• 한국토양비료학회지
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• 제45권5호
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• pp.676-682
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• 2012

본 연구에서는 생육초기 고추의 한발 스트레스 조건에서 작물 생육에 미치는 영향을 구명하기 위해 엽록소 이미지형 광분석을 이용하여 엽록소 형광 매개변수를 비교분석 하였다. 비록 통계적 유의성이 인정되지는 않았지만 전체 잎의 이미지에 나타나는 형광매개변수들의 평균값은 감소하는 경향이었다. 가변형광값에대한 최대형광값의 비는 변동이 없는 반면, 광계II의 정류상태에서의 양자수득율 및 형광감쇄율은 다소 감소하였다. 이러한 현상은 퀴논 A 단백질로부터 퀴논 B 단백질로의 전자전달의 감소를 의미하였다. 잎의 중앙부위와 엽병부근에서의 비광학적 소광 및 가변형광의 비광학적 소광 상수는 한발스트레스 4일 후 유의성있게 증가하였다. 즉 생리적 스트레스 매개변수로 활용이 가능하였다. 광계II에서의 정류상태 양자수득율의 감소는 고추잎의 모든 부위에서 공통적으로 유의성있게 측정되었다. 결론적으로 ${\Phi}PSII$ ($QY_{_-LSS}$), $NPQ_{_-LSS}$, qN 등의 엽록소형광 매개변수들은 고추의 한발스트레스를 판단할 수 있는 생리적 지표로 활용 가능한 것으로 유의성이 인정되었다.

• 한국약용작물학회지
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• 제28권1호
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• pp.1-8
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• 2020

Background: This study was conducted to investigate the effects of NaCl concentration on the photosynthetic parameters, chlorophyll fluorescence and growth characteristics of Crepidiastrum sonchifolium. Methods and Results: As treatments, we subjected C. sonchifolium plants to four different concentrations of NaCl (0, 50, 100 and 200 mM). We found that the photosynthetic parameters maximum photosynthesis rate (P_{N max}), net apparent quantum yield (Φ), maximum carboxylation rate (V_cmax), and maximum electron transport rate (J_max) were significantly reduced at an NaCl concentration greater than 100 mM. In contrast, there was an increase in water-use efficiency with increasing NaCl concentration, although in terms of growth performances, leaf dry weight, root dry weight, stem length, and total dry weight all decreased with increasing NaCl concentration. Furthermore, leakage of electrolytes, as a consequence of cell membrane damage, clearly increased in response to an increase in NaCl concentration. Analysis of the polyphasic elevation of chlorophyll a fluorescence transients (OKJIP) revealed marked decrease in flux ratios (Φ_PO, Ψ_O and Φ_EO) and the PI_abs, performance index in response to treatment with 200 mM NaCl, thereby reflectings the relatively reduced state of photosystem II. This increase in fluorescence could be due to a reduction in electron transport beyond Q^-_A. We thus found that the photosynthetic parameters, chlorophyll fluorescence and growth characteristics of C. sonchifolium significantly increased in response to treatment with 200 mM NaCl. Conclusions: Collectively, the findings of this study indicate that C. sonchifolium shows relatively low sensitivity to NaCl stress, although photosynthetic activity was markedly reduced in plants exposed to 200 mM NaCl.

• 한국산림과학회지
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• 제102권3호
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• pp.372-381
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• 2013

본 연구는 산개나리의 현지 내 복원을 위한 최적 생육환경을 찾기 위하여, 광도 및 시비수준이 다른 환경에서 생육한 산개나리의 잎 특성 및 생리적 특성을 조사 및 분석하였다. 광도는 30%, 43%, 63%, 100%로 하는 4수준으로 하였고, 시비는 우리나라 평균산림토양 NPK 함량을 기준으로 무시비, 2배, 3배로 처리하였다. 산개나리의 잎 특성은 모든 피음 처리구에서 시비수준이 증가할수록 잎 면적은 뚜렷하게 증가하였고, 잎 건중량과 건중량 대 면적의 비는 시비수준이 증가할수록 감소하였다. 동일 시비수준에서는 광 증가와 함께 잎 면적이 감소하면서, 잎 건중량과 건중량 대 면적의 비는 증가하였다. 산개나리 잎 내 광색소 함량은 모든 피음 처리구에서 시비수준이 증가할수록 감소하였고, 같은 시비수준에서 잎 내 광색소 함량은 광이 증가할수록 높은 값을 보였다. 산개나리 잎 내 질소 함량은 모든 피음 처리구에서 무시비보다 시비 처리구에서 높은 값을 나타냈으며, 질소 함량에 대한 엽록소 함량의 비(Chl/N)는 시비량이 증가할수록 감소하였다. 광합성 속도는 전광의 63%와 전광 처리구에서 시비량이 증가할수록 높게 나타났으며, 암호흡 속도는 모든 피음 처리구에서 무시비보다 시비 처리구에서 낮은 값을 나타냈다. 또한, 순양자수율은 모든 피음 처리구에서 무시비보다 시비 처리구에서 높은 값을 나타냈으며, 동일 시비수준에서는 전광의 63% 처리구에서 가장 높은 값을 나타냈다. 결론적으로 산개나리의 잎 형태와 생리적 특성은 높은 광 조건 및 토양시비 처리를 통해 개선할 수 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권2호
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• pp.154-161
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• 2013

차광처리에 의한 광환경 변화가 섬시호의 생리적 반응에 미치는 영향을 조사하기 위해, 차광막을 이용하여 무차광처리구(0%), 50%, 70% 및 90% 차광처리구를 설치하고 광합성 관련 인자, 수분이용효율, 엽육세포내 $CO_2$ 농도, 엽록소 형광반응 등을 조사하였다. 차광수준이 높아짐에 따라 낮은 광도에서 광합성을 수행하기 위해 암호흡의 저하로 인한 광보상점이 감소가 나타났으며, 광합성의 효율을 높이기 위해 순양자 수율과 엽록소 함량의 증가가 나타났다. 무차광처리구에서는 강한 광에 의한 수분손실을 막기 위해 기공전도도와 기공증산속도가 감소되었고, 엽육내의 $CO_2$를 효율적으로 광합성에 활용하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 최대 광합성속도가 감소하는 광저해현상이 나타났으며, 여기 에너지의 전자전달이 원활하지 못하여 광으로 인한 피해가 예상된다. 90% 차광처리구 역시 점진적으로 광합성속도가 감소하여 7월에 가장 낮은 최대광합성속도를 보였는데, 이는 광선요구도보다 매우 적은 광 환경에서 계속 생장함으로서 광합성 능력이 저하되는 것으로 생각할 수 있으며, 50% 차광처리구의 경우 광합성에 효율적인 광환경이 제공되어 기공전도도와 기공증산속도가 증가하였고, 광화학반응 효율이 증가하는 등 광합성 활성이 높아진 것을 알 수 있어 생육에 보다 유리한 광 조건임을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.115-115
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• 2010

고휘도 고효율 백색 LED (lighting emitting diode)가 차세대 조명광원으로 급부상하고 있다. 백색 LED를 생산하기 위한 공정에서 MOCVD (유기금속화학증착)장비를 이용한 에피웨이퍼공정은 에피층과 기판의 격자상수 차이와 열팽창계수차이로 인하여 생성되는 에피결함의 문제로 기판과 GaN 박막층 사이에 완충작용을 해줄 수 있는 버퍼층 (Buffer layer)을 만든다. 그 위에 InGaN/GaN MQW (Multi Quantum Well)공정을 하여 고휘도 고효율 백색 LED를 구현 할 수 있다. 이 공정에서 기판의 온도가 불균일해지면 wafer 파장 균일도가 나빠지므로 백색 LED의 yield가 떨어진다. 균일한 기판 온도를 갖기 위한 조건으로 기판과 induction heater의 간격, 가스의 흐름, 기판의 회전, 유도가열코일의 디자인 등이 장비의 설계 요소이다. 본 연구에서는 유도가열방식의 유도가열히터를 이용하여 기판과 히터의 간격에 차이에 따른 기판 균일도 측정했고, 회전에 의한 기판의 온도분포와 자기장분포의 실험적 결과를 상용화 유체역학 코드인 CFD-ACE+의 모델링 결과와 비교 했다. 또한 가스의 inlet위치에 따른 기판의 온도 균일도를 측정하였다. 본 연구에서 사용된 가열원은 유도가열히터 (Viewtong, VT-180C2)를 사용했고, 가열된 흑연판 표면의 온도를 2차원적으로 평가하기 위하여 적외선 열화상 카메라 (Fluke, Ti-10)를 이용하여 온도를 측정했다. 와전류에 의한 흑연판의 가열 현상을 누출 전계의 분포로 확인하기 위하여 Tektronix사의 A6302 probe와 TM502A amplifier를 사용했다. 흑연판 위에 1 cm2 간격으로 211곳에서 유도 전류를 측정했다. 유도전류는 벡터양이므로 $E{\theta}$를 측정했으며, 이때의 측정 방향은 흑연판의 원주방향이다. 또한 자기장에 의한 유도전류의 분포를 확인하기 위하여 KANETEC사의 TM-501을 이용하여 흑연판 중심으로부터 10 mm 간격으로 자기장을 측정 했다. 저항 가열 히터를 통하여 대류에 의한 온도 균일도를 평가한 결과 gap이 3 mm일때, 평균 온도 $166.5^{\circ}C$에서 불균일도 6.5%를 얻었으며, 회전에 의한 온도 균일도 측정 결과는 2.5 RPM일 때 평균온도 $163^{\circ}C$에서 5.5%의 불균일도를 확인했다. 또한 CFD-ACE+를 이용한 모델링 결과 자기장의 분포는 중심이 높은 분포를 나타냄을 확인했고, 기판의 온도분포는 중심으로부터 55 mm되는 곳에서 300 W/m3로 가장 높은 분포를 나타냈다. 가스 inlet 위치를 흑연판 중심으로 수직, 수평 방향으로 흘려주었을 때의 불균일도는 각각 10.5%, 8.0%로 수평 방향으로 가스를 흘려주었을 때 2.5% 온도 균일도 향상을 확인했다.

• 한국농림기상학회지
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• 제9권1호
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• pp.55-60
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• 2007

무궁화 품종별 생장특성을 조사한 결과 수고는 불새 품종이 가장 높았고, 소양 품종이 가장 작은 값을 나타내었으며, 분지와 잎의 수는 백단심${\times}$경북1 품종이 가장 많았다. 무궁화 품종별 꽃 특성을 조사한 결과 선덕과 불새 품종의 화폭과 화고는 가장 높은 값을 보였으며, 소양 품종이 가장 작은 값을 나타내었다. 전반적으로 엽록소 함량(a, b, a+b)의 품종별 차이는 선덕과 불새 품종에서 가장 근소한 것으로 나타났다. 백단심${\times}$경북1과 소양 품종은 불새와 선덕 품종에 비하여 광보상점과 광포화점이 낮았으며, 암호흡 및 광합성능력 그리고 순량지수율도 모두 낮은 것으로 분석되었다. 이러한 결과로 비추어 볼 때, 무궁화 품종 백단심${\times}$경북1과 소양은 분화용으로서의 개발 가능성이 높은 것으로 평가된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제40권3호
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• pp.156-162
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• 2013

한발에 대한 식물체의 내성은 수분이 부족한 환경에서도 안정적으로 작물의 생산성을 유지하기 위해 필요한 유용한 특성 중 하나이다. 우리는 애기장대의 $H^+$-pyrophosphatase (AVP1)를 발현하도록 형질전환된 배추가 내건성과 관련되어 있는 몇몇 생리적 척도에 있어 향상됨을 검증하였다. 관수중단 처리로 조성된 토양수분 결핍 조건에서 AVP1 발현 식물체는 비형질전환체와 비교하여 비록 외형적 위조의 정도로는 그 차이를 구별할 수 없었지만 형질전환체가 재식된 토양의 수분포텐셜이 비형질전환체 재식 토양에 비해 더 빠르게 낮아졌다. 이는 형질전환체 잎의 상대적 수분함량이 비형질전환체에 비해 더 높은 것과 연관되어 있는 것으로 사료된다. 또한 건조스트레스 환경에서 비형질전환체에 비해 형질전환체는 광계II 양자수율이 높은 반면 전해질누출과 활성산소족의 하나인 $H_2O_2$와 3,3'-diaminobenzidine의 반응산물이 적었다.

• 한국광학회지
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• 제8권6호
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• pp.445-449
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• 1997

비정질상과 결정상으로 가역변화하는 특성을 이용하여, 기존의 읽기전용 기록매체인 Compact Disk(CD)를 대체할 차세대 광기록매체로 주목받고 있는 Ge$_{2}$Sb$_{2}$Te$_{5}$(GST)의 상태변화에 따른 굴절율과 소광계수, 박막의 두께와 밀도 등 박막상수들을 구하였다. DC 스퍼터링방법으로 제작한 두꺼운 GST의 복소굴절율을 양자역학적 분산식을 이용한 모델링방법으로 구하고, 한편으로는 표면미시거칠기를 AFM(Atomic Force Microscopy)으로 결정한 다음, 타원해석 스펙트럼들을 수치해석적 역방계산하여 구한 복소굴절율과 비교하였다. 결정상과 비정질상일 때의 GST의 복소굴절율을 각각 구하고 이로부터 계산된 반사율을 측정된 반사율과 비교함으로써 수치해석적인 방법이 실제 GST의 복소굴절율과 더 일치하는 값ㅇㄹ 가지게 됨을 확인하였다. 이렇게 구한 GST의 복소굴절율을 기준데이터로 사용하여 실제 설계두께를 가지는 GST박막의 두께 및 표면거칠기층을 정량적으로 구하였다.다.

• 한국농림기상학회지
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• 제10권4호
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• pp.132-140
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• 2008

오존은 식물에 가장 큰 피해를 주는 대기 오염원 중 하나로 알려져 있으며, 현재 대기 중 오존 농도만으로도 민감한 종에서는 피해가 관찰된다. 기공을 통해 유입된 실제 오존량이 식물의 잎에 상당한 피해를 입히며, 광합성률의 저하를 일으키는 것으로 알려져 있다. 식물의 오존에 대한 반응은 식물의 생리적 연령과 민감성에 따라 다양하며, 잎의 성숙과 밀접하게 연관되어 있다. 가장 최근에 성숙한 잎이 이미 성숙한 잎들이나 빠르게 성장하는 어린 잎들과 비교해 보았을 때 오존에 가장 예민한 것으로 알려져 있다. Black Cherry(Prunus serotina)는 경제적, 생태적으로 중요한 수종중의 하나이다. 또한 오존에 민감한 수종중의 하나이며, 대기 중 오존 농도에 의해 피해를 보여, 오존의 생물지표로 이용되기도 한다. 상이한 오존 민감성은 유전적 차이에 기인하는 것으로 알려져 있으며, 이 점으로 인해 대기 중 오존 농도가 식물의 광합성 및 PSII 기능에 미치는 영향을 연구하기에 이상적인 수종으로 여겨진다. 이에 본 연구는 3년간 버지니아 주 Giles County에 위치해 있는 Horton 연구센터 실험 숲에서, Black Cherry 중 상이한 두 민감성을 보이는 품종을 이용하여 대기 중 오존 농도가 민감한 품종과 저항성을 지닌 품종에 미치는 영향을 연구하였다. 대기 중 오존에 노출된 채로 식물의 생장이 가장 빠른 성장기를 거친 결과, 대기 중 오존에 의해 민감한 품종은, 가시적인 피해와 함께 최대 순 광합성이나 탄소 동화에 대한 양자 수득율이 크게 감소되었으나 저항성을 지닌 품종은 가시피해의 부재와 함께 소폭의 최대 순광합성 및 양자 수득률의 피해가 관찰되었다. 오존에 민감한 품종에서 잎의 가시피해는 광합성 기능과 밀접하게 연관되어 있으며, 잎의 생리적 연령이 늘어남에 따라 더욱 커지는 것으로 관찰되었다. 오존에 저항성이 있는 품종에서도 잎의 연령 증가에 따른 광합성 기능의 저하가 관찰 되었으나, 가시피해는 관찰되지 않았다. 오존에 의한 총 광합성률의 감소는 오존에 민감한 품종에서 더욱 현저하게 관찰되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제16권1호
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• pp.22-28
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• 2014

지구온난화와 같은 기후변화에 적응력이 높은 조림수종을 탐색하는 연구의 일환으로 $CO_2$농도 및 기온상승이 현사시나무의 광합성생리에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 현사시나무는 $CO_2$농도 및 기온 상승에 의해서 줄기의 신장생장이 억제되고 광합성 능력이 저하되었다. 그리고 광합성능력과 관련된 색소(엽록소a, b, 카로티노이드)의 함량이 감소하였다. 특히 탄소고정계의 활성과 관련된 엽록소a의 감소가 현저하게 나타났다. 그리고 광-광합성곡선과 A-Ci곡선에서 광화학계의 활성을 나타내는 순양자수율이 7%, 전자전달속도가 14% 감소하고, 탄소고정계의 활성을 나타내는 탄소고정효율이 52%, 재인산화속도가 24% 감소하였다. 이러한 결과로 $CO_2$농도 및 기온 상승에 의한 현사시나무의 광합성능력 저하는 광화학계 및 탄소고정계의 활성저하에 기인하나, 탄소고정계의 활성저하가 더 크게 작용하였음을 알 수 있다.