을 급여한 흰쥐의 에탄올 대사와 항산화방어계에 미치는 영향 (Effect of Fermented Cucumber Beverage on Ethanol Metabolism and Antioxidant Activity in Ethanol-treated Rats)

  • 이해인;서권일;이진;이점숙;홍성민;이주혜;김명주;이미경
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권8호
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    • pp.1099-1106
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    • 2011
  • 본 연구는 다량으로 폐기되는 오이를 이용하기 위하여 개발한 오이 발효원액을 주원료로 제조한 숙취해소 음료의 간보호 효능을 검증하기 위하여 만성적으로 에탄올을 섭취시킨 흰쥐에서 에탄올 대사, 항산화 방어계, 간독성 관련지표 및 지질함량 변화를 살펴보았다. 실험동물은 4주령의 수컷 SD계 흰쥐 24마리를 1주간 고형식이로 적응시킨 후 난괴법에 의하여 에탄올대조군(Control) 및 에탄올 섭취 흰쥐에게 헛개열매 추출물을 주원료로 하여 개발한 숙취해소 물질인 SKM 급여군(SKM) 또는 SKM을 함유한 오이 발효음료 급여군(CF+SKM)으로 나누었다. SKM과 CF+SKM은 사람의 하루 섭취량을 기준으로 체중 kg당 7 mL씩 매일 일정시각에 경구투여 하였다. SKM과 CF+SKM은 체중과 식이섭취에는 영향을 미치지 않았으며, CF+SKM군의 신장무게가 대조군보다 낮았다. 혈장 중 에탄올 함량은 대조군에 비하여 CF+SKM군에서 유의적으로(p<0.05) 낮았으며, SKM군은 낮은 경향을 보였다. 혈장 중의 아세트알데히드 함량은 대조군에 비하여 SKM과 CF+SKM군 모두 각각 40.6%와 48.4% 유의적인(p<0.05) 개선 효과를 보였다. 간조직 중의 ADH 활성은 실험군간 유의적인 변화가 없었으나 CYP2E1 활성은 SKM과 CF+SKM 모두 대조군에 비하여 유의적으로 (p<0.05) 낮았다. 간조직의 CYP2E1 활성은 혈장 중의 아세트알데히드 함량과 양의 상관관계(r=0.566, p<0.01)였다. 간조직의 ALDH 활성은 SKM과 CF+SKM 모두 대조군에 비하여 유의적으로(p<0.05) 높았으며 혈장의 아세트알데히드 농도와 유의적 음의 상관관계(r=-0.564, p<0.01)를 보였다. SKM군과 CF+SKM군의 간조직내 SOD와 CAT 활성과 GSH 함량이 대조군에 비하여 유의적으로 높았다. 반면, SKM과 CF+SKM은 간조직 중의 지질과산화물 생성을 대조군에 비하여 각각 유의적으로 낮추었다. SKM과 CF+SKM 급여 시 에탄올대조군에 비하여 각각 AST 활성은 29%와 44% 낮았으며, ALT 활성은 42%와 34% 낮았다. 혈장의 총 콜레스테롤과 간조직의 콜레스테롤 함량은 대조군에 비하여 SKM과 CF+SKM군에서 유의적으로(p<0.05) 낮았으며 특히, CF+SKM의 간조직내 중성지질 함량은 대조군에 비하여 유의적으로(p<0.05) 낮았다. SKM군과 CF+SKM군의 간조직 중 지방축적이 대조군에 비하여 감소되었다. 이와 같이 SKM과 CF+SKM은 간조직의 CYP2E1 활성을 억제하고 ALDH 활성과 항산화 방어계를 향상시킴으로써 에탄올로 인한 간독성을 보호할 수 있을 것으로 사료된다.

순환식 수막하우스의 수온에 따른 플라스틱 온실 내 온도변화 분석 (Analysis of Temperature Changes in Greenhouses with Recirculated Water Curtain System)

  • 김형권;전종길;백이;표희영;정재완;김용철
    • 생물환경조절학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.93-99
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    • 2015
  • 순환식 수막시스템의 적정 수온을 결정하는데 필요한 기초자료를 제공하기 위하여 딸기를 토경재배하고 있는 실험온실에서 외부온도, 수막용수의 수온 및 야간시간대에 따른 처리방식별 온실 내부 환경변화를 비교 분석하였다. 대조구는 무수막 온실이고, 처리구는 수온이 $10^{\circ}C$, $15^{\circ}C$로 각각 설정된 순환식 수막온실로서 모두 무가온 및 추가적인 보온자재의 투입이 없는 상태를 말한다. 수막이 직접 살수되는 2중 비닐하우스는 폭 5.5m, 길이 55m이고, 분당 살수되는 평균 수막유량은 38.5~44.5L로 나타났다. 3가지 처리조건 모두에서 외부온도와 내부온도는 양의 선형관련성이 매우 높게 나타났으며 처리구(10, $15^{\circ}C$)의 외부온도에 대한 상관성은 유사한 수준으로 분석되었다. 보온효과는 수온 $15^{\circ}C$ 처리구가 수온 $10^{\circ}C$ 처리구보다 $1.3^{\circ}C$ 정도 우수한 것으로 나타났다. 외부온도가 약 $-8.1{\sim}8.6^{\circ}C$ 범위에서 변화할 때, 처리조건 별 최저온도는 무처리구, 수온 $10^{\circ}C$ 처리구, 수온 $15^{\circ}C$ 처리구가 외부에 비해 각각 6.4, 11.0, $12.3^{\circ}C$ 정도 높게 유지되는 것으로 나타났다. 평균 온도는 무처리구, 수온 $10^{\circ}C$ 처리구, 수온 $15^{\circ}C$ 처리구의 순으로 높아지고 온도변화폭은 오히려 작아지는 경향을 보였다. 외부 최저온도가 $-1.3^{\circ}C$, 평균온도가 $1.5^{\circ}C$인 날은 수막시스템의 수온을 $10^{\circ}C$로, 외부 최저온도가 $-4.7^{\circ}C$, 평균온도가 $-0.2^{\circ}C$ 인 날은 수온을 $15^{\circ}C$로 설정해도 온실의 목표온도($5^{\circ}C$) 유지가 가능한 것으로 나타났다. 처리조건별 야간시간대(일몰 후, 자정, 일출 전, 일출 후)에 따른 온실 내부와 외부의 온도는 전반적으로 일몰직후가 가장 높고, 이후 서서히 감소하여 일출직전이 가장 낮아지는 경향을 보였다. 따라서 온실의 목표온도 유지를 위해서는 일출직전 시간대에 특히 집중적인 관리가 필요하며, 순환식 수막시스템의 수온을 획일적으로 $15^{\circ}C$ 이상으로 결정하기 보다는 외부온도 변화, 야간시간대, 재배작물에 따라 다르게 결정하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

약광기 HPS와 PLS lamp를 이용한 오이의 보광재배효과 (Supplemental Lighting by HPS and PLS Lamps Affects Growth and Yield of Cucumber during Low Radiation Period)

  • 권준국;유인호;박경섭;이재한;김진현;이중섭;이동수
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.400-406
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    • 2018
  • 본 연구는 HPS (high-pressure sodium lamp, 고압나트륨등, 700W)와 PLS (Plasma Lighting System, 플라즈마등, 1,000W) 램프를 이용하여 겨울재배 오이의 보광재배 효과를 구명하고자, 양지붕형 유리온실 3동에 무보광을 대조구로 하여 오이('후레쉬' 품종)를 2015년 11월 2일에 정식하여 2016년 3월 15일까지 재배하였다. 보광은 2015년 11월 20일부터 2016년 3월 15일까지 약 4개월 동안 명기를 14시간/일(일몰 전 약 30분에 점등 개시)으로 정하여 실시하였고, 낮동안의 일사량이 $100W{\cdot}m^2$ 이하일 경우 자동으로 점등이 되도록 제어하였다. 분광투과특성은 PLS의 경우 광합성유효광(400-700nm)이 전반적으로 고르게 분포하나 HPS는 400-550nm 광량이 매우 적은 반면, 550-650nm 광원이 PLS보다 많이 분포되었다. 330-1,100nm 광은 HPS가 PLS에 비해 6% 많았고 UV와 적색광은 비슷하였다. 광합성유효광(400-700nm)은 HPS에 비해 PLS가 12.6% 많았고, 근적외선(700-1,100nm)은 HPS에 비해 PLS가 12.6% 적었으며, R/FR은 HPS가 높았다. 오이의 초장, 엽수, 마디수, 건물중 등의 생육은 무보광에 비해 두 보광등에서 비슷한 수준으로 높았다. 광합성능력은 두 광원 간에 유의적인 차이가 없었다. 오이의 주당 과실 개수(무게)는 무보광 21.2개(2.9kg)에 비해 PLS가 38.7개(5.5kg), HPS가 40.4개(5.6kg)로 1.8~1.9배 많았다. 보광등의 설치비와 전기에너지 비용을 고려하여 오이 보광재배의 경제성을 분석한 결과, PLS와 HPS 보광등은 각각 37%와 62%의 소득증대효과가 있었다.

식물공장내 양액의 EC가 적겨자와 청경채의 생육 및 품질에 미치는 영향 (Effects of Different EC in Nutrient Solution on Growth and Quality of Red Mustard and Pak-Choi in Plant Factory)

  • 이상규;최장선;이준구;장윤아;남춘우;여경환;이희주;엄영철
    • 생물환경조절학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.322-326
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    • 2012
  • 최근 식물공장에 대한 연구가 활성화 되면서 식물공장내 인공광을 이용한 쌈채소 재배가 점점 늘어나고 있다. 특히 쌈채소를 좋아하는 우리나라에서는 그 소비량이 매년 증가하고 있으며, 토양재배보다는 수경재배로 생산한 엽채류를 좋아하기 때문에 식물공장 시설을 이용하여 수경재배로 쌈채소를 생산하면 그 효과가 크리라 생각된다. 따라서 본 실험은 식물공장내에서 쌈채소로 많이 이용되고 있는 적겨자와 청경채를 대상으로 양액농도별 수량과 비타민 함량의 차이를 분석하기 위하여 실시하였다. 그 결과, 적겨자와 청경채 모두 초장은 EC에 따른 유의성은 없었고, 엽수는 적겨자의 경우 EC 가 높아질수록 감소하는 경향을 보였으나 청경채의 경우는 유의성이 없었다. 청경채의 경우 EC가 높아질수록 엽면적이 현저하게 증가하였고, 생체중은 두 작물 모두 EC가 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 광합성 능력은 적겨자의 경우 뚜렷한 경향을 보이지 않았으나 청경채는 EC가 높을 때 높은 경향을 보였다. Ascorbic acid 함량은 적겨자의 경우에 EC가 낮을수록 높게 나왔고, 청경채의 경우에는 EC $2.0dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구에서 가장 높았고, 1.5, $2.5dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구 순이었다. 이상의 결과를 종합해 보면, 인공광 이용형 식물공장에서 적겨자와 청경채를 생산하고자 할 때에는 양액농도를 $2.0{\sim}2.5dS{\cdot}m^{-1}$로 관리하는 것이 생체중과 Ascorbic acid 함량을 고려해볼 때 가장 적절한 양액 농도 관리 방법이라고 생각된다.