• 제목/요약/키워드: light qualities

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희귀 및 멸종위기 식물 덩굴용담의 기내생장에 미치는 광질 및 환기효과 (Effect of different light sources and ventilation on in vitro shoot growth and rooting of a rare and endangered species, Tsuru-rindo(Tripterospermum japonicum))

  • 문흥규;박소영
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제35권3호
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    • pp.215-221
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    • 2008
  • 소멸위기 식물인 덩굴용담을 재료로 기내 생장 및 발근에 미치는 광질 및 환기효과를 조사하였다. 무처리 혹은 환기가 가능한 2종의 배양용기에 신초를 배양한 다음 5가지의 서로 다른 광질 1) 형광등, 2) 100% 적색광(R), 3) 70% 적색광+30% 청색광(R7B3), 4) 50% 적색광+50% 청색광(R5B5), 및 5) 100% 청색광 하에서 4주간 배양하였다. 실험을 통해 얻은 주요 결과는 다음과 같다. 1. 발근율은 형광등과 적색광에서 $80{\sim}100%$로 높았고, 특히 환기 처리시 100%의 발근율을 보였다. 광질별로는 적색광이 절간신장을 촉진시키고 청색광은 억제하는 경향이었다. 전반적으로 환기처리 시 진녹색의 큰 잎으로 자랐고, 액아의 발달을 억제하여 1-2개의 우세줄기로 생장하였다. 2. 식물체의 총 생체중은 적색광과 청색광이 7:3의 비율로 혼합된 혼합광 R7B3에서 가장 높았고, 특히 환기처리 시 식물체 당 257.7 mg으로 가장 높았다. 식물체의 충실을 나타내는 건물율(dry matter)은 적색광에서 가장 낮았고, 청색광에서 15%로 가장 높았으며, 청색광의 비율이 높아짐에 따라 건물율이 높아지는 경향을 보였다. 3. 광질별 총 엽록소 함량은 환기처리 하의 혼합광 R7:B3 및 R5:B5에서 29.5 ${\mu}g/g$ FW와 31.2 ${\mu}g/g$ FW으로 각각 가장 높게 나타났다. 광합성에 관여하는 carotenoid 함량에 있어서도 모든 광질에서 환기 처리 시 높게 나타났다. 이상의 결과는 덩굴용담의 기내배양은 배양목적에 따른 광질의 선택이 중요한 요소이며, 발근을 위해서는 적색광을 처리함이 좋고, 건전한 식물체의 생장은 혼합광 R7:B3에서 양호한 것으로 나타났다. 특히 모든 광질 하에서 환기처리가 건전한 줄기생장 및 발근을 촉진하는 것으로 나타나 이 식물의 효율적인 기내생장을 위해서 반드시 고려해야 할 내용으로 관찰되었다.

LED 광원의 다양한 광질이 배추 유묘의 유전자 발현에 미치는 영향 (Effects of Light Quality Using LEDs on Expression Patterns in Brassica rapa Seedlings)

  • 김진아;이연희;홍준기;홍성창;이수인;최수길;문이슬;구본성
    • 원예과학기술지
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    • 제31권5호
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    • pp.607-616
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    • 2013
  • 광은 모든 살아 있는 세포에 있어서 매우 중요한 신호이며 생물체에게 이익이 되면서 동시에 해가 되기도 하는데, 광 환경에 잘 적응한 유기체는 자연에서의 경쟁에서 더 잘 살아남을 수 있다. 광질과 식물 생육에 대한 정보는 LED와 같은 인공광을 효율적으로 사용하게 하여 경제적인 손실을 줄일 수 있다. 초기 1주 동안 단일 광파장에 노출된 배추 유묘의 생장을 보면 백색광 조건에서 생장한 묘와 비교했을 때 적색광과 청색광 조건에서는 유묘의 발달과 생육이 정상이었다. 암조건에서 자란 유묘는 하배축이 길고 황화된 반면, 초적외광 조건에서 자란 유묘는 황화되었으나 하배축이 거의 신장하지 않았다. 마이크로어레이를 이용하여 유전자 대량 발현분석 실험을 수행한 결과, 청색광 조건에서 유묘의 생육이 가장 왕성하였으며 적색광 조건과 비교하여 발현변화를 보인 유전자의 수가 2배 많았다. 각각의 광질 조건에서 발현 증가 된 유전자들을 기능별로 분류해 보면(GO 분석) 적색광과 청색광은 생물학적 과정(biological process)과 관련된 유전자의 발현에 영향을 많이 주었다. 특히 대사과정(metabolic process)과 발달과정(developmental process) 그리고 세포 요소(cellular component) 중 색소체(plastid)나 엽록체(chloroplast)관련 유전자들의 발현이 청색광 조건에서 더 많이 증가하였다. 또한 초적외광 조건에서도 다양한 유전자들이 발현 변화를 보였다. 본 논문은 다양한 배추 유묘의 생장에 대한 광질의 영향을 분자생물학적으로 증명하기 위해 수행되었으며 유묘의 배양에 LED 광원이 효율적으로 이용될 수 있음을 보여 주었다.

Physiological response of red macroalgae Pyropia yezoensis (Bangiales, Rhodophyta) to light quality: a short-term adaptation

  • Xuefeng Zhong;Shuai Che;Congying Xie;Lan Wu;Xinyu Zhang;Lin Tian;Chan Liu;Hongbo Li;Guoying Du
    • ALGAE
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    • 제38권2호
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    • pp.141-150
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    • 2023
  • Light quality is a common environmental factor which influences the metabolism of biochemical substances in algae and leads to the response of algal growth and development. Pyropia yezoensis is a kind of economic macroalgae that naturally grows in the intertidal zone where the light environment changes dramatically. In the present study, P. yezoensis thalli were treated under white light (control) and monochromatic lights with primary colors (blue, green, and red) for 14 days to explore their physiological response to light quality. During the first 3 days of treatment, P. yezoensis grew faster under blue light than other light qualities. In the next 11 days, it showed better adaptation to green light, with higher growth rate and photosynthetic capacity (reflected by a higher rETRmax = 61.58 and Ek = 237.78). A higher non-photochemical quenching was observed in the treatment of red light than others for 14 days. Furthermore, the response of P. yezoensis to light quality also results in the difference of photosynthetic pigment contents. The monochromatic light could reduce the synthesis of all pigments, but the reduction degree was different, which may relate to the spectral absorption characteristics of pigments. It was speculated that P. yezoensis adapted to a specific or changing light environments by regulating the synthesis of pigments to achieve the best use of light energy in photosynthesis and premium growth and metabolism.

삼채(Allium hookeri) 잎 연중생산을 위한 식물공장 환경제어 효과 (Environmental Control in the Plant Factory System Influences Year-Round Production of Allium hookeri Leaves)

  • 허정욱;백정현;이성현;김민정;심창기
    • 한국환경농학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.279-285
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    • 2023
  • The demand for the fresh leaf of hooker chive, which is mainly used as functional roots and contains dietary sulfur or saponin, is increasing, but the leaves are only harvested 3-4 times per year under conventional field conditions. A plant factory system with different light qualities or intensities was applied for year-round production of the fresh leaves. Hooker chive (Allium hookeri) roots were hydroponically cultured under the plant factory with a mixture of blue plus red LEDs (Light-Emitting Diodes) and fluorescent lights for 50 weeks. Maximum leaf growth was attained with the 1.5 dS/m EC in the culture medium under the plant factory. The average leaf and shoot numbers of hooker chive grown hydroponically under a mixture of 200 µmol/m2/s LEDs increased by 147% and 140%, respectively compared to those under 100 µmol/m2/s LEDs at the 10th harvest. The leaf length of hooker chive grown under the LEDs treatment with the lowest light intensity significantly increased by 27% compared with the natural light treatment at the 10th harvest. However, there was no significant difference in leaf pigmentation between natural and 200 µmol/m2/s LEDs treatments. Plant factory with the mixture LEDs of blue and red lights can be applied for year-round production of hooker chive fresh leaves to ensure a stable supply of leafy vegetable throughout the year.

피터 쥼터의 썸 발즈에 나타난 감성 디자인 접근에 관한 연구 (A Study on the Emotional design approach in the Therme Vals designed by Peter Zumthor)

  • 우지연
    • 한국실내디자인학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.77-85
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    • 2010
  • The Therme Vals is a hotel and spa which combines a complete sensory experience designed by Peter Zumthor. This study aims to find emotional design approaches of the Therme Vals through references, observation from site visit, interview and discussion related to this topic. This space was designed for visitors to luxuriate and rediscover the ancient benefits of bathing. The combinations of light and shade, open and enclosed spaces and linear elements make for a highly sensuous and restorative experience. The study observed the emotional design characteristics of the Therme Vals through space approach, aesthetic and experiential sides. For space approach side, emotional experience in gradual process to approach the space was mentioned, for aesthetic side, mystical combination of light, stone and water was observed, for experiential side, 5 senses experience and space programing for adjusting the density of the space were observed. This study found that the spa has the quality of spiritual, soul-touching delight like religious experience. The fascination for the mystic qualities of a world of stone within the mountain, for darkness and light, for light reflections on the water or in the steam saturated air, pleasure in the unique acoustics of the bubbling water in a world of stone, the ritual of bathing-all these notions were explained in Peter Zumthor's construction details. In the result of the interview and discussion, people love the space and praised it highly for the emotional design regardless of space experience, age, sex or ethnicity. Emotional design approaches based on human nature, materiality, and memory of the places is more powerful than other emotional design ideas with technical devices, special themes, digital effects, vivid colors and shapes.

유기발광다이오드 조명용 유기발광체의 최근 동향 (Recent Progress on Organic Emitters for Organic Light Emitting Diode Lightings)

  • 정효철;이하윤;강석우;안병관;육경수;박영일;김범진;박종욱
    • 공업화학
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    • 제27권5호
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    • pp.455-466
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    • 2016
  • 유기 발광 다이오드(OLED)는 학문 및 산업분야에서 많은 관심을 받고 있다. OLED는 이미 휴대폰과 TV분야에서 상업화에 성공하고 있으며, 조명분야에서는 기존에 사용되어왔던 백열등, 형광등과는 다르게 면발광, 대면적, 초경량, 초박형, 유연성의 특징은 물론 낮은 에너지 사용 등의 차별성을 가지고 있기 때문에 최근 많은 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 white organic light-emitting diode (WOLED)에 적용되는 대표적인 형광 및 인광 발광 재료들을 소개한다. 이렇게 선행 연구된 물질들을 이해하고 체계적으로 분류하는 것은 앞으로 새로운 발광 재료를 연구, 개발하는데 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

일광(日光) 노출(露出)이 고추 가루의 탈색(脫色)에 미치는 영향 (The Effect of Sun Light on Color Bleaching of Red Pepper Powder)

  • 전재근;서정식
    • 한국식품과학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.82-87
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    • 1980
  • 고추 가루 저장(貯藏) 시(時) 일광(日光) 노출(露出) 하(下)에서 일어나는 표면적색소(表面赤色素)의 탈색(脫色) 현상을 일사량(日射量), 고추의 건조(乾燥) 방법(方法), 고추 가루의 입도(粒度), 수분(水分) 활성도(活性度) 및 광(光) 파장(波長)등의 제반 인자(因子)들과 관련하여 연구하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 고추 가루를 일광(日光)에 노출시킬 때 고춧가루의 표면색(表面色)은 적색소(赤色素) 보지솔(保持率)(잔존(殘存) capsanthin 함양(含量)/초기(初期) capsanthin 함양(含量)이 0.5에 이를때 까지 급격히 감소되었으며 그후에는 완만한 감소 현상을 보였다. 2. 일정한 광량(光量)을 조사(照射)할 때 고추의 건조 시간이 길었던 고추 가루와 입자가 작은 것일수록 탈색 현상이 심하였다. 3. 일광 탈색 현상에 고추가루의 수분 활성도의 영향이 뚜렷하였으며 $a_w$값이 0.5이하(以下)에서는 그값이 낮을수록 탈색 반응이 촉진되었으며, $a_w$이 0.5이상에서 는 별로 큰 변화를 나타내지 않았다. 4. 광(光) 파장(波長)이 짧을수록 탈색 반응을 촉진하였다. 따라서 고춧가루의 적색소(赤色素) 보존(保存)을 위해서는 적색(赤色) 포장 필름을 사용함이 바람직하다.

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Development of Real-Time Internal Quality Evaluation Technique for Korean Red Ginseng using NIR Spectroscopy

  • Son, J.R.;Kim, G.;Kang, S.;Lee, K.J.
    • Agricultural and Biosystems Engineering
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    • 제7권1호
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    • pp.8-12
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    • 2006
  • This study was conducted to develop a real-time internal quality evaluation technique for Korean red ginseng using NIR spectroscopy while they were moving to be graded. Internal qualities of Korean red ginseng were defined by color, amount of white core and cavity in the red ginseng. To evaluate the internal quality, PLS (Partial Least Square) model was developed. Spectrum saturation can be occurred when most red ginseng has a sound internal quality expressed by higher light transmittance ratio, but that could not found in the ginseng of internal white core under the same light situation. And, if spectrum saturation is obtained, it is hard to identify the exact information of internal quality. In order to evaluate of the internal quality regardless of having internal normal core or white core, an integral time controlled method was used to obtain traditional spectrum. This procedure was applied in real-time process when red ginseng was moving to be graded in the line. Among the 450 samples including 223 internal normal ginsengs and 227 internal white core ginsengs, 315 ginsengs (70%) were used to develop a calibration model and 135 ginsengs were spent to validate the model. The result of quality evaluation by the model was very good showing SEP and bias were 0.3573 and 0.0310, respectively, and the accuracy was 95.6%.

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인공광 이용에 따른 작물의 기능성 물질의 차별적 증가 (Varying Effects of Artificial Light on Plant Functional Metabolites)

  • 김양민;성좌경;이예진;이덕배;류철현;이슬비
    • 한국환경농학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.61-67
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    • 2019
  • 최근 10년 동안 LED등의 인공광원을 사용하여 작물을 재배한 많은 연구들이 수행되었다. 인공광원 중 LED를 조사한 연구가 가장 많았고, 이는 LED의 에너지 효율성 및 광합성에 필요한 특정파장 비율을 디자인하여 조사할 수 있는 장점 때문이라 여겨진다. 광질이 작물 기능성 물질 생산에 큰 영향을 미쳤는데, 밀폐시설과 시설재배에서의 영향에 차이가 있었다. 밀폐시설에서 재배할 때 인공광의 광질에 따라 증가되는 기능성물질차이 외에도, 동일 광질을 사용하더라도 작물별로 증가되는 기능성물질이 달랐다. 자연광을 주광원으로 이용하고 인공광을 보광으로 사용한 연구에서, 밀폐시설에서의 연구와 동일한 광질을 보광으로 사용하더라도 기능성물질 생산 측면에서는 다른 결과를 보였다. 따라서, 밀폐시스템과 시설재배에 대한 보광연구 양쪽 모두 필요하다고 판단된다. 또한 광질에 의한 기능성물질 함량의 증가와 별도로 작물의 생산성이 고려된 기능성물질의 총생산량의 관점에서도 평가될 필요가 있다. 작물별, 광질별, 재배환경에 따라 작물의 기능성 물질이 차별적으로 증가할 수 있으므로, 기능성 물질 증진을 위한 작물 재배를 위해서는 환경제어-기능성물질-생산성이 종합적으로 평가되어야 할 것이다.

배양액의 종류 및 광질이 물냉이의 생육 및 Glucosinolate 함량에 미치는 영향 (Effect of Different Nutrient Solution and Light Quality on Growth and Glucosinolate Contents of Watercress in Hydroponics)

  • 최재윤;김성진;복권정;이광야;박종석
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.371-380
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    • 2018
  • 배양액의 종류 및 LED를 이용한 다양한 광질 조건이 물냉이의 생장과 glucosinolates 함량에 미치는 영향을 3주간의 수경재배를 통하여 살펴보았다. 물냉이 종자를 암면배지에 파종 후 발아시켜, 2주간 육묘하였다. 유묘들은 semi-DFT 시스템에 이식하였다. 환경조절실은 주간온도 $20{\pm}1^{\circ}C$와 야간온도 $16{\pm}1^{\circ}C$, 주간습도 $65{\pm}10%$와 야간습도 $75{\pm}10%$의 범위에서 조절되었으며 16/8h 조건의 광주기와 $180{\pm}10{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 광강도를 유지하였다. 배양액은 오오츠카 하우스 1A(OTS), 한국원시(HES)과 화란온실작물연구소(PBG) 배양액을 초기 EC 1.0-1.3, pH 6.2와 형광등을 광원으로 실험하였다(실험-1). 광질에 대한 생육과 glucosinolates 함량을 분석하기 위하여 단색광(적색: R10, 백색: W10) 처리구와 혼합광(적청녹색: R2B1G1, 백청녹색: W2B1G1, 적색: R10, 적청색: R5B1, 적청색: R3B1)처리구를 두었다. 물냉이 지상부의 생육은 3개의 배양액 처리구에서 유의적인 차이가 발견되지 않았지만, 뿌리의 생체중은 HES와 비교하여 PBG와 OTS에서 13.7%와 55.1% 증가하였다. OTS 처리는 PBG와 HES 처리구에 비해 gluconasturtiin 함량이 96%, 65% 증가하였다. 백색광조건(W10)과 비교하여 적색광(R10) 처리는 초장이 101.3% 증가하였다. 청색광비율의 증가는 지상부 생육에 긍정적인 영향을 주었다. 물냉이의 건물중 당 glucosinolates 함량은 R2B1G1 처리구와 비교하여 R3B1 처리구에서 144.5% 증가하였으며, W10 처리구와 비교 시, 약 70% 증가하는 경향을 보였다. R3B1 처리구에서 물냉이의 생육과 총 glucosinolates의 함량이 가장 높게 나타났다.