• 생물환경조절학회지
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• 제19권4호
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• pp.351-359
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• 2010

식물공장 내 생육과 안토시아닌 함량을 동반 제고시킬 수 있는 최적 광조사 방법을 구명하고자 적색광과 청색광의 비율 및 단기간 광질변화 조건을 달리하여 어린잎 상추의 생육 및 안토시아닌 색소발현 양상을 비교 평가하였다. 적색광 단일파장에서 어린잎 상추의 생육이 가장 좋았으며 혼합광, 청색광 및 형광등의 순으로 생육이 억제되었다. 어린잎 상추의 엽내 총 안토시아닌 함량은 청색광과 적색광의 혼합광(R57-B43) 처리에 의해 적색광 단일광원 조건에 비해 4.1배, 형광등(FL) 조건에 비해 6.9배 각각 증가되었다. 청색광의 혼합비율이 43%까지 순차적으로 높아짐에 따라 생육은 억제되었으나 상대 엽록소 함량과 적색도의 발현은 크게 증가하는 경향을 보였다. 수확전 9일간 적색 단일광으로의 광질변환시 생육은 크게 증진된 반면 색소는 급격하게 소실되었으며 반대로 혼합광으로의 광질변환시에는 생육속도는 감소한 대신 안토시아닌 색소함량은 형광등과 적색광에 비해 크게 높아졌다. 따라서 수확 전의 단기간 광질변환 시 적색광의 비율이 높은 광원조건에서 생육을 촉진시킨 후 적색과 청색의 동등 혼합광원으로 변환할 경우 생산성을 유지하면서 고품질의 고색도 상추를 생산할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권4호
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• pp.400-407
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• 2013

본 연구는 식물공장용으로 방전램프로서 메탈할라이드램프(MH), 고압나트륨램프(HPS), 제논램프(XE)를 사용하고, 냉백색형광등(FL)을 대조구로 사용한 가운데 상추(Lactuca sativa L. cv. Jeokchima)의 생육 및 파이토케미컬의 특성을 분석하고자 수행되었다. 식물공장 내부의 환경조건은 광주기 16/8h, 광합성유효광양자속(photosynthetic photon flux, PPF) $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 기온 $22/18^{\circ}C$, 습도 70%, $CO_2$ 농도 $400{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$로 조절하였다. 각 램프의 분광 특성을 이용하여 PPF에 대한 청색광 영역(400~500nm), 녹색광 영역(500~600nm), 적색광 영역(600~700nm)의 비율을 계산하였다. MH램프의 청색광 영역은 23.0%로서 다른 처리구에 비해서 가장 높게 나타났다. 한편 HPS램프의 청색광 영역은 4.7%로서 가장 낮게 나타났으나, 적색광 영역은 38.0%로서 다른 처리구에 비해서 높게 나타났다. 정식 후 11일째와 21일째에 측정된 상추의 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 생체중 및 건물중은 방전램프의 광질에 따른 유의차가 나타날 정도로 다르게 나타났다. HPS 처리구의 엽면적은 $143,486mm^2$로서 대조구의 $98,474mm^2$에 비해서 45.7% 크게 나타났으며, MH와 XE 처리구는 대조구에 비해서 각각 16.3%, 9.5%로 크게 나타났다. 이러한 결과는 지상부 생체중에서도 유사하게 나타났다. 적색광 영역의 비율이 높은 HPS 처리구에서는 상추의 잎 관련 생장 특성에서 최대치가 나타났으나, 청색광 영역의 비율이 높은 MH와 XE 처리구에서는 낮게 나타났다. 방전등 처리구에 따라 상추 잎에 축적된 아스코르빈산 함량은 대조구에 비해서 작게 나타났으며, 처리구 사이에 유의차가 인정되지 않았다. 상추 잎의 안토시아닌 함량은 MH 처리구에서 0.70mg/100g으로 최대치가 나타났으며, XE와 HPS 처리구는 대조구의 0.58mg/100g에 비해서 각각 79.3%, 8.6%수준이었다. 결과적으로 방전램프의 종류에 따라 상추의 생장 특성, 아스코르빈산 및 안토시아닌 함량이 다르게 나타났다. 따라서 식물공장용 인공광원으로서 방전램프를 효율적으로 활용하면서, 상추의 생장 및 파이토케미컬 함량을 증진시키기 위해서는 분광 특성이 상이한 방전램프의 병용 또는 단색광 LED의 추가 설치 등과 같은 방전램프의 광질 개선이 요구된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제13권1호
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• pp.39-44
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• 1980

대맥, 소맥, 대두(大豆), 감자, 고구마, 오이, 가지, 고추 토마토, 상치, 수박, 아주까리, 포도, 백합에 0.1, 0.25, 0.50, $1.0mg{\ell}/hr$의 아황산가스를 각각(各各) 접촉하여, 엽피해증상, 피해엽율(被害葉率), 체내유황함량, 가스흡수량(吸收量)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 아황산가스 농도증가에 따라 엽피해(葉被害)가 증가하였으며, 작물(作物)에 따라서 엽피해정도(葉被害程度)가 상이(相異)하여 가지는 $0.1mg/{\ell}/hr$에서 30%, 소맥, 감자, 아주까리, 수박, 백합은 $0.25mg/{\ell}/hr$에서 가시적(可視的) 피해(被害)가 나타나지 않았으며, 수박은 $0.5mg/{\ell}/hr$에서 피해엽율(被害葉率)이 6.4%이였다. 2. 피해증상의 특징(特徵)은 대맥, 소맥은 엽맥(葉脈)사이를 따라 회백색(灰白色)내지 적갈색반점(赤葛色班点), 대두(大豆), 감자, 고구마, 아주까리, 가지, 고추, 토마토, 포도는 엽맥(葉脈)사이에 적갈색반점(赤葛色班点), 상치, 수박, 백합은 엽맥(葉脈)사이에 회백색반점(灰白色班点), 오이는 엽선단(葉先端)을 따라 백색(白色)으로 고사(枯死)되였다. 3. 오이, 가지, 고추, 아주까리는 $0.1mg/{\ell}/hr$의 아황산가스 흡수량(吸收量)이 $10{\ell}$ 이상(以上)인데, 상치, 수박, 포도, 보리, 밀은 $2{\ell}$ 미만이였다. 4. 아황산가스 농도(濃度)에 비례(比例)하여 각작물체내 유황함량(硫黃含量)이 증가하였으나, 흡수(吸收)된 가스량(量)은 감소(減少)하였고, 유황함량(硫黃含量) 및 흡수(吸收)된 가스량(量)은 작물(作物)에 따라 상이(相異)하였다. 5. 작물체내 유황함량(硫黃含量)이 증가함에 따라 피해엽율(被害葉率)이 증가하였으며, 전유황(全硫黃)과 수용성유황함량간(水溶性硫黃含量間)에는 $Y=0.79X-0.12({\gamma}=0.9522^{**})$의 정(正)의 상관을 나타내었다.

• 자원환경지질
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• 제52권2호
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• pp.129-139
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• 2019

본 연구는 적상추(Lactuca sativa var crispa L.)가 아연을 축적함에 따라 발생하는 분광학적 반응특성을 고찰하기 위해, 대조군(T0)과 1 mM(ZnT1), 5 mM(ZnT2), 10 mM(ZnT3), 50 mM(ZnT4), 100 mM(ZnT5)로 처리된 실험군을 제작하여 분실험을 실시하였다. 대조군의 아연함량은 134-181 mg/kg의 범위로 오염되지 않은 농작물이 갖는 정상수준의 아연함량을 보였다. 그러나 아연용액의 주입농도가 증가하고 시간이 경과함에 따라 실험군 내 아연함량은 증가하였다. 적상추의 분광반사도는 적색밴드에서 안토시아닌에 의한 높은 피크, 적외선 대역에서 세포구조의 산란효과로 인한 높은 반사도, 그리고 물에 기인한 흡광특성이 관찰되었다. 적상추 내 아연이 고농도로 축적됨에 따라 녹색과 적색밴드에서는 반사도가 증가하고 적외선 대역에서는 반사도가 감소하였다. 아연함량과 분광반사도 사이의 상관관계 분석결과는 700-1300 nm의 파장대역이 아연함량과 유의한 음의 상관관계를 가짐을 보여주었다. 해당 파장대역은 잎 중의 세포구조와 밀접한 관계가 있는 파장대역으로 아연함량이 증가함에 따라 잎 중의 세포구조가 파괴됨을 지시한다. 특히 적외선 대역 중 700-800 nm은 아연함량과 가장 강한 상관관계를 보여주었다. 본 연구는 적상추의 중금속 오염을 분광학적으로 인지하여 광업 및 농업지역 주변 토양 내 중금속 오염을 조사하는데 활용 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권2호
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• pp.104-110
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• 2015

본 연구는 다양한 LED광 처리가 상추의 생장상, 플라보노이드 생합성 관련 유전자들의 발현양상 및 플라보노이드 함량에 미치는 영향을 분석하였다. 상추의 생장상 분석에서 혼합광 처리가 단일 처리구보다 잎생장이 월등히 우수하였으며, 단일광내에서 청색광이 적색광보다 생체중이 높게 나타났다. LED광질에 따른 플라보노이드 생합성 관련 8개 유전자들의 발현을 분석한 결과 LsF3H와 LsDFR 유전자에서 혼합광 처리한 적상추에서 청상추보다 높게 나타났다. 또한 혼합광 처리가 단일광 처리보다 Gallic acid, Chlorogenic acidn, Quercetin 및 안토시아닌의 함량이 가장 높게 나타났다. 이상의 결과로부터 LED 광질에 따라 상추 생장과 발육차이를 보이며, 유전자의 발현 및 기능성 물질의 축적에 중요한 요인으로 작용하며, 기능성 물질의 축적을 유도하기 위해서는 적색과 청색의 혼합처리가 유용하리라 생각된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.286-292
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• 2019

본 실험은 벼 육묘장에 설비된 시설과 장비를 이용하여 어린잎채소 재배 가능성을 검토하면서 층위에 따른 적합한 품종을 선발하기 위해 수행하였다. 공시 작물은 국화과 3종('진빨롤라', '로메인화이트', 왕고들빼기), 배추과 2종(다채, 적다채) 및 아마란스이며, 고온기에 벼육묘판($L60{\times}W30{\times}H2cm$)에서 재배하였다. 파종된 벼육묘판은 벼 다단재배상($L120{\times}W60{\times}H195cm$, 10층)의 저층(지면으로부터 15cm, 1층), 중간층(지면 115cm, 4층), 고층(지면 175cm, 7층)에 임의 배치하였다. 관수는 자동 관수시스템을 이용하여 하루 2~3회 스프레이 관수하였고, 생육조사는 어린잎채소 적정 크기에(초장 10cm 이내) 도달하는 시점에 수확하여 생육과 색도를 조사하였다. 재배 기간 동안(2016년 6월 30일~7월 31일) 주간 온도는 $27.4{\sim}28.1^{\circ}C$로 층위 간 차이가 없었으나, 고층 일사량은 저층, 중간층보다 약 37%, 22% 높았다. 공시작물의 엽장, 엽폭, 엽수는 중, 고층에서 높은 경향을 보였으나 품종별 생체중은 층위에 따라 차이를 보였다. 누적 광량에 따른 생육 상관성을 분석한 결과 아마란스는 모든 생육 요소가 누적 광량과 높은 상관성을 보인 반면, 나머지 품종들은 생육 요소에 따라 차이를 보였다. 엽생육, 생체중 및 엽색도를 분석한 결과 벼 다단 재배상의 층위에 따른 어린잎채소의 적정 층위로 고층에서는 아마란스와 적다채, 왕고들빼기와 다채는 중간층과 고층에서, '로메인화이트'는 중간층 재배가 적합하였다. '진빨롤라'는 저층에서 엽장과 생체중이 가장 좋았으나, 적색 발현이 낮아 고층 재배가 적합하였다.

• 생명과학회지
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• 제14권5호
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• pp.778-787
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• 2004

유기물이 풍부한 토양에서 분리하여 동정한 Bacillus stearothermophilus DL-3와 미강을 사용하여 미생물 제재를 제조하고 미생물 제재의 처리가 상추(적치마 상추)와 배추(가락 신1호 배추)재배 토양의 미생물상에 미치는 영향 및 상추와 배추의 생장에 미치는 영향을 조사하였다. 미생물 제재를 처리 한 6주 후, 미생물 제재를 처 리 한 토양에 존재하는 토양 미생물의 총 균수는 미생물 제재를 처리하지 않은 토양에 존재하는 토양 미생물의 총 균수에 비하여 미생물 제재를 처리한 양에 비례하여 많음을 확인하였다. 미생물 제재를 처리한 토양에서 재배한 상추와 배추의 생육이 미생물 제재를 처리하지 않은 토양에서 재배한 상추와 배추에 비하여 빠름을 확인하였다. 미생물 제재를 처리한 토양에서는 처리하지 않은 토양에 비하여 전체적인 토양 미생물 수의 증가와 작물의 생장에 유용한 종류의 미생물이 상대적으로 증가하기 때문에 상추와 배추의 생장을 촉진시킨다고 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권1호
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• pp.65-72
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• 2013

관개수의 중탄산 농도가 상추의 생장 및 근권 환경 변화에 미치는 영향을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 펄라이트를 직경 10cm의 플라스틱 화분에 충전하고 청축면 및 적축면 상추를 정식하였다. 중성비료를 이용하여 질소기준 $100mg{\cdot}L^{-1}$로 농도를 조절하여 시비하였고, 관비용액에 중탄산($HCO_3^-$) 농도를 30, 70, 110, 150, 및 $180mg{\cdot}L^{-1}$로 조절한 처리를 만들어 실험하였다. 청축면 상추를 재배하면서 중탄산 농도가 30과 $70mg{\cdot}L^{-1}$ 로 조절한 처리는 관비 시작 후 10주차에 pH가 7.04 및 7.10로 높아졌고, 110, 150 및 $180mg{\cdot}L^{-1}$ 처리의 경우 처리 3주차 이후로 꾸준히 상승하여 10주에는 각각 pH 7.39, 7.48 과 7.56으로 측정되었다. 적축면 상추는 근권부 pH 및 EC가 완만하게 상승하였다. 중탄산을 30과 $70mg{\cdot}L^{-1}$로 조절한 처리의 경우 4주차에서 8주차까지 pH가 평균 6.65로 유지하다가 8주차 이후 상승하여 각각 6.92 및 7.01로 측정되었다. 중탄산 110, 150 및 $180mg{\cdot}L^{-1}$ 처리는 6주차 이후에 pH가 꾸준히 상승하여 10주차에는 각각 7.49, 7.53 및 7.58로 측정되었다. EC의 경우 모든 처리에서 2주차 이후 완만하게 상승하였다. 청축면과 적축면 상추를 재배하면서 근권부 무기 이온 농도변화를 분석한 결과 모든 처리에서 각 이온의 농도가 유사한 경향을 보이며 변하는 특징을 나타내었다. 재배기간이 경과함에 따라 초기보다 $PO_{4-}P$, $Ca^{2+}$와 $Mg^{2+}$ 농도가 상승하였고, ${SO_4}^{-2}$ 농도가 낮아졌다. 근권부 무기 원소 농도 변화는 중탄산에 의한 pH 상승이 주요 원인이라고 판단하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권2호
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• pp.134-142
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• 2019

본 연구는 밀폐형 식물생산시스템에서 인공광원과 배지종류에 따른 상추의 생육 특성을 조사하기 위해 수행되었다. 상추 종자는 5종류의 배지인 urethane sponge(US), rockwool(RW), Q plug(QP), TP-S2(TP)와 PU-7B(PU)가 충진된 128구 플러그 트레이에 파종하였다. 상추 종자의 발아율은 파종 후 12일까지 조사하였다. 상추 묘는 파종 후 13일째에 재순환 담액식 수경재배 시스템을 이용하여 EC $2.0dS{\cdot}m^{-1}$, pH 6.5와 온도 $25{\pm}1^{\circ}C$인 밀폐형 식물생산시스템에 정식하였다. 광원은 형광등과 RB LEDs(red:blue=7:3)를 이용하여 광주기 14/10(명기/암기), 광도 $150{\pm}10{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD로 설정했다. 상추의 초기 발아율은 TP에서 가장 높았다. 최종 발아율과 평균 발아수는 RW, QP 및 TP 배지에서 유의적으로 높았다. 초장, 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부의 생체중, 건물중 모두 RB LED의 QP에서 유의성 있게 높은 값을 나타냈다. 엽수, 지하부의 생체중과 건물과 SPAD는 RB LED의 QP와 TP에서 가장 좋았고, 근장은 RB LED의 TP에서 가장 길었다. 따라서 밀폐형 식물생산시스템에서 RB LED가 상추의 생육이 우수하였으며, QP와 TP가 상추의 발아율과 생육에 효과적인 것으로 나타났다. 뿐만 아니라, 밀폐형 식물생산시스템에서 상추 생산 시 신개발 배지인 TP 배지의 적용가능성을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권4호
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• pp.392-399
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• 2013

본 연구는 식물공장에서 인공광원에 따른 서로 다른 파장이 'Seneca RZ'와 'Gaugin RZ' 반결구 상추의 광합성 특성, 생육 및 기능성물질 함량에 미치는 영향을 밝히고자 수행하였다. 본 실험에서는 FL(fluorescent lamp), 적색LED와 청색LED 및 백색LED(RBW; red : blue : white = 5 : 4 : 1)와 MH(metalhalide lamp)를 사용하였다. 두 품종 모두 생육 중기에는 RBW에서 광합성속도가 높고 생육 후기에는 'Seneca RZ' 품종은 RBW에서, 'Gaugin RZ' 품종은 MH에서 그 생육이 좋았다. 반결구 상추의 생육은 광원에 따라 생육 차이를 보였으나 각각의 광원의 영향은 품종에 따라 서로 다른 결과를 보였다. 'Seneca RZ' 품종은 생육 중기에는 MH에서, 생육 후기에는 FL에서 생육이 좋았고, 'Caugin RZ' 품종은 생육 중기와 후기 모두 MH에서 생육이 좋은 결과를 보였다. 그러나 수확시기에 'Seneca RZ' 품종은 모든 광원 처리에서, 'Gaugin RZ' 품종은 FL을 제외한 나머지 광원에서 반결구 상추의 잎끝마름증이 발생하는 결과를 보였다. 생육 단계별로 두 품종 모두 생육 중기가 후기에 비해 전반적으로 생육속도가 빠른 결과를 보였다. 'Gaugin RZ' 품종에서 생육 중기에만 광원 종류에 대한 생육속도의 차이를 보였고 생육후기에는 광원의 종류와 품종의 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 인공광원에 따른 두 품종의 반결구 상추의 영양학적 특성은 대부분의 성분에서 광원의 종류에 따른 통계적 유의성이 인정되어 광질이 반결구 상추의 영양학적 품질에 미치는 것으로 판단하였다. 두 품종 모두 RBW에서 4종의 비타민 함량이 높은 결과를 보였으며, 특히 ${\beta}$-Carotene의 함량이 'Gaugin RZ' 품종의 MH에서 가장 높은 결과를 보였다. 이상의 결과에서 인공광원의 종류에 따라 반결구 상추의 생육, 광합성 특성 및 영양학적 품질이 차이가 있으나 품종과 기능성 물질에 따라 각 광원의 영향이 서로 다른 결과를 보여 식물공장 내에서 재배하는 품종과 증진시키고자 하는 기능성 물질에 따라 광원의 선택을 고려해야 할 것으로 판단하였다.