본 연구는 양액 내 존재하는 다량 영양소의 농도를 실시간으로 측정하기 위해 이온 선택 전극 (ISE) 으로 구성된 임베디드 시스템의 개발을 보여준다. NO3, K 및 Ca 이온을 감지하기위한 PVC ISE, H2PO4를 감지하기위한 코발트 전극, 기준 전극, 샘플 용액이 담기는 챔버, 펌프 및 밸브를 사용하여 측정하는 시스템으로 구성된다. 양액 샘플양 조절과 데이터 수집을 위해서 데이터 Due 보드가 사용되었고, 각각의 샘플 측정 전에, 측정 중 발생하는 드리프트를 최소화시키기 위해 2 점 정규화 방법을 사용하였다. PVC 멤브레인을 기반으로 한 NO3 및 K 전극의 농도 예측 성능은 표준 분석기의 결과와 근접한 일치 (R2 = 0.99) 나타내며 만족스러운 결과를 나타냈다. 하지만, Ca Ⅱ 이온 투과체 제조된 Ca 전극은 고농도 양액 농도에서 Ca 농도를 55 %로 낮게 측정하였다. 코발트 전극 기반 인산 측정은 반복측정 중에 발생한 코발트 전극의 불안정한 신호로 인해 표준 방법과 비교하여 45 ~ 155 mg / L의 인산 농도 범위에서 24.7 ± 9.26 %의 비교적 높은 오차를 나타냈다. 수경 P 감지의 예측 능력을 향상시키기 위해 코발트 전극의 신호 컨디셔닝에 대한 추가 연구가 필요함으로 판단된다.

당귀는 미나리과에 속하는 약용식물로서 한국, 일본, 중국 등에서 재배된다. 본 실험의 목적은 형광등과 LED 광조사가 당귀 생육의 발달과 기능성 물질로 알려진 Decursinol angelate와 Decursin의 생성에 미치는 영향을 분석하고자 수행하였다. 당귀 ‘만추’ 종자를 우레탄 스폰지에 파종 후 4주간 유리온실에서 육묘하였다. 본엽이 3 매 전개된 120주를 저면관수 시스템에 이식하였다. LED [적색: peak wavelength 660nm, 청색: peak wavelength 455nm, white = 3:2:4 비율]와 형광등 조건에서 최상부 군락에서 광합성유효광량자속은 180±7μmol·m-2·s-1로 동 일하였으며 16:8의 일장조건에서 5주간 재배하였다. LED 처리에서 당귀의 엽수는 유의적 차이는 없었지만, 형광등 처리와 비교하여 13.5% 증가하였으며, 형광등 처리에서 당귀의 엽장과 엽폭의 비율과 초장은 각각 24, 13% 증가하였으며 최대 근장은 두 그룹이 유사하였다. LED 처리한 당귀의 지상부 생체중과 건물중은 50, 42% 씩 증가하였으며, 지하부는 125, 45%씩 증가하였다. 형광등에서 재배된 당귀의 Decursin과 Decursinol angelate 는 LED처리한 당귀보다 지상부에서 단위 건물중당 188, 27% 증가하였으며, 지하부에서 78, 8% 각각 증가 하였다. LED와 형광등 처리에서 재배된 당귀의 한 개체 당 Decursin과 Decursinol angelate의 함량은 132과 122mg 이었다. 결론적으로 기능성 물질은 형광등에서 증가되고 생장은 LED 조건에서 증가되는 것으로 나타났다.

본 연구는 식물공장의 각 공정 간을 연결하는 육묘라인을 폐쇄형 레일로 설정하고, 그 레일 상에서 구름바퀴 이동을 하는 육묘베드가 있고, 이 육묘 베드위의 일정위치에 육묘트레이를 자동으로 올려놓는 자동적재장치를 개발하기 위하여 수행되었다. 이 장치의 개발을 위한 기초시험으로 바닥재 위에 육묘트레이를 올려놓고 밀기이송을 하는 시험을 실시하고, 밀기이송력의 변화를 측정 분석하여 최적의 육묘트레이 자동적재장치를 개발하였다. 바닥 위에 파종완료한 트레이를 올려놓고 밀기 이송을 할 때 최대 이송력은 이송속도 30 cm/s에서 트레이 3개를 이송할 때로 초기이송시점에서 최대 피크이송력과 초기 과도상태 이후 최대 정상상태 이송력이 각각 바닥재료가 고무판에서는 32.8 N, 29.4 N, 목재판 29.7 N, 22.5 N, 아크릴판 26.9 N, 19.6 N, 철판 27.6 N, 19.1 N으로 나타났다. 이 이송력의 변화는 모노레일 컨베이어가 트레이와 충돌 직후 최대로 발생했으며, 이후 점차 줄어들어 안정적으로 변화되는 것으로 나타났다. 트레이를 2개 이상 맞대어 밀기이송 시 트레이 외각 받침날의 겹침현상이 일어났다. 최종적으로 개발한 육묘 트레이 적재이송장치는 100회의 작동시험 결과 작동에러는 없었으며, 최대 육묘트레이 적재이송 작업속도는 2초/매, 트레이 이송위치 최대오차는 0.5 cm로 나타났다.