The aim of this study was to analyze the light traits in a solar light-collector device and its effects on lettuce growth at an early growth stage. The three hyper parameters used were the reflector diameter (2 cm and 4 cm), coating inside the reflector (chrome-coated, non-coated) and distance from the light fiber (15 cm and 20 cm). The results showed that light efficiency, which is the ratio of light intensity inside the fiber to the solar intensity, improved by 41.1 % when using a 2 cm diameter chrome-coated reflector at a distance of 15 cm from the light fiber; whereas it only improved by 20.6% when a non-coated reflector was used. As the reflector size was increased to 4 cm, the light efficiency for the coated and non-coated reflectors increased by 28.5 % and 26.4 %, respectively, hence, no significant difference was observed. When the light fiber was placed at a distance of 20 cm, the increase in light efficiency with coating treatment was 8 % higher than without coating treatment. We also compared the efficiency of light-fiber treatment with that of LED treatment in our lettuce nursery, and observed that the plants exhibited better growth with light-fiber treatment. We observed an average increase of 1.7 cm in leaf height, 7 cm2/plant increase in leaf area, and 32 mm increase in root length upon light-fiber treatment as opposed to those observed with LED treatment. These findings indicate that the collector light-fiber is economically feasible and it improves lettuce growth compared with the LED treatment.

대두(Glycine max)는 식물성 단백질이 풍부한 식품 중 하나로, 생리활성물질을 다량 함유하고 있어 심혈관질환, 비만 등에 효능이 있을 뿐 아니라 피부 개선 효과도 있는 것으로 보고되어 있다. 본 연구에서는 대두 단백질을 유산균인 Lactobaillus Rhamnosus 균주에 의해 발효한 대두발효물의 광노화 예방 효과를 조사하기 위해 자외선으로부터 기인한 세포독성에 대한 보호 효과 및 콜라겐 생성, 티로시나아제 활성, 멜라닌 색소 생성에 대한 평가를 실시하였다. 결과로서 대두발효물 처리군은 피부섬유아세포에서 자외선으로 유도된 세포독성을 억제하여 보호 효과를 나타내었으며, 세포 내 콜라겐 합성을 증가시켜 주름 개선의 가능성을 확인하였다. 또 다른 실험에서 티로시나아제 활성 및 멜라닌 색소 생성을 억제하여 피부 개선 효과를 나타내었 다. 이러한 결과로 미루어 볼 때 대두발효물이 자외선으로부터 유도되는 주름, 색소 침착 등의 피부 손상을 예방하는 새로운 기능성 소재로서의 활용 가능성을 가지는 것으로 평가된다.

화석 연료 사용량 증가로 야기되는 지구 온난화를 비롯한 여러 환경문제와 자원 고갈로 인해 화석 연료를 대체 할 수 있는 연료원이 요구되고 있다. 이에 동식물성 기름으로부터 추출한 바이오디젤은 재생 가능한 연료로 주목을 받았으나 여러 한계를 보였고, 단위면적당 높은 에너지 수율과 빠른 성장속도 및 친환경적 특징을 겸비한 미세조류가 3세대 바이오디젤의 원료로 주목받고 있다. 본 연구는 독립영양과 혼합영양을 가능하게 하는 광 조건이 바이오매스 축적 지질의 지방산 특성 변화와 상관관계를 도출하여 바이오디젤 생산성 향상 방안을 고찰하였다. 본 실험에서 배양한 미세조류는 지질 축적능력이 우수한 Botryococcus braunii 종을 명암주기를 조절하여 광영양 및 혼합영양 조건으로 배양하였고, 회수한 바이오매스를 fatty acid methyl ester (FAME)형태로 지질을 추출하여 FAME 구성 성분과 FAME 수율을 비교 평가하였다. 실험결과는 독립영양과 혼합영양에 상관없이 C16, C18, C20 지방산이 주요 FAME의 구성 성분으로 밝혀져 바이오디젤로써 이용 가능성이 충분함을 확인하였다. 광영양 조건에서 전체 지질의 61.1%가 FAME 형태로 추출되었고 구성성분 중 C16, C18, C20 지방산의 함량이 각각 52.3%를 차지하였으며, FAME 수율(g FAME/g biomass)은 2.4%로 도출되었다. 혼합영양 조건에서 74.3%의 FAME이 추출되었고 C16, C18, C20 지방산의 함량은 73.9%를 차지하였으며, FAME yield는 3.1%로 도출되었다. 이 결과는 폐수로부터 수확한 미세조류 바이오매스가 대체 연료원으로 이용가치가 높음을 보여준다.

The PP-g-Vim-CH3I adsorbent, which possesses antibacterial and ion-exchange functions, was synthesized by photoinduced grafting of 1-vinyl imidazole (Vim) onto polypropylene, non-woven fabric and subsequent quaternization using methyl iodide (CH3I). The adsorption properties of PP-g-Vim-CH3I for nitrate ion were studied in batch mode and fixed-bed columns. The adsorption equilibria of NO3-N on PP-g-Vim-CH3I were well described by the Langmuir isotherm model, and the adsorption energy was 9.03 kJ/mol, which indicates an ion-exchange process. Adsorption-kinetic data were fitted with a pseudo-second-order kinetic model. The Bohart-Adams model was found to be suitable for simulating the breakthrough curves obtained from the fixed-bed columns. The fixed-bed sorption capacity of nitrate ion from the model was in the range 100.8 ~ 108.6 mg/g without the presence of competing anions but decreased to the range 55.7 ~ 96.2 mg/ g in groundwater due to adsorption competition with the coexisting anions, especially SO4 2− ion. The PP-g-Vim-CH3I adsorbent could be regenerated by washing with 1.0 N NaCl without serious lowering the adsorption capacity.

In recent years, the demand for advanced treatments in the water-treatment industry has increased, and physicochemicalseparation technologies have come into wide use. However, biofouling is a major problem for the separation processes in water and wastewater treatment. One anti-biofouling strategy is to construct antibacterial surfaces. In this work, polypropylene (PP) fiber was endowed with antibacterial/adsorption property by photoinduced graft polymerization of 1- vinyl imidazole (Vim) followed by quaternization with alkyl iodides. A concentration of Vim equal to 5 vol.% in 10-20 vol.% methanol, a photoirradiation time of 5 h and a reaction temperature of 80oC proved to be optimal for the grafting of Vim onto PP. The modified PP fibers were characterized by means of FT-IR, SEM, antibacterial and adsorption tests. We found that the quaternized PP-g-Vim fiber with methyl iodide exhibited high adsorption capacity for NO3-N and excellent antibacterial activities against both E. coli and S. aureus.

최근 공동주택은 편리한 교통이나 우수한 교육여건보다 풍부한 녹지와 주변 자연경관을 선호하는 경향으로 변화하고 있다. 공동주택에서 교목, 관목, 초본이 다양하게 혼식되어 풍부한 생태공간을 조성하기 위해서는 공동주택 건물에 의한 공간별 일조환경의 정확한 예측이 요 구된다. 본 연구는 다층구조식재를 위해 관목과 초본의 일조에 영향을 미치는 건물과 교목류 하부의 일조환경을 예측하기 위해 수종별 광 소멸계수를 도출하였다. 공동주택에 식재되는 대표적인 18종의 교목을 대상으로 180도 화각을 가진 어안렌즈로 측정한 영상자료를 Hemisfer 프로그램을 이용하여 식물의 엽면적 지수를 산출한 후 Goudriaan의 방정식으로 수종별 광소멸 계수를 산정하였다. 엽면적 지수 증가에 따른 광소멸계수는 꽃사과, 대왕참나무, 고로쇠나무가 유사한 패턴으로 가장 급격하게 감소하여 일사의 차이가 가장 큰 수종 그룹 으로 나타났다. 향후 정원 설계 및 유지관리용 소프트웨어 개발을 통한 공동주택 일조환경 분석에 필요한 기초데이터로 활용하고자 한다.

Background: The photosynthetic efficiency cool-season, semi-shade ginseng is normal at low morning temperatures, but drops at high afternoon temperatures. Therefore, optimal plant performance would be ensured if it were possible to control daily light transmission rates (LTR). Methods and Results: Plants were grown in a controlled light environment that replicated 11 AM conditions and comparatively analyzed against plant grown under normal conditions. Growth in the controlled light environment resulted in a 2.81 fold increase in photosynthetic efficiency with no change in chlorophyll content, although LTR were high due to low morning temperatures. Increased aerial plant growth was observed in the ginseng plants adapted to the controlled light environment, which in turn influenced root weight. An 81% increase in fresh root weight (33.3 g per plant on average) was observed in 4-year-old ginseng plants grown in controlled light environment compared to the plants grown following conventional practices (18.4 g per plant on average). With regard to the inorganic composition of leaves of 4-year-old ginseng plants grown in controlled light environment, an increased in Fe content was observed, while Mn and Zn content decreased, and total ginsenoside content of roots increased 2.37 fold. Conclusions: Growth of ginseng under a favorable light environment, such as the condition which exist naturally at 11 AM and are suitable for the plant's photosynthetic activity creates the possibility of large scale production, excellent-quality ginseng.

Background : The ginseng cool-season and semi-shade plant undergoes photosynthesis smoothly at low temperature in the morning but its efficiency falls at high temperature in the afternoon. Therefore, if it is possible to control light transmission rates (LTR) every day, it will be able to draw an ideal result in the ginseng growth by attracting a lot of lights before 11am and attracting few lights after 11am which is the affect point of the photosynthetic efficiency. Methods and Results : While installing the sun shading facility that could control the light environment based on 11am and surveying the ginseng's growth and photosynthetic characteristics. The photosynthetic efficiency increased 2.81 times compared to conventional practices without the change of the chlorophyll content although LTR was high because of the low temperature in the morning. The aboveground part growth of the ginseng which adapted to the light environment increased to influence the root weight, when the ginseng was 4 years old, the fresh root weight was averagely 33.3g per plant which increased by 81% than 18.4g of conventional practices. Conclusion : If the light environment management according with the photosynthetic nature of the ginseng is conducted based on 11am, it will be possible to produce a large capacity and excellent-quality ginseng.

This study was conducted to evaluate effects of various eco light sources with various lighting distance in ‘Viking’ rose (Rosa spp.) on the growth and flowering quality to be applied for farm sites. Treatment included 10-, 20-, and 30-RL (-BL, -RBL, -FL, and -IL), which referred to red LED (blue LED, red+blue LED, fluorescent, and incandescent) lighting at 10 cm, 20 cm, 30 cm respectively, apart from flowers. NL referred to natural light as a control. Growth and flowering of ‘Viking’ rose were non-destructively measured at 4, 6, and 8 weeks after treatment (WAT). FL treatment increased plant height at 4, 6, and 8 WAT, regardless of lighting distance, with the shortest height observed for the NL-treated flowers. 30 RL treatment also increased plant height at 6 and 8 WAT. Stem diameter and number of leaves were not significantly different for all the treatments at 8 WAT, with the lowest values observed for RBL treated-flowers among the light source treatments. Number of root was the greatest for the 30 BL-treated flowers (10.0) but the fewest for the 30 FL (4.7). Length of flower neck at 6 WAT was the extended by 6~7 cm in the 10 FL and 20 FL treatments as well as by 5~6 cm in the 20 RL and 30 RL treatments, inducing 100% of flowering. NL increased a* (29) of flower color, with the lowest value (10) observed for 20 RL. All things considered, 30 RL would be the best interaction treatment of source and distance of eco light to improve plant height and flowering quality of ‘Viking’ rose.

We examined the effects of light colors (wavelength) and light quantities on the yield ratio and quality of cultivated cowpea sprouts. All light colors resulted in a lower cowpea sprout yield ratio compared to the untreated condition (darkness), but were similar in hard seed ratio. All light colors promoted the growth of the epicotyl and root when compared to the untreated condition, but limited the growth of the hypocotyl. White light (458 nm) significantly improved grade by increasing the lightness of the cotyledon and the hypocotyl and the yellowness of the hypocotyl. The Fe content of cowpea sprouts was higher in those grown under red light (632 nm), and the total amino acid content was higher for those grown under yellow light (560 nm), white light (458 nm), and blue light (460 nm) compared to plants grown in the untreated condition (darkness). The yield ratio of cowpea sprouts was lower in the yellow light condition (560 nm) at lower light quantity, but no differences were observed at other light colors and quantities. The lightness and yellowness of cowpea sprouts was higher in the yellow light (560 nm) and red light (632 nm) at lower light quantity, redness was lower. No significant differences were observed in the content of normal and inorganic components according to the light quantities of each light color, except that Fe content was higher in sprouts grown under red light (632 nm) as light quantity increased. Total amino acid content was slightly higher in sprouts grown under white light (458 nm) and blue light (460 nm) as light quantity increased.

Buckwheat sprouts are a vegetable; a functional food should provide health benefit and enhance performance as high nutritionally important substances. Buckwheat noodles are the major buckwheat food in Japan, Korea and China. In addition, Buckwheat as preventive medicine has undergone a great advancement in the last decade. Comparison of the functional properties distribution and utilization in tatary buckwheat is required of understanding the metabolites. The study was conducted to identify the sorts of phenolic compounds and metabolites in tatary buckwheat seedling at 4, 7, and 10 days seedling under the different combinations of lightemitting diode (LED) such as blue, red, mix (red, blue, and white), dark, and natural lights in stem and leaves. After breaking the dormancy, buckwheat seeds were grown in culture room under lights for 14 hrs and the dark condition for 10 hrs, at 25ºC for 10 days. Length of buckwheat was gradually increased under all of the conditions. Using HPLC, rutin was highest at 7 days under mix and natural light in stem and leaf, respectively. Quercetin was highest at 4 and 7 days under natural light in both. Chlorogenic acid was highest at 7 days under mix and natural in stem and leaf, respectively. Taken Together, this study indicates that phenolic compounds and metabolites present in those plants could be helpful for the human health and nutritional additive.

본 논문의 목적은 당뇨병 및 신경병증의 병력이 없는 17명의 일반 성인을 대상으로 한 정량적 감각검사(QST)와 광용적맥파(PPG)와의 비교를 통해 정량적 감각검사의 임상적 유용성을 파악하는 것이며, 광용적맥파 검사를 이용한 혈당수치에 따른 자율신경계의 부교감신경의 변화를 살펴보는 것이다. 일반인을 대상으로 혈당검사와 광용적맥파 검사를 실시하여 상관관계를 분석한 결과 혈당수치에 따라 자율신경계 부교감신경이 느려지는 상관관계를 보였다. 이상의 결과에서 정량적 감각 검사가 주관적 평가에 의한 검사이기는 하나 검사의 민감도를 신뢰할 수 있다고 보이며 따라서 말초 신경의 평가도구로서 정량적 감각검사가 당뇨병성 신경병증 등의 진단의 민감도를 높이는데 폭넓게 이용될 수 있을 것으로 보이며, 광용적맥파 검사가 심박변화율에 의한 자율신경계를 평가하는 후속연구에 기초자료연구로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구에서는 공동주택 단지 내 광환경을 고려하지 않은 식물 선정 및 무분별한 식재계획을 개선하고자 공동주택의 유형에 따른 광환경 시뮬레이션 분석을 진행하였다. 이를 통하여 단지 내 조도에 따른 영역을 구분하고 각 환경에 적합한 식물을 선정하였다. 연구의 결과는 다음과 같이 요약할 수 있다. 1) 공동주택의 유형별 광환경 분석 결과 평균조도 최저값은 일자형에서 4,708lux, 최고값은 Y자형에서 5,054lux였다. 또한, 1,000lux 이하의 영역이 가장 적은 유형은 Y자형 3.82%, 가장 많은 유형은 일자형 9.55%이다. 1,000~6,000lux 사이의 영역은 일자형과 탑상형에서 62.15%로 낮게 나타났으며, Y자형이 75.87%로 높은 수치를 기록했다. 6,000lux 이상의 영역은 혼합형 유형이 5.56%으로 가장 적었으며, 탑상형이 22.74%로 양지영역을 가장 넓게 확보하는 것으로 분석되었다. 2) 광환경 분석으로 분류한 음지, 양지, 복합영역에 따른 조도별 식물 선정 결과, 음지식물은 금꿩의다리, 리시마키아, 맥문동 등 7종, 양생식물은 꽃잔디, 꿀풀, 벌개미취 등 13종, 중생식물은 기린초, 꼬리풀, 돌나물 등 27종이다. 3) 음지 식물의 경우 건물과 인접하거나 건물과 건물의 사이에 식재하는 것이 적합하며, 중생 식물은 단지의 외곽 등 건물의 그림자 영향이 상대적으로 적게 미치는 영역에 식재하고, 이 외의 대부분의 공간에 복합식물은 식재 가능한 것으로 분석되어 가장 넓은 영역에 적합한 것으로 분석되었다. 본 연구는 공동주택의 형태를 네가지 유형으로 분류하여 광환경을 분석하였다. 평균적으로 가장 양호한 조도를 나타내는 유형은 Y자형이었으며, 다음으로는 탑상형, 혼합형, 일자형 순으로 나타났다. 그러나 연구의 과정에서 시뮬레이션을 위하여 설계한 공동주택 유형별 단지 내에 건물 외의 기타 시설물 및 교목, 관목 등 조경수를 고려하지 않았기 때문에 음지영역이 거의 나타나지 않았으며, 단지 내 대부분 영역의 광환경이 양호한 것으로 분석되었다. 따라서 현실적인 측면에서 본 연구를 적용하기 위해서는 공동주택 단지 조성 시 식재계획과정에서 시뮬레이션을 통한 모의결과를 도출하고, 이를 실제 적용한 식재지의 모니터링이 요구된다. 또한 습윤지, 건조지 및 비옥도 등 토양환경에 따라 식물의 선정기준이 다를 수 있으므로 식물선정 및 검증과정과 관련한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

소포자 유래 배 발생 효율을 높이기 위해 무 모식물체의 광질 처리에 따른 개화까지 소요되는 기간, 화기구조, 소포자 밀도와 소포자 유래 배 발생 효율 및 활력을 조사하였다. 공시재료로 소포자 유래 배 발생 효율이 높은 태백무를 선정하였으며, 4.0±0.5mm길이의 화뢰를 선별하여 실험을 수행하였다. 광질 처리는 각각 LED 단독광(Red), LED 혼합광(Red+Blue+White) 그리고 형광등으로 처리하였으며, 광량은 50μ㏖m-2s-1로 설정하여, 16/8시간(명/암)의 광주기 조건에서 생육하였다. 광질 처리에 따른 무의 개화시기는 형광등 처리구에서 다른 처리구에 비하여 평균 20일로 가장 빨랐다. 처리별로 화뢰 구조를 관찰한 결과, LED 단독광(Red)과 LED 혼합광(Red+Blue+White)에서 재배된 모식물체의 화뢰가 소포자 유래 배 발생 효율이 높은 단계로 보고된 주두의 길이가 꽃잎의 길이보다 긴 화뢰가 형성된 것을 확인할 수 있었다. 광질 처리에 따른 소포자의 밀도는 LED 단독광(Red)에서 화뢰당 약 3,579,000개로 가장 많이 조사 되었으며, 소포자 유래 배 발생 효율 역시 약 2.46개로 가장 높았다. 또한 LED 단독광(Red)에서 재배한 모식물체의 화뢰가 소포자 활력 유지 비율이 가장 높았다. 무 모식물체를 형광등에서 재배하였을 때, 개화까지 소요되는 기간을 가장 많이 단축시킬 수 있었으며, 또한 LED 단독광(Red)에서 소포자 밀도 및 소포자 유래 배 발생효율 그리고 활력 또한 다른 처리구에 비하여 높은 결과를 보였다. 소포자 유래 배 발생 효율을 높이기 위한 방법으로 무 모식물체에 LED를 이용한다면 소포자 배양에 적합한 단계의 화뢰를 단기간에 생산할 수 있으며, 소포자 유래 배 발생 효율을 증가시킬 수 있을 것으로 기대된다. 또한 위의 결과는 다른 작물의 반수체 육종을 이용한 신품종 육성에도 적용 가능할 것으로 판단된다.

일반적으로 진주광택안료(pearlescent pigment)라고 하는 광학적 특성을 나타내는 분체는 진주광택, 무지개 빛, 금속광택느낌을 주기 위해서 이용되는 광학적 효과를 갖는 안료이다. 현재 사용되고 있는 화장품용 진주광택 안료는 1965년 듀퐁사에 의해 개발된 이산화티탄 피복 운모 기판 안료의 형태가 주류를 이루고 있으며, 강한 광택과 선명한 간섭색상을 위하여 평활하고 깨끗한 표면의 기판(substrate)을 이용하는 경우나 기판 위에 단층이 아닌, 2 ~ 3 가지 성분을 광학적 설계에 의해 다양한 두께로 적층하여 기존의 단층 코팅 보다는 두께는 두껍지만 기존보다 우수한 광택과 채도가 높은 간섭색을 구현한 광간섭 분체도 화장품에 적용되고 있다. 본 연구에서는 강한 광택과 선명한 간섭색상을 위하여 두께를 두껍게 하지 않으면서 광 반사율과 간섭현상에 의한 색상의 채도가 높은 광 간섭 분체의 제조 방법에 대해 검토하고, 그 방법으로서 피복되는 이산화티탄의 전구체를 변화시키고, 목적으로 하는 간섭색을 구현할 수 있는 이산화티탄의 피복량을 분할하여 코팅 및 열처리를 통해 결정화함으로써 일반적인 단층 코팅의 간섭광을 갖는 간섭펄보다 높은 광 반사율과 채도가 높은 간섭광을 나타내는 광 간섭 분체를 개발하고자 하였다. 이와 같은 제조방법을 통해 개발된 광 간섭 분체는 피복된 이산화티탄 입자(grain)의 크기가 균일하고 조밀하게 피복된 것을 전자 현미경으로 확인하였고, XRD 측정을 통한 결정화 정도를 비교한 결과 본 연구의 공정으로 제조한 진주 광택안료가 일반적인 단층 코팅 간섭 펄 안료보다 우수한 것을 확인하였으며, 광반사율과 간섭색상의 채도도 단층 일반적인 단층 코팅 간섭 펄 안료보다 높다는 것을 알 수 있었다.

An LED plant factory farm is an alternative way to grow crops regardless of weather, season, and blight in such times of climate change. In recent years, it is a currently active and vibrant research field. The industry, which ranges from leaf vegetables to high value products, is expanding. This study was conducted to test tthe response of LED (Lightemitting diode) irradiation on the growth characteristics and ginsenoside levels indoors, in order to find out suitable light conditions. Ginseng seedling was transplanted from a styrofoam pot (L×W×D:495×315×215 mm, inside diameter) into a closed plant production system in four blue LED (BL) and red LED (RL) different ratios of 1:1, 1;2, 1:3, 1:4 in a temperature range of 20~25℃, relative humidity of between 55 and 65%, and a 12-hour photoperiod. The LED irradiation shows the highest levels were found at 1:1 of BL and RL ratio at 61.21 μmol s-lm-2, 1:2 ratio 68.55 μmol s-lm-2, 1:3 ratio 63.85 μmol s-lm-2 and 1:4 ratio 62.41 μmol s-lm-2 from highest to lowest respectively. After analyzing from shoot and root 2 yers old ginseng plant which were cultivated under 1:3 irradiation of BL and RL ratio, it generally showed a positive effect under a 1:3 ratio of BL and RL.