• 제목/요약/키워드: Optimum light intensity

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식물공장내 광도와 배양액농도가 상추의 생육과 품질에 미치는 영향 (Effects of Light Intensity and Nutrient Level on Growth and Quality of Leaf Lettuce in a Plant Factory)

  • Park, Mi-Hee;Lee, Yong-Beom
    • 생물환경조절학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.108-114
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    • 1999
  • 식물공장에 있어서 생산성 극대화를 위한 최적환경을 구명하기 위하여, 식물공장 시스템 하에서 광도와 배양액 농도가 잎상추의 생육과 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 실험결과 광이 높아짐에 따라 증산량과 광합성량이 높았으며, 광도 200$\mu$mol $m^{-2}$ $s^{-1}$과 300$\mu$mol $m^{-2}$ $s^{-1}$ 에서 생체중과 건물중이 가장 높게 나타났다. 따라서 식물공장내 잎상추의 최적 광도는 200 $\mu$mol $m^{-2}$ $s^{-1}$ 이상으로 나타났다. 지상부 환경요인들과의 지하부 환경 요인과의 관계를 밝히기 위해서 광도와 배양액 농도간의 관계가 잎상추 생육과 품질에 미치는 영향을 조사한 결과 통계적 유의성은 없었으나 저광도에서는 배양액농도가 높은 편인 2.4 mS cm-1에서 고광도에서는 1.8 mS cm-1 수준에서 생육량이 많게 나타났다.

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혼탁매질에서 광분포에 관한 Monte Carlo 시뮬레이션 (Monte Carlo Simulation on Light Distribution in Turbid Material)

  • 김기준;성기천
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.11-20
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    • 1998
  • The propagation of light radiation in a turbid medium is an important problem that confronts dosimetry of therapeutic laser delivery and the development of diagnostic spectroscopy. Scattered light is measured as a function of the position(distance r, depth z) between the axis of the incident beam and the detection spot. Turbid sample yields a very forward-directed scattering pattern at short range of position from source to detector, whereas the thicker samples greatly attenuated the on-axis intensity at long range of position. The portions of scattered light reflected from or transmitted throughphantom depend upon internal reflectance and absorption properties of the phantom. Monte Carlo simulation method for modelling light transport in tissue is applied. It uses the photon is moved a distance where it may be scattered, absorbed, propagated, internally reflected, or transmitted out of tissue. The photon is repeatedly moved until it either escape from or is absorbed by the phantom. In order to obtain an optimum therapeutic ratio in phantom material, optimum control the light energy fluence rate is essential. This study is to discuss the physical mechanisms determining the actual light dose in phantom. Permitting a qualitative understanding of the measurements. It may also aid in designing the best model for laser medicine and application of medical engineering.

수소생산을 위한 Rhodopseudomonas sphaeroides의 최적 배양조건 (Optimum Culture Conditions for Hydrogen Production of Rhodopseudomonas sphaeroides)

  • 김진상;홍용기;신일식;조학래;장동석
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.179-185
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    • 1991
  • We examined optimum culture conditions of Rhodopseudomonas sphaeroides B5 for effective utilization of substrate and sunlight for hydrogen production. The optimum concentration range of DL-lactate as electron donor for hydrogen production by resting cells was from 5 to 50mM, and optimun CN ratio (lactate/glutamat) for maintenence of hydrogen production activity by growing cultures was from 5 to 6. Hydrogen production by the cultures of low cell density (0.36mg/ml dry cells) was saturated with 10 Klux light intensity. Under constant illumination of 50Klux which was set up as the average medium value of annual variation of sunlight intensity, hydrogen production with various cell densities in the culture resulted in highest production rate (132${\mu}$l/hr/mg dry cells) up to 0.64mg/ml dry cells. However, the amount of total hydrogen production was saturated with cell density of 2.1mg/ml dry cells. In addition to these, the optimum inner thickness pervious to light of the culture vessel for hydrogen production which was measured under sunlight was 5 cm.

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영지버섯 백색변이주의 광 및 온도에 의한 생리적 반응 (Physiological Response of a White Mutant of Ganoderma lucidurn Induced by Light and Temperature)

  • 조수묵;서건식;유익동;신관철
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.115-119
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    • 1994
  • White mutant of Ganoderma lucidum(G4142) induced the non-basediocarpous basidiospores(NBB) from the aerial mycelia on agar media by the light illumination. Light was found to be necessary for NBB formation, but it also inhibited the growth of mycelium. The best sporulation was obtained at the periodic exposure of 16 hour light and 8 hour dark. Blue and yellow light were the most effective on sporulation, however, near UV and red light did not induce any spores. Effective light intensity for NBB bearing was about 1,000 lux as white light. Even after 16 days of culture, this strain did not form the pinhead nor chlamydospore. Optimum temperature for the mycelial growth and NBB formation were 30$\circ $C. Ganoderma lucidum G4142 exhibited the formation of stroma after five days of incubation at 30$\circ $C.

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적색 발광다이오드(Light Emitting Diode)를 이용한 클로렐라 배양에 미치는 영향인자 분석: 빛세기, 공기 및 이산화탄소 주입 (Effects of Limiting Factors on Cultivation of Chlorella Sp. under Red Light Emitting Diode: Light Intensity, Blowing of Air or Carbon Dioxide)

  • 최보람;이태윤
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.41-47
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    • 2012
  • 본 연구는 담수미세조류의 일종인 클로렐라를 적색 발광다이오드를 이용하여 효율적으로 배양하기 위한 조건을 찾기 위해 수행되었다. 클로렐라 배양에 최적인 광량을 찾기 위해 광량을 조절하여 클로렐라가 포함된 반응기에 각각 조사하여 성장속도 및 셀농도를 측정하였다. 적색파장 사용 시, 광량이 증가할수록 성장속도는 광량에 비례하여 증가하였으나 셀농도는 지속적으로 감소하였다. 공기 공급에 따른 성장특성을 살펴보기 위해 반응기에 미세공기를 연속적으로 주입하였는데, 반응속도 및 셀농도는 공기를 주입하지 않은 경우에 비해 2배와 10배 증가함을 알 수 있었다. 고농도의 이산화탄소 주입의 경우에는 배지의 pH가 3이하로 저하되어 클로렐라의 성장이 감소하는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 클로렐라를 효과적으로 배양하기 위해서는 적색파장의 발광다이오드를 광원으로 사용하고 반응기에 공기를 연속적으로 주입하는 것이 효과적임을 알 수 있었다.

백목련의 가지 생장 유형

  • 최형선
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제16권4호
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    • pp.417-428
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    • 1993
  • 백목련의 가지 생장유형은 두 가지의 생장전략에 의해 이루어지는 것으로 보인가. 하나는 환경 극복 전략이고 다른 하나는 생명 유지 전략으로 구분할 수 있는데, 이러한 전략은 한 그루의 나무 안에서도 같이 일어나고 있었다. 가지의 생장율은 조도에 밀접한 관련이 있었고(P<0.001) 물리적인 접촉의 유무와도 상당히 관련(P<0.01)되어 있는 반면에 방위별로는 우의차가 없었다. 상대 조도 1%미만의 경우는 주변 가지들과 거의 물리적인 접촉으로 대부분 생장이 제한되어 있었고, 10% 초과의 경우는 접촉에 의해 생장 제한이 거의 일어나지 않았다. 가지간의 물리적인 접촉의 유무는 분지율에 영향을 미치고 있었으나(P<0.05), 분지율은 조도에 무관하고, 방위별로도 유의차가 없었다. 생장 초기에는 주가지에서 부가지로의 물질 분배비가 크게 나타났으나 나무가 자라면서 환겨의 제한을 받게 됨에 따라 분배비는 다양하고 때로는 아주 적은 값을 보이기도 하였다. 이러한 다양한 생장율, 즉 물질의분배비의 다양(0.16~0.98)은 생장과 더불어 빚어지는 제약을 극복하여 태양 에너지를 최대한 효율적으로 흡수하기 위한 가지의 배치로 해석되며, 주어진 환경하에서 백목련이 택하는 최적의 생장 전략인 것으로 생각되다.

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경로 평균 강도 근사 기법의 MSSI를 채택한 WDM 시스템에서 HNL-DSF를 갖는 광대역 광 위상 공액기 (Wideband Optical Phase Conjugator using HNL-DSF in WDM Systems with Path-Averaged Intensity Approximation Mid-Span Spectral Inversion)

  • 이성렬;이윤현
    • 한국항행학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.14-21
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    • 2003
  • 장거리 $3{\times}40$ Gbps 강도 변조 직접 검파 방식의 파장 분할 다중 시스템에서 색 분산과 자기 위상 변조에 의한 광 펄스 왜곡을 최상으로 보상할 수 있는 최적의 펌프 전력을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 살펴보았다. 본 논문에서 고찰한 파장 분할 다중 시스템은 전체 전송로 중간에 HNL-DSF (highly nonlinear dispersion shifted fiber)의 광 위상 공액기를 두어 광 신호 왜곡을 보상하는 경로 평균 강도 근사 (PAIA : Path-Averaged Intensity Approximation) 기법의 MSSI (Mid-Span Spectral Inversion)가 적용된 시스템이다. 우선 HNL-DSF는 광대역 파장 분할 다중 전송에서 매우 유용한 비선형 매질이라는 것을 확인할 수 있었고, 두 번째 광 전송로로 입사되는 공액파의 전력을 입력 광 신호의 전력과 같아지게 하는 HNL-DSF 광 위상 공액기의 펌프 전력에서 최상의 보상이 얻어지는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 PAIA MSSI 기법에 전송 거리에 관계한 최적 펌프 전력을 갖는 HNL-DSF 광 위상 공액기를 적용하면 장거리 대용량 파장 분할 다중 시스템의 구현이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.

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담녹조강 Tetraselmis suecica 및 Tetraselmis tetrathele의 생장에 미치는 발광다이오드(Light-Emitting Diodes; LEDs) 광량과 파장의 영향 (Effects of Various Intensities and Wavelengths of Light Emitting Diodes (LEDs) on the Growth of the Prasinophytes Tetraselmis suecica and T. tetrathele)

  • 한경하;오석진
    • 한국수산과학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.64-71
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    • 2018
  • This study was conducted to investigate the effects of light intensity and wavelength on the growth of Tetraselmis suecica and Tetraselmis tetrathele. These species were exposed to a blue light-emitting diode (LED; max=450 nm), a yellow LED (max=590 nm), a red LED (max=630 nm) and a fluorescent lamp (three wavelengths). The maximum growth rates (${\mu}_{max}$) of T. suecica and T. tetrathele under a red LED were 1.12/day and 0.95/day, respectively. Under a yellow LED, growth rates were 70% of the values for red wavelength, with low half-saturation constants (Ks). The optimum light source to ensure economically effective and productive growth in a Tetraselmis culture system (Photo-Bioreactor) would thus appear to be a three-phase culture, wherein a yellow LED is used during the lag phase and initial exponential phase to increase growth rate, followed by a red LED during the middle exponential phase to maximize growth rate, and finally a yellow LED again during the late exponential phase and stationary phase to achieve increased yield of useful bioactive substances.

탁주제조공장 폐수로부터 혼합균주에 의한 수소생산 (Hydrogen Production from Wastewater in Takju Manufacturing Factory by Microbial Consortium)

  • 이기석;배상옥;강창민;정선용
    • KSBB Journal
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    • 제23권3호
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    • pp.199-204
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    • 2008
  • Culture conditions for biological hydrogen production were investigated in wastewater of Takju manufacturing factory. Rhodobacter spaeroides KCTC1425, photosynthesis bacteria, and Enterobacter cloacae YJ-1, anaerobic bacteria were used. The hydrogen production were $195.3m{\ell}{\cdot}H_2/{\ell}$ broth for Rhodobacter spaeroides KCTC1425 and $271.8m{\ell}{\cdot}H_2/{\ell}$ broth for Enterobacter cloacae YJ-1 during 36 h. The hydrogen production increased with light intensity, and were highest over 12000Lux. In mixed culture of Rhodobacter spaeroides KCTC1425 and Enterobacter cloacae Y J-1, the optimum mixing ratio of hydrogen production was 20 and 80. Adding volume of yeast extract for maximum hydrogen production was 15 $g/{\ell}$, but there was no effect over that. $Na_2MoO_4$ was most effective among the inorganic salts, and the optimum volume was 0.4 $g/{\ell}$. In semi-continuous culture, total hydrogen production was $13086m{\ell}{\cdot}H_2/{\ell}$ broth for 144 h with operating period of 24 h.

온도, 광세기 및 pH에 따른 Chlorella Vulgaris 증식률 (Effect of Temperature, Light Intensity and pH on the Growth Rate of Chlorella Vulgaris)

  • 최희정;이승목
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.511-515
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    • 2011
  • 본 연구는 온도, 광세기 및 pH가 Chlorella vulgaris (C. vulgaris)의 증식률에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 각 조건에서의 효율을 평가하기 위하여 C. vulgaris (FC-16) ($3{\sim}8{\mu}m$)를 Jaworski's Medium에 증식시킨 뒤, 다양한 온도($10^{\circ}C$, $15^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $30^{\circ}C$, $35^{\circ}C$)와 다양한 광세기($100{\sim}800{\mu}Em^{-2}s^{-1}$) 및 다양한 pH (3, 4, 5, 6, 7, 7.5, 9) 조건에서 실험하였다. 실험결과, $25{\sim}30^{\circ}C$ 조건에서는 $10^{\circ}C$ 조건과 비교 시 같은 양의 C. vulgaris를 증식하는데 걸리는 시간은 약 5.2~5.5배 빨랐고, Chlorophyll a는 5~5.5배 높았으며, 단위 면적당 cell volume은 14% 이상 높아 C. vulgaris 최적 배양온도는 $25{\sim}30^{\circ}C$로 조사되었다. C. vulgaris 배양기간의 경우, 증식속도가 5일까지는 느리게 증가했지만, 6일 이후부터 15일까지는 폭발적으로 증가했고, 15일 이후에는 거의 증식이 멈춰 15일 이내가 적당한 것을 알 수 있었다. C. vulgaris 증식을 위한 최적 pH는 pH 7~7.5로 조사되었다.