딸기의 전조재배에 적합한 인공광원을 모색하기 위해 적색과 청색의 LED를 이용하여 설치조건을 검토하였다. 시험에 사용된 인공광원은 LED PAR(PPFD 2~4μmol·m-2·s-1), LED BAR(PPFD 100~120μmol·m-2·s-1), 백열등(PPFD 2~4μmol·m-2·s-1)이고 전조시기는 정화방이 개화하는 시점에 22시~01시까지 3시간동안 연속조명하였다. 무처리보다는 전조처리구가 초장과 엽병장이 길었으며, 그 중 백열등이 가장 많이 생장하였다. 전조처리구에서 지상부의 생체중과 건물중은 LED PAR 처리구에서 생장량 대비 가장 무거웠다. 지상부의 엽면적 생장량에서는 무처리 보다는 전조처리구가 엽면적이 증대하는 경향이었고, LED PAR 처리가 엽면적이 넓었다. 엽록소 함량은 전조 후 60일 경에는 LED PAR를 제외하고는 모두 감소하는 경향이었다. 광원별로 광 환경을 시뮬레이션한 결과, 100W 백열등 배광곡선이 원형에 가까워 전조재배시 하우스 위쪽으로 많이 발광되는 것을 볼 수 있다. LED PAR 타입을 설치했을 때는 직진성이 강한 LED의 특성상 조명의 중심이 40lux 이상이며 좁은 지향각과 낮은 설치 위치로 인해 좁은 지역에 집광되는 현상이 나타나고 조명과 조명사이에 기준조도 이하의 음영지역이 발생 하였다. 따라서 설치 높이는 2m, 설치 간격은 3.75m로 조절하였고, 배치형태는 W타입으로 변경하여 전체 식물에 1.2μmol·m-2·s-1 이상이 조사될 수 있도록 기준 조도와 균제도를 맞추어 최적화하였다.

Experiments designed to measure the effect of LED (light–emitting diode) light wavelength on the growth of fingerling rockfishes (Sebastes inermis) were conducted. Fingerling rockfishes (average body weight of individual: 1.13g) were divided into two groups by wavelength of the LED light [light power: 1,620 mW; wavelength: 518 nm (green color), 622 nm (red color)]. Triplicate groups of 180 individuals were reared over 7 weeks. Lighting duration was 14 hours from 06:00 to 20:00. A water tank exposed on the natural light in a room through the windows was used as a control. At results of the first experiment [initial average body weight (BW) of individual: 1.13 g; standard deviation (SD): 0.13 g], the final individual BW exposed on the green color was increased 0.39 g than the red color, and decreased 0.12 g than the natural light in the room. At results of the second (initial individual BW: 5.07 g; SD: 0.70 g) and the third experiment (initial individual BW: 10.67 g; SD: 0.67 g), the final individual BW exposed on the green color was increased 1.07 g and 2.55 g than the red color, respectively, and increased 0.57 g and 0.84 g than the natural light, respectively. The relative growth rate of the green color was higher about 8% significantly (p<0.05) than the natural light. In the case of the red color the relative growth rate was lower significantly (p<0.05) than the natural light.

본 연구는 특용작물인 인삼을 대상으로 식물공장에서의 LED 광원, Hertz와 Duty비에 따른 생리·생태학적 반응을 알아보고자 하였다. 본 실험에서는 LED 시스템을 이용하 여 광원의 종류를 단색의 적색광, 청생광, 백색광, 황색광, 원적색광 그리고 적색+청색 혼합광, 적색+청색+백색 혼합 광, 적색+원적색 혼합광으로 총 16개의 구배로 구성하였다. 적색+청색 혼합광은 Hertz를 각각 20, 60, 180, 540, 1620, 4860Hz로 처리하였고 적색+청색+백색 혼합광은 Hertz를 각각 60, 180, 540, 1620Hz로 처리하여, 이 실험을 각각 Duty비 30%, 50%, 70%로 총 3번의 실험을 진행하였다. 실험 결과, 인삼의 광합성률은 Duty비 30%일 때 적색+ 청색 혼합광의 20Hz에서 가장 높았고, Duty비 50%일 때 적색+청색 혼합광의 60Hz에서 가장 높았으며, Duty비 70%일 때 적색+청색 혼합광과 적색+청색+백색 혼합광의 60Hz에서 높았다. 인삼의 증산률은 Duty비 30%일 때 적색 +청색 혼합광의 20Hz에서 가장 높았고, Duty비 50%일 때 백색광의 180Hz에서 가장 높았으며, Duty비 70%일 때 청 색광과 백생광의 180Hz가 높았고 적색+청색 혼합광의 20Hz와 540Hz, 적색+청색+청색 혼합광의 60Hz가 높았다. 인삼의 수분이용효율은 Duty비 30%일 때 적색+청색 혼합 광의 180Hz에서 가장 높았고, Duty비 50%일 때 적색+청색 혼합광의 60Hz에서 가장 높았으며, Duty비 70%일 때 황색 광의 180Hz가 높았고 적색+청색 혼합광과 적색+청색+백 색 혼합광의 1620Hz에서 가장 높았다. 위의 결과를 종합적으로 보았을 때 인삼을 식물공장의 LED광 조건으로 재배할 경우 Duty비 50%에서 가장 경제 적인 생산에 최적으로 판단된다.

The study will design the structural optimization of 30W LED heat sink using the thermal conductive plastic materials. The advantages of thermal conductive plastic heat sink are having formability and being able to lighten products. A heat sink was optimized in terms of the number, and the thickness of fins and the base thickness of the heat sink, using the Heatsinkdesigner software. Also by using SolidWorks Flow simulation and thermal analysis software, the thermal characteristics of the heat sink were analyzed. As the result, the optimized heat sink has 22 fins, which are 1.5mm thick and a 3.8mm-thick base. The weight of the heat sink was 310g, and the highest and the lowest temperature were 64.93℃ and 45.96℃ respectively. Because of the low thermal conductivity of the thermal conductive plastic, the highest and the lowest temperature of the thermal conductive plastic heat sink were 14.3℃ higher and 2.19℃ lower respectively than an aluminum heat sink

The characteristics of aquatic light fields are generally reflected in the visual systems of fishes inhabiting them. Therefore, research on light sensitivity of fish is useful to explain the correlation between the visual function and habitat, behavior and distribution of fish. Rockfish is an important species in coastal ecology and also one of the main species for culturing in Korea. To make a contribution on the maintenance of the fish resources and understanding the ecology of the rockfish, the visual spectral sensitivities of the dark-adapted rockfishes were measured in the range of visible light (405~660 nm) using a light source of light-emitting diodes (LEDs). In order to assess electrophysiological response of the fish, the ERGs (electroretinograms) of the dark-adapted rockfishes were recorded on a data logger (12 bits) and a laptop computer. Juvenile (n=5; weight: 20.3±5.2 g; total length: 10.3±0.7 cm) and adult (n=5; weight: 87.8±21.8 g; total length: 18.1±1.3 cm) rockfishes were used in experiment. The visual threshold of juvenile and adult rockfish were 11.66 (log quanta/cm2/s) and 11.81 (log quanta/cm²/s) in 574 nm, respectively. The peak wavelength of the spectral sensitivity in the dark-adapted juvenile and adult rockfish was commonly 551 nm (series of green color). Collectively, these results demonstrate that the rockfish has suitable visual capabilities for inhabiting coastal water in Korea.

The marine microalgae Chaetoceros calcitrans was cultured under a fluorescent lamp (CON) and light-emitting diodes (LEDs) of various wavelengths (blue, LB; red, LR; green, LG; white, LW); changes in growth, fucoxanthin, chlorophyll-a, amino acid and fatty acid profiles were investigated. LR-exposed cultures exhibited the highest specific growth rate (SGR) (0.34), whereas LG-exposed cultures showed the lowest SGR (0.26). After cultivation for 10 days, the maximum dry cell weight (g/L) of LR-exposed cultures was significantly higher than that of those exposed to other light conditions (LR≥ CON>LB≥LW≥LG). Eicosapentaenoic acid (EPA) levels were significantly higher in CON-exposed cultures compared to those exposed to LW (P<0.05), with no marked difference compared to those exposed to LB, LR and LG (P>0.05). The fucoxanthin content was highest in LB-exposed cultures (6.3µg/mL), whereas LW showed the lowest (3.6µg/mL; P<0.05). Chlorophyll-a content was highest in cultures exposed to LB compared to other light sources. These results suggest consistent differences in growth and biochemical composition after exposure to light of different wavelengths.

We investigated biomass, diatom species and fucoxanthin contents as cell growth, fatty acid and amino acid contents as nutritional composition of diatoms attached on plate to confirm effects of light emitting diodes (LEDs) due to block off natural light. In the single LED irradiation, biomass showed significantly higher to 30.0±6.48mg/m2 in white LED than that of others (P<0.05). The dominate diatom species was Navicula cancellata. Their lipid contents showed significantly higher to 112.9±19.23ug/mg dry matter (DM) in control than that of others LEDs. But eicosapetaenoic acid (EPA) contents showed significantly higher to 3.3±0.62ug/mg DM than others, but not significantly differed with natural control light treatment (P<0.05). And total protein contents are higher in control and blue LED light than that of others, but essential amino acid contents showed significantly higher to 3.2±4.8% in control (P<0.05). In mixing light with natural and LED light, biomass showed 2.6±0.22mg/m2 in blue LED (P<0.05). Fatty acids contents were not significantly differed with all treatments. Amino acid contents showed to 11.0±0.33ug/mg DM in white LED (P<0.05), but not significantly differed with others LED lights (P>0.05). Therefore, we could suggest that irradiation of blue LED in natural light very benefit to diatom culture for larvae of sea cucumber and abalone and do on.

양송이버섯 재배지에서 LED 광원의 파장에 따른 큰검 점버섯파리(Lycoriella ingenua)의 유인력을 조사하였다. 시험은 용인과 부여의 양송이 재배지에서 수행되었으며, LED 광원은 백색광, 녹색광, 적색광, 청색광, 황색광을 이 용하였다. LED 광원 파장별 버섯파리 유인수는 용인과 부여에서 백색광 132.9마리, 3,272.5마리, 녹색광 120.3마 리, 3,109.5마리, 적색광 105.5마리, 1,910.1마리, 청색광 88.3마리, 2,708.3마리, 황색광 46.7마리, 2,465.6마리였다. LED 광원들은 무처리와 비교하여 2.7~3.5배 더 많은 큰 검정버섯파리가 유인되었다.

LED혼합광에 따른 자실체의 생육특성을 조사한 결과 갓직경은 녹색광+적색광을 제외한 모든 처리구가 형광등 처리구와 대등하였으며, 갓직경/대길이는 청색광+백색광 에서 가장 컸다. 대의 길이는 무광과 녹색광+적색광에서 가장 길었고, 수량은 녹색광+적색광을 제외한 혼합광에서 대조구와 대등하였으며, 상품수량은 청색광+백색광에서 가장 많았다. 또한 버섯류의 대표적인 항산화물질인 ergothioneine은 청색광+백색광에서 다른 처리구에 비해 가장 높았다. 광량에 따른 생육특성 중 갓직경은 광량이 작을수록 작 아지는 경향이었고, 대길이는 1 μmol/m 2 /s에서 가장 길었 으며, 갓직경/대길이는 1 μmol/m 2 /s에서 0.34로 다른 처리 구에 비해 가장 작았다. 수량은 모든 처리구에서 대등하 였으나 광량이 작을수록 유효경수와 상품수량이 많았다.

본 연구는 단색광, 혼합광, 광조사 주기에 대해 총 14가지 실험구를 설치하여 적치마 상추의 생육특성 안토시아닌 및 비타민 C 함량에 대해 조사하였다. 그 결과, 단색광 처리에서 적색광은 초장, 엽수, 지상부 생체중, 청 색광은 근장과 엽폭을 증대 시키는 것으로 나타났다. 따라서 적색광은 상추의 지상부, 생육에 청색광은 지하부 생육에 많은 영향을 미치는 것으로 판단된다. 혼합광의 경우 적색광과 백색광 혼합광에서 초장, 엽수, 엽폭, 지상부와 지하부의 생체중 및 건물중이 가장 높게 나타났다. 이는 백색광이 LED광원에 비해 광파장 대역이 다양하기 때문에 생육이 좋은 것으로 판단된다. 근장과 엽록소 함량에 대해서는 적색광과 청색광의 비율이 7 : 3에서 가장 양호한 결과를 보였다. 광조사 시간에 따른 생육특 성은 광주기가 15/09h에서 가장 효과적인 반응을 보였다. 안토시아닌 함량의 경우, 단색광에서는 463nm의 청색 광 처리에서 가장 높았고, 혼합광에서는 적색광과 청색광의 비율이 7 : 3일 때 가장 높게 나타났다. 또한 광조 사 주기에 따른 실험에서는 광주기 18/06h의 처리구에서 안토시아니 함량이 가장 높았다. 비타민 C 함량은 적색 광과 청색광의 비율이 8 : 2일 때 1.77mg · L−1로 가장 높게 나타났으며, 백색광에서 1.26mg · L−1로 가장 적은 함량을 보였다.

본 연구는 완전제어형 식물 생산 시스템에서 적색광, 녹색광 및 청색광 비율에 따른 상추의 생육 반응과 광 사용효율을 알아보고자 수행되었다. 본 연구에 사용된 상추 품종은 여름청축면상추와 홍염적축면상추였다. 완전제어형 식물공장에서 LED 조명과 12시간 일장으로 박막수경 재배하였다. 재배 온도, 상대습도와 이산화탄소는 각각 20~25oC, 60~70%와 600~900μmol · mol−1로 조절하였다. 광 처리는 세가지 LED(적색, 청색과 백색)로 청색광과 녹색광 및 적색광 비율은 1 : 4 : 5, 5 : 0 : 5, 5 : 2 : 3, 7 : 0 : 3, 7 : 1 : 2와 8 : 1 : 1로 처리하였으며, 다만 광량은 처리구마다 달랐다. 다른 광질 하에서 생육할 때, 두 품종의 상추의 생육 특성은 품종과 광질에 의해 유의적인 영향을 받았다. 청축면과 적축면상추의 초장은 각각 1 : 4 : 5과 8 : 1 : 1에서 가장 낮았다. 가장 큰 엽장과 엽수는 청축면상추에서 각각 8 : 1 : 1과 7 : 0 : 3이었으며, 적축면상추는 각각 5 : 2 : 3과 8 : 1 : 1이었다. 엽폭과 엽형지수는 품종과 광질에 따라 유의적인 차이를 보였다. 청축면과 적축면상추의 엽폭은 각각 8 : 1 : 1과 5 : 2 : 3에서 가장 길었다. 청축면과 적축면상추의 엽형지수는 1 : 4 : 5과 1 : 4 : 5에서 가장 높았다. 지상부 생체중과 광사용효율는 품종과 광질에 의해 유의적인 차이를 보였다. 청축면과 적축면상추의 지상부 생체중은 각각 7 : 0 : 3과 8 : 1 : 1에서 가장 무거웠다. 청축면과 적축면 상추의 광사용효율은 각각 7 : 0 : 3과 5 : 0 : 5에서 가장 높았다. 결론적으로, 완전제어형 식물 생산 시스템에서 상추 재배를 위한 적색광과 녹색광 및 청색광 비율은 5~7 : 0~2 : 1~3 비율이 적합하였다.

온실 및 식물공장 작물재배에 있어서 LED 광원과 작물생육에 관한 연구들은 활발히 진행 되고 있으나, LED광원과 식물에 병을 일으키는 식물병원균에 대한 연구들은 미흡하다. LED 광원은 이미 시설재배 혹은 식물공장에 설치되어 있으므로 LED광원으로 식물에 발생하는 병원균을 제어할 수 있다면 방제에 필요한 인적, 시간적 비용과 살균제 등과 같이 인체에 유해한 성분들의 사용을 감소시킬 수 있을 것으로 판단하여 LED광원에 대한 Botrytis cinerea의 균사생장을 조사하였다. 식물공장에서는 주로 엽채류를 재배하며 엽채류에는 여러 가지 곰팡이균들에 의한 질병 발병 가능성이 충분히 내재되어 있다. 병원균의 포자는 항상 작물재배지에 존재하고 있기 때문에 LED 광원이 식물병원균의 균사 생장을 억제 할 수 있다면, 식물공장내에서 작물재배에 효과적으로 이용할 수 있을 것으로 판단된다. 식물공장의 광원중 가장 많이 보편화되어 있는 LED 광원을 이용하여 B. cinerea의 균사 생장을 조사한 결과 Blue 광원에서 균사 생장이 억제되는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 식물공장내 LED의 비율과 광량의 적절하게 조절함으로써 식물병원균의 증식을 억제 할 수 있을 것으로 판단된다.

본 실험은 식물공장시스템에서 인공광원인 백색 LED의 광도와 광주기에 따른 ‘선홍적축면’의 생육조건을 구명하고자 수행하였다. 그리고 각각의 챔버에 백색 LED 를 설치 후 완전임의배치법으로 20cm × 20cm 간격으로 재식하였다. 광도는 100, 200, 300μmol · m−2 · s−1로 처리 하였고, 광주기는 12/12, 18/6, 24/0(명기/암기)으로 처리하였다. 온도는 21 ± 2oC, 상대습도는 60 ± 10%로 조절 하여 22일간 재배하였다. 엽폭과 엽장, 생체중과 건물중, 총 안토시아닌 함량은 24/0(명기/암기) 처리에서 좋았다. 최대근장, 생체중과 건물중, 엽수는 100, 300μmol · m−2 · s−1보다 200μmol · m−2 · s−1 처리에서 좋았다. 엽록소는 광주기 18/6과 24/0 처리 보다 12/12(명기/암기) 처리에서 높았다. 본 실험의 결과로 광도는 200, 300μmol · m−2 · s−1, 광주기는 12/12 또는 18/6(명기/암기) 처리를 하는 것이 좋을 것으로 판단된다.

본 실험은 임파첸스 분화식물의 생장과 개화에 LED 광질과 효과 적정 처리 시간을 구명하기 위해 수행되었다. 임파첸스의 초장은 2.50cm로 청색광에 의해 촉진되었으며 대조구에 비해 0.6cm의 차이를 보였다. 절간수, 뿌리길이, 분지수, 직경은 보광시간이나 광질에 영향을 받지 않았다. 엽면적은 412.81cm2의 대조구에 비해 광질 처리 시 626.64~784.53cm2로 증가하였다. 광질처리에 의해 화아수와 개화수는 감소하는 경향을 보였다. 그러나 개화소요일수는 광질처리에 의해 단축되어 개화를 촉진 하였으며 적색광에서 좋았다. 엽록소 함량은 광질처리에 의해 크게 영향을 받지 않았으나, 안토시아닌 함량은 전반적으로 일몰 후 4시간의 청색광에서 증가하였다. 광질 처리는 청색광 처리에서 생체중과 건물중이 향상되었다.

A cooling system that applies impinging jet is studied. To create a jet, a square edge type nozzle is used as its shape. The impinging jet that composes a cooling system which applies impinging jet is created in the nozzle plate that correspond to each LED where the cooling area exists. The distance(d) between the nozzle plate and LED plate with heat sink is where the LED light is established. The main variation and the standard is examined for four different cases through the way out diameter of nozzle plate exit(D). The examined velocity distribution and temperature distribution about the impinging jet cooling system consisted of nozzle plate. It was found that an individual LED consisting of nozzle plate was efficient.

국화생육에 있어서 LED광이 미치는 영향을 구명하기 위해서 국화 'Shinma'를 대상으로 단일광 적색광(Red) 650nm, 647nm, 622nm, 청색광(Blue) 463nm, 450nm, 백색광(White)과 혼합광(적색광(Red) :청색광(Blue)-(9 : 1, 8 : 2, 7 : 3, 6 : 4, 5 : 5), 적색광(Red) :백색광(White)-(7 : 3) 그리고 광원의 조사시간에 따른 LED효과를 구명하고자 광원 비율 적색광(Red) : 청색광(Blue)-(8 : 2)의 컨트롤 베드를 3개로 구성하고, 대조구(태양광)를 포함하여 총 15개의 컨트롤 베드를 구성하여 수행하였다. 광 조사시간에 따른 생육에서는 6/6(on/off)에서 초장, 엽수, 생체 중, 엽면적이 높게 나타났지만, 전체적으로 통계적인 유의성은 인정되지 않았다. 단일광원의 경우 청색광(Blue) 450nm에서 초장과 엽면적이 가장 크게 나타났고, 근장에서는 적색광(Red) 650nm에서 가장 높게 나타났다. 그 외의 측정항목에서는 대조구(태양광)와 백색광(White)에서 높게 나타나, 단일광원에 대한 영향도 있지만, 다양한 파장대의 광원도 작물 생육에 필요한 것으로 판단된다. 혼합광의 경우 단일광과 달리 대조구(태양광)를 제외하고 적색광(Red)의 비율이 가장 높은 적색광(Red) :청색광(Blue)-(9 : 1)에서 초장이 가장 높게 나타났으며, 생체중과 건물중에서는 적색광(Red) : 백색광(White)-(7 : 3)에서 가장 높게 나타났다. 그 다음으로는 대조구(태양광)에서 높게 나타났으며, 엽면적에 있어 대조구(태양광)가 가장 높게 나타났다. 국화생육에 있어서 LED광이 미치는 영향을 구명한 결과 국화의 생장 및 형태형성에 분명히 영향을 미치는 것으로 보였으며, 단일광과 혼합광에 대해 적절한 광원의 선택은 보광의 목적이나 고품질 국화생산을 위해 필요하다고 판단된다.

High luminance LED fluorescent light is replaced by halogen light in recent light parts. The housing cover of LED fluorescent light is used many several materials. Though deformity character has less value, polycarbonate cover has cheap, high strength and it is used general purpose. This study is several purposes. 1. No entering foreign matters during continuous extrusion manufacturing process in cutting process, 2. No deformity, exact cutting of pc length and finding method of cutting manufacturing process for polycarbonate cover