본 연구에서는 인공광 시설에서 광원을 달리하여 생산된 방풍나물의 항산화 및 항염 효과를 평가하였고 노지 재배 된 방풍나물과 그 생리활성을 비교하였다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성 및 총 폴리페놀은 노지에서 재배 된 방풍나물이 인공광 시설에서 재배된 방풍나물보다 높은 항산화 활성을 나타내었고, 인공광에서 재배된 방풍나물 중 에서는 BW 광원으로 재배된 방풍나물이 농도 의존적으로 높은 항산화 효과를 보였다. XO 저해 활성은 BW 재배된 방풍나물이 노지 재배 방풍나물보다 우수한 효과를 나타내었다. SOD와 CAT 결과는 BW 및 노지 재배된 방풍나물 모두 무처리 대조군에 비해 농도 의존적인 활성을 보였다. BW 및 노지 재배된 방풍나물은 방풍나물을 처리하지 않은 무처리 대조군에 비해 TNF-α 와 IL-6 사이토카인을 농도 의존적으로 유의하게 감소시켰다. 따라서 인공광 재배 된 방풍나물은 대체적으로 노지보다 낮을 수 있지만 항산화 및 항염 효과를 보였고. 앞으로 인공광에서 재배된 작물의 다양한 기능성 소재로서의 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.

본 연구는 농업 및 정보 통신 기술의 융합을 기반으로 국내외 스마트 농장 서비스 모델을 검토하고 한국의 스마트 온실을 개선하기 위해 필요한 다양한 요인을 조사 하기 위해 수행되었다. 국내 스마트 온실의 작물 생육모델 및 환경모델에 관한 연구는 제한적이었고, 연구를 위한 인프라를 구축하는 데는 많은 시간이 필요하다. 이러한 문제의 대안으로 클라우드 기반 연구 플랫폼이 필요하다. 제안된 클라우드 기반 연구 플랫폼은 통합 데이터, 생육 환경모델, 구동기 제어 모델, 스마트 온실 관리, 지식 기반 전문가 시스템 및 농가 대시보드 모듈을 통해 통합적 데이터 저장 및 분석을 위한 연구 인프라를 제공한다. 또한 클라우드 기반 연구 플랫폼은 작물 생육환경, 생산성 및 액추에이터 제어와 같은 다양한 요인들 간의 관계를 정량화하는 기능을 제공하며, 연구자는 빅데이터, 기계 학습 및 인공지능을 활용하여 작물 생육 및 생장 환경 모델을 분석할 수 있다.

본 연구는 식물공장 인공광원이 수경재배 케일의 생육, 수량 및 글루코시놀레이트(GLS) 함량에 미치는 영향을 구명코자 수행하였다. 인공광원으로 LED B:W(1:1, BW), R:B:W(2:1:3, RBW), BW+형광등(1:1+FL, BW+FL) 등 3 처리를 하였다. 수확 엽수와 엽중은 BW+FL이 BW와 RBW보다 우수하였다. 엽장은 BW+FL에서, 엽폭은 RBW 가 우수하여 다른 처리와 통계적인 유의성을 나타냈다. 엽록소 함량과 ‘L’ 값은 처리간에 유의성이 없었으며, ‘a’ 값과 ‘b’ 값은 BW+FL에서 가장 낮았다. GLS 함량은 모든 처리에서 glucobrassicin, glucoiberin, gluconasturtiin, sinigrin, progoitrin, glucoraphamin, epiprogoitrin 순으로 많았으며, 총 GLS 함량은 RBW에서 가장 높았다. 잎의 수분 함량, 조단백질, 조지방 함량, 회분 함량은 처리간에 유의성을 나타내지 않았다. 결론적으로 광은 생육과 2차 대사산물의 합성에 차이가 나타내며, 기능성 향상을 위해 후속 연구가 필요하다고 판단된다.

본 연구는 식물공장 인공광원이 방풍나물의 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명코자 수행하였다. 식물공장의 인공광원으로 형광등(FL), LED R:B(2:1, RB), R:B:W(2:1:3, RBW), R:B:G:W(2:1:0.5:3, RBGW) 등 4처리를 사용하였다. 엽중은 RBW와 RB가 FL과 RBGW 보다 우수하였다. 엽장과 엽후는 처리간에 유의성을 나타내지 않았다. 잎의 명도는 초장과 같은 경향을 나타냈다. 총 페놀 함량은 RB가 105.77mg·100g-1 GE로 가장 높았고, RBW 92.52mg·100g-1 GE, FL 89.08mg·100g-1 GE, RBGW 82.00mg·100g-1 GE 순으로 높았다. 총 플라보노이드 함량은 모든 처리에서 검출되지 않았다. 비타민 C 함량은 RB에서 가장 높았고, FL에서 가장 낮았다. 총 식이섬유소 함량은 FL에서 가장 높았고, RBGW에서 낮았다. Cystein과 methionine의 함량은 처리간에 통계적인 유의성을 나타내지 않았다. 결론적으로 수량, 총 페놀함량, 비타민 C 함량은 RBW와 RB에서 높았다. 수량, 총 페놀 함량, 비타민 C 함량 및 작업자의 눈 피로도 등을 고려 할 때 인공광원으로써 RBW가 가장 적합한 것으로 판단된다. 향후 기능성 성분 증진을 위해 듀티비 등 후속 연구가 필요하다고 판단된다.

본 연구는 방풍나물의 인공광 식물공장에서 재배시스템에 따른 생육, 비타민 C, 아미노산함량, 수량에 미치는 영향을 구명코자 실시하였다. 박막수경(NFT), 배지경 (Perlite), 분무경(Aeroponics) 등 3처리를 하였다. 초장은 NFT 처리에서 10.2cm 가장 길었으며, Perlite 처리에서 8.9cm로 가장 짧았다. 주당 엽 생체중은 Perlite, NFT, Aeroponics순으로 무거웠다. 총 페놀 함량은 Aeroponics가 117.84mg·100g-1 GE로 가장 높았고, NFT 98.57mg·100g-1 GE, Perlite 74.62mg·100g-1 GE 순으로 재배 방법에 따라 차이를 나타냈다. 총 플라보노이드는 Aeroponics에서만 0.12mg·100g-1가 검출되었으나, NFT와 Perlite 처리구에서는 검출되지 않았다. 비타민 C 함량은 Aeroponics가 108.23mg ·100g-1으로 가장 높았으며, Perlite가 88.05mg·100g-1, NFT가 80.83mg·100g-1으로 처리에 따라 통계적인 유의성을 나타냈다. 총 식이섬유소 함량은 Aeroponics가 Perlite와 NFT보다 높았다. Cystein 함량은 Aeroponics에서 46.76mg ·100g-1로 가장 높았으며, methionine 함량은 Perlite가 75.64mg·100g-1 로 가장 낮았다. 무기질 함량은 모든 처리에서 K, Ca, P, Mg 순으로 높았다.

본 연구는 고추 논 비가림 재배시 피복 재료가 생육, 수량 및 dehydrogenase 활성 등에 미치는 영향을 구명하고자 충북 괴산군 농가포장에서 2012년부터 2013년까지 2년간 수행하였다. ‘독야청청(신젠타종묘)’ 품종을 사용하였으며, 멀칭용 피복 재료는 배색비닐, 흑색비닐, 생분해필름, 부직포 등 4처리를 하였다. 1. 피복 재료에 따른 고추의 초장, 주경장, 분지수, 엽장, 엽폭은 통계적인 유의성을 나타내지 않았다. 2. 고추 재배기간 지온은 오전 7시경에 가장 낮았고, 오후 5 ~ 6시경에 가장 높았다. 지온은 배색비닐, 흑색비닐, 생분해 필름, 부직포 순으로 높았다. 3. 생분해필름은 정식 후 60일부터 분해가 시작되었고, 정식 후 120일에는 80% 분해되었다. 4. 피복 재료에 따른 생과중과 건조중은 처리간에 유의성을 나타내지 않았다. 5. ASTA 값은 생분해필름에서 44.6으로 가장 높았고, 배색필름, 흑색필름, 부직포 순으로 높았다. 6. 정식 후 120일의 dehydrogenase 활성은 생분해필름>부직포 >흑색필름 >배색필름 순으로 높았다. 7. 토양 biomass C 함량은 정식 후 80일보다 정식 후 120일에 더 높았다. 8. 피복 재료에 따른 역병, 진딧물류, 담배나방, 응애류, 총채벌레류, 담배가루이의 발생 양상은 차이가 없었다. 결론적으로, 고추 논 재배시 멀칭용 피복 재료에 따른 생육과 수량은 차이를 나타내지 않았다. 생분해필름이 dehydrogenase 활성과 biomass C 함량이 높아 친환경적이고 필름 수거 노력이 필요하지 않아 노동력 절감할 수 있다. 따라서, 생분해필름을 영농에 활용을 적극적으로 검토해야 시점이며, 이러한 결과들은 관련 분야 산업의 활성화에 기여할 것으로 생각된다.

본 연구는 고추 천일 건조시 야간 온도 관리 방법이 품질과건조 효율에 미치는 효과를 구명하기 위하여 실시하였다. 하우스 건조시 산광 재료는 백색 부직포를 사용하였으며, 양건(관행), 원적외선필름, 원적외선등, 원적외선필름+원적외선등,송풍 등 5처리를 두었다.1. 고추 건조 시험기간 9일 중 6일 동안 총 187.5mm의비가 내려 고추 건조에 불리한 조건이었다. 2. 고추의 건조 속도는 원적외선등, 원적외선필름+원적외선등, 원적외선필름, 송풍구와 대조구 순이었다. 3. 건조 상품 수량은 원적외선등 처리구, 원적외선필름 처리구, 원적외선필름+원적외선등 처리구, 송풍처리구, 대조구 순으로 많았다. 4. 고추의 L 값은 처리에 따라 27.29~28.00으로 처리 간에차이가 없었다. 5. 고추의 ASTA 값, ‘a’ 값, ‘b’ 값은 원적외선등 처리구에서 높았다. 6. 갈변도는 송풍처리구에서 0.58(O.D. 420nm)로 가장 낮았다. 7. Capsaicinoids의 함량은 송풍 처리구에서 68.8mg/100g로 제일 높았다.결론적으로, 비닐하우스 이용 태양초 생산시 야간에 원적외선등을 켜 주면 품질이 우수하고 상품 수량이 증가하여 관련산업의 발전에 기여하리라 기대된다.

일본의 야간조명을 이용한 야행성 해충 방제 연구는 이미 실용화되어 보급되고 있다. 특히, 황색 형광등을 이용한 밤나방 방제 기술은 여러 작물에 적용되고 있다. 하지만 단일식물인 가을 국화는 밤나방 방제를 위해 야간조사하면 화아분화에 영 향을 미쳐 개화가 지연된다. 본 연구에서는 황색 LED를 이용하여 가을 국화의 개화지연 없이 국화의 꽃봉오 리를 식해하는 왕담배나방 Helicoverpa armigera (Hübner)을 방제하기 위한 황색 LED의 효과적인 점멸조건을 검토하였다. 적외선 센서를 이용한 actograph 상부에 20 mW/m2의 571nm-LED를 설치하여 왕담배나방의 비상을 억제시키는 점멸패턴을 조사한 결과, 명기 20 ms : 암기 80 ms의 점멸조건에서 유의하게 낮은 비상활성이 관찰되었다. 이것은 20 ms : 80 ms 점멸광이 왕담배나방 복안의 명적응을 촉진시켜 비상행동이 억제된 것으로 추정 된다. 야외에서 점착트랩+성페로몬제lure (Z)-11-hexadecenal：(Z)-9-hexadecenal ＝95：5，0.03mg/RS를 이용하여 무처리구, 연속광, 20 ms : 80 ms 점멸광을 야간 조사하여 왕담배나방 ♂성충의 유인수를 비교한 결과, 20 ms : 80 ms 점멸광에서 가장 낮은 유인수가 관찰되었다. 성페로몬제의 강한 유인에도 불구하고 낮은 유인 수가 관찰된 것으로부터 왕담배나방은 20 ms : 80 ms 점멸광을 기피하는 것으로 추 정된다. 본 연구는가을 국화의 개화지연에 영향을 주지 않으면서 왕담배나방 방제의 가 능성을 시사했다.