• 제목/요약/키워드: Photon flux

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한발조건이 콩식물체의 엽운동, 광합성능, 증산량, 수량 및 관련 형질에 미치는 영향 (Effects of Water Stress on Leaf Orientation, Apparent Photosynthetic Rate, Transpiration Rate, Yield and Its Related Traits in Soybean Plants)

  • 천종은;김진호
    • 한국작물학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.313-319
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    • 1992
  • 토양수분 부족이 콩식물체의 엽운동, 광합성능, 증산량, 수량 및 관련 형질에 미치는 영향을 조사하기 위해서, '단엽콩', '방사콩', '보광콩', '무한콩'을 비닐하우스 내에 폿트 재배에서 2주간 단수처리하여 실험을 하였다. 1. 광합성능은 광량(0.887$^{**}$ ), 기공전도율(0.788$^{**}$ ) 및 엽온(0.744$^{**}$)과 고도의 유의적인 정 상관이 있었다. 2. 1일중 광량과 온도가 증가함에 따라 콩의 복엽중 중앙의 소엽은 측렬의 소엽에 비해 더 빨리 엽운동이 시작되고 광합성능이 높은 반면에 수광량, 엽온은 다소 낮았다. 3. 한발구에 비해 관수구의 광량은 358 umole $m^{-2}$ $s^{-1}$, 기공전도율은 0.2 mole $m^{-2}$ $s^{-1}$, 엽온은 9$^{\circ}C$, 증산량 3.7 mole $m^{-2}$ , 광합성능은 8.5 $CO_2$, $\mu$mole $m^{-2}$ $s^{-1}$이 각각 높았다. 4. 관수구에 비해 한발구의 수량 및 관련 형질이 다양하게 감소되었다 ; 개체당 건물중 8%, 개체당 근류중 7%, 근중 14%, 간장 3%, 분지수 7%, 경태 8%, 개체당 협수 17%, 개체당 립중 17%가 각각 감소되었다.

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영농형 태양광 시설 하부의 미기상 관측 자료: 보성에서 2019년 11월부터 2020년 5월까지 가을보리 재배기간 동안 (Meteorological Data Measured under Agrivoltaic Systems in Boseong-gun during Winter Barley Season)

  • 조유나;윤창용;김현기;문현동;안규남;조재일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.144-151
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    • 2020
  • 작물을 재배하는 동시에 전력 생산도 가능한 영농형 태양광 발전은 농업·농촌 분야와 재생에너지 산업 모두로부터 주목 받고 있다. 하지만, 그 역사가 짧은 만큼 영농형 태양광 하부에서의 미기상 환경 변화에 대한 이해와 관측 방법론이 정립되지 않은 실정이다. 따라서 본고에서는 보성군에 설치된 영농형 태양광에서 2019년 11월 부터 2020년 5월까지의 보리 생육기간 동안 일사광, 광합성유효복사광, 기온, 습도, 토양습도·온도, 풍향·풍속을 5분 간격으로 측정하여 공개했다. 또한, 노지의 일사량 및 광합성유효복사량에 대한 약 13일 간의 자료 결손에 대해서는 가까운 기상청 관측 자료를 활용하거나 영농형 태양광 하부의 자료를 이용한 두 가지 경험적 메우기 방법을 제안하였다. 본고 자료가 영농형 태양광에 대한 농업적 평가에 다양하게 활용되기를 기대한다.

인공광하에서 접목묘의 증발산속도에 미치는 상대습도와 광합성유효광량자속의 효과 (Evapotranspiration Rate of Grafted Seedlings Affected by Relative Humidity and Photosynthetic Photon Flux under Artificial Lighting)

  • 김용현;박현수
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제26권4호
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    • pp.379-384
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    • 2001
  • To enhance the smooth graft-taking of grafted seedlings, the excessive evapotranspiration from grafted seedlings just after grafting should be avoided. A measurement system of the evapotranspiration rate of grafted seedling under artificial lighting was set up to investigate the effect of physical environment on the evapotranspiration and graft-taking characteristics of grafted seedlings quantitatively. The evapotranspiration rate of grafted seedlings affected by relative humidity and light intensity were analyzed using the measurement system. The hypocotyl of watermelons (Citrullus vulgaris cv. Sweetdew, Hungnong Seed Co.) was slantly cut and then inserted into a hole on the stem of rootstock (Lagenaria siceraria cv. FR-King, Hungnong Seed Co.). Grafted seedlings were healed and joined for 5 days under cool-white fluorescent lamps (FL20SEX-d/18, Keumho Electric Co.) with photoperiod of 12h$.$d$\^$-1/ except dark period for one day after grafting in a closed graft-taking enhancement system developed by Kim(2000). The evapotranspiration rate and graft-taking of grafted seedling at air temperature of 23$\^{C}$ and air current speed of 0.1m$.$s$\^$-1/ was highly affected by relative humidity. But light intensity showed higher effect on the stem length of scion than relative humidity. In conclusion, it was suggested that relative humidity should be controlled at higher than 90% with photosynthetic photon flux of 50$\mu$mol$.$m$^2$$.$s$\^$-1/ to increase the survival of grafted seedlings and to produce healthy seedlings.

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식물재배용 LED 광원의 광질과 PPFD에 따른 청치마상추의 성장에 관한 연구 (A Study on Growth of the Green Leaf Lettuce Depends on PPFD and Light Quality of LED Lighting Source for Growing Plant)

  • 양준혁;최원호;박노준;박대희
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.142-147
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    • 2015
  • The artificial light sources for growth of plant are usually high-pressure sodium lamp, metal haloids lamp, and fluorescent light; however, these light sources have relatively weaker Red and Blue lights that are necessary for growth of plants. Especially the effect of Photosynthetic Photon Flux Density (PPFD) is pointed out as the weakness. Meanwhile, LED light source can be selected by specific wavelength to greatly improve the effect of PPFD. In this regard, this paper aims to investigate the promotion of plant growth by measuring photosynthetic photon flux density (hereafter referred to as PPFD) according to changes in light quality of the LED light sources. Towards this end, LED light sources for plant growth were produced with 4 kinds of mono-chromatic lights and 6 kinds of combined lights by mixing red, blue, green and white lights. A comparative analysis was conducted to investigate the effects of optical properties and PPFD on plants (green leaf lettuce) using the produced light sources. The results monochromatic light has fastest growth rate, but plant growth conditions have poor. This being so, mixed light is suitable for the green leaf lettuce.

LED와 태양광 하이브리드 광원을 이용한 광생물 반응기용 도광판 설계 및 제작 (Design and Fabrication of a Light-Guiding Plate for a Photobioreactor Utilizing a Hybrid LED Plus Sunlight Source)

  • 임현철;양승진;백준혁;김재영;장경민;김종태;정상화;박종락
    • 한국광학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.73-80
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    • 2016
  • 본 논문에서는 광생물 반응기의 조명 시스템에 적용할 수 있는 LED(Light-Emitting Diode)와 태양광 하이브리드 광원을 이용한 도광판의 설계 및 제작 결과에 대해 보고한다. LED용 도광판 패턴을 설계하고 기존에 보고된 태양광용 도광판에 함께 중첩하여 가공하였다. 하이브리드 도광판의 출력 PFD(Photon Flux Density)를 일정하게 유지시켜주기 위한 제어 시스템을 제작하였으며, 출력 PFD 목표값을 $70{\mu}E/(m^2{\cdot}s)$로 설정하였을 경우 오차범위 ${\pm}2%$ 이내에서 제어가 이루어짐을 확인하였다.

광 및 CO2 변화 조건에서 브로콜리(Brassica oleracea var. italica)의 전기적 신호 모니터링 (Monitoring of plant induced electrical signal of broccoli (Brassica oleracea var. italica) under changing light and CO2 conditions)

  • 박진희;김한나
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제64권4호
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    • pp.351-356
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    • 2021
  • 환경 조건의 변화는 식물의 물과 양분 흡수 및 광합성 정도를 변화시켜 결과적으로 식물 생육에 영향을 미친다. 변화하는 환경 조건에서 식물의 생리적 반응은 식물 줄기에 전극을 삽입해 식물유도 전기신호(PIES)로 비파괴적으로 모니터링할 수 있다. 본 연구의 목적은 CO2 증가와 광합성 광량자속밀도 PPFD 감소에 따른 식물의 반응으로 PIES를 모니터링하는 것이다. PIES는 증산과 광합성이 일어나는 낮에 증가하였고 식물 생육 기간 동안 모니터링한 CO2 농도는 PIES와 음의 상관관계를 보였다. CO2 농도 증가는 PIES를 약간 감소시켰으나 PIES에 큰 영향을 미치지 않았으며 이는 CO2 증가의 효과가 낮은 PPFD에 의해 제한되었기 때문으로 판단된다. PPFD 감소의 효과는 물과 양분 흡수가 광에 의해 즉각적으로 영향을 받지 않았기 때문에 즉시 나타나지는 않았다. 본 연구는 CO2 증가와 PPFD 감소에 의한 식물의 단기적 반응을 평가하고자 한 것이며 프롤린 함량 및 엽록소 형광은 환경 변화에 따라 유의하게 변화하지는 않았다.

Optically Controlled Silicon MESFET Modeling Considering Diffusion Process

  • Chattopadhyay, S.N.;Motoyama, N.;Rudra, A.;Sharma, A.;Sriram, S.;Overton, C.B.;Pandey, P.
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제7권3호
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    • pp.196-208
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    • 2007
  • An analytical model is proposed for an optically controlled Metal Semiconductor Field Effect Transistor (MESFET), known as Optical Field Effect Transistor (OPFET) considering the diffusion fabrication process. The electrical parameters such as threshold voltage, drain-source current, gate capacitances and switching response have been determined for the dark and various illuminated conditions. The Photovoltaic effect due to photogenerated carriers under illumination is shown to modulate the channel cross-section, which in turn significantly changes the threshold voltage, drainsource current, the gate capacitances and the device switching speed. The threshold voltage $V_T$ is reduced under optical illumination condition, which leads the device to change the device property from enhancement mode to depletion mode depending on photon impurity flux density. The resulting I-V characteristics show that the drain-source current IDS for different gate-source voltage $V_{gs}$ is significantly increased with optical illumination for photon flux densities of ${\Phi}=10^{15}\;and\;10^{17}/cm^2s$ compared to the dark condition. Further more, the drain-source current as a function of drain-source voltage $V_{DS}$ is evaluated to find the I-V characteristics for various pinch-off voltages $V_P$ for optimization of impurity flux density $Q_{Diff}$ by diffusion process. The resulting I-V characteristics also show that the diffusion process introduces less process-induced damage compared to ion implantation, which suffers from current reduction due to a large number of defects introduced by the ion implantation process. Further the results show significant increase in gate-source capacitance $C_{gs}$ and gate-drain capacitance $C_{gd}$ for optical illuminations, where the photo-induced voltage has a significant role on gate capacitances. The switching time ${\tau}$ of the OPFET device is computed for dark and illumination conditions. The switching time ${\tau}$ is greatly reduced by optical illumination and is also a function of device active layer thickness and corresponding impurity flux density $Q_{Diff}$. Thus it is shown that the diffusion process shows great potential for improvement of optoelectronic devices in quantum efficiency and other performance areas.

역광전자분광기의 제작 및 그 응용 (Construction of Inverse Photoemission Spectrometer and Its Application)

  • 김정원;김세훈
    • 대한화학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.719-723
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    • 1996
  • 고체표면의 비점유 전자에너지 상태를 연구하고자 역광전자분광기를 제작하고 시험하였다. 이 분광기는 초고진공 챔버속에 전자총과 광검출기로 구성되어 있다. 전자총은 궤도 시뮬레이션과 전류 측정을 통해 좋은 집속도와 높은 전류밀도를 가지고 있음을 알 수 있었다. 이 분광기의 전체적인 분해능은 0.74 eV이고, 광검출기의 감도는 약 10 counts/$sec{\cdot}{\mu}A$이다. 하나의 결과로서 Ge(111) 시료의 역광전자분광 스펙트럼은 이론적인 계산결과와 잘 일치하였다.

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Monte Carlo approach for calculation of mass energy absorption coefficients of some amino acids

  • Bozkurt, Ahmet;Sengul, Aycan
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권9호
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    • pp.3044-3050
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    • 2021
  • This study offers a Monte Carlo alternative for computing mass energy absorption coefficients of any material through calculation of photon energy deposited per mass of the sample and the energy flux obtained inside a sample volume. This approach is applied in this study to evaluate mass energy absorption coefficients of some amino acids found in human body at twenty-eight different photon energies between 10 keV and 20 MeV. The simulations involved a pencil beam source modeled to emit a parallel beam of mono-energetic photons toward a 1 mean free path thick sample of rectangular parallelepiped geometry. All the components in the problem geometry were surrounded by a 100 cm vacuum sphere to avoid any interactions in materials other than the absorber itself. The results computed using the Monte Carlo radiation transport packages MCNP6.2 and GAMOS5.1 were checked against the theoretical values available from the tables of XMUDAT database. These comparisons indicate very good agreement and support the conclusion that Monte Carlo technique utilized in this fashion may be used as a computational tool for determining the mass energy absorption coefficients of any material whose data are not available in the literature.

발광영상에 대한 정량화 방법 개발 (Development of Quantification Method for Bioluminescence Imaging)

  • 김현식;최은서;탁윤오;최흥국;이주영;민정준;이병일
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제43권5호
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    • pp.451-458
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    • 2009
  • 목적: 광학적 분자 발광영상은 발광효소를 이용하여 발광하는 빛의 신호를 영상화하는 기법이다. 발광하는 광량이 분자 변화 또는 세포 수와 비례하고 신호 대 잡음비가 좋아서 영상을 얻고, 정략분석이 가능하다. 이 연구에서는 정량적 분석을 위해 비례적 측정 정량화기법을 개발하였다. 대상 및 방법: 개발 중인 ALIS (animal light imaging system) 광학발광영상 카메라에서 박테리아 수를 달리한 박테리아 광원 3가지와 또 다른 3가지 광원을 이용하여 발광영상을 측정하였다. 일정한 세기의 광원에 대해서 측정 방법을 수학적으로 표현하기 위해 cd와 광속의 개념을 이용하여 간단한 수식을 유도하였다. 실험을 통해 측정시간 1초를 기준으로 얻어진 값으로 표준 정량화 함수를 얻었다. 얻어진 정량화 함수를 이용하여 박테리아를 이용한 실험에 필요한 함수의 상수 값을 구했으며, 세 가지 세기가 다른 광원을 이용하여 측정한 값을 측정시간과 함께 정량화 식에 대입하여 측정하였다. 결과: 표준측정함수를 이용하여 측정시간에 비례하는 정량적 값을 얻을 수 있었다. 정량화결과를 측정시간으로 나눠준 값은 일정하였으며, 측정시간에 대비한 비례적 값을 얻을 수 있었다. 결론: 측정한 결과를 정량화 함수에 대입하여 정량화시킨 값은 표준정량화 하기에 적합하였다. 이 정량화 방법은 다른 광학적 분자영상 장비에 적용하여도 빛의 세기를 표준화 시킬 수 있을 뿐 만 아니라 성격이 다른 각각의 광원에 대해서도 보다 정량적인 분석을 시행할 수 있으므로, 새로운 표준 정량화 방법으로 발전시킬 수 있을 것으로 기대한다.