인공광 이용형 식물공장에서 인공광원의 전력 소모는 작물 생산 비용을 증가시키는 주요한 요인이다. 따라서 인공광원의 광 이용효율을 향상시키는 것은 식물공장의 경제성 확보에 중요한 사안이다. 본 연구의 목적은 다양한 스펙트럼을 갖는 백색 LED와 원적색광을 추가한 다양한 백색 LED에서 재배 된 이고들빼기의 생산성과 광 이용효율을 비교하는 것이다. 파종 후 3주된 이고들빼기 묘는 심지 이용 수경재배 시스템에 정식되었고, 기온 20 ± 0.1°C, 상대습도 60 ± 0.1%, 이산화탄소 938.2 ± 5.8μmol·mol -1 , 광도 PPFD 250.6 ± 0.6μmol·m -2 ·s -1 , 광주기 16시간으로 설정된 인공광 이용형 식물공장에서 5주 재배되었다. 광질 처리조건은 대조구로 식물재배용 3가지 백색 LED(CL 1, CL 2, CL 3), 백색 LED 그룹[Warm W(WW), Neutral W(NW), Neutral W + Red(NWR), Cool W(CW)], 원적색광이 추가된 백색 LED 그룹(WWFR, NWFR, NWRFR, CWFR)이 사용되었다. 백색 LED에 원적색광의 추가는 지상부 생육특성 항목(생체중, 엽장, 엽면적)을 증대시켰고 WWFR 의 지상부 생장이 유의적으로 가장 높았다. 반면에 원적색광의 보광은 엽록소 함량을 감소시켰고 플라보노이드 지수에는 영향을 주지 않았다. 재배기간 동안의 총 소비전력은 CL 1에서 가장 낮았고 WWFR의 총 소비전력이 가장 높았다. WW와 WWFR의 광 이용효율이 높았으며 백색 LED에 원적색광의 추가는 광 이용효율을 3–15% 증대시켰다. 따라서, 백색 LED 에 원적색광의 보광은 작물의 생산성과 광 이용효율을 향상시켜 작물의 생산비용을 감소시킬 수 있었다.

본 연구는 LED 광원의 파장이 분화 국화의 생육에 미치는 영향을 조사하기 위하여 22℃ 항온조건에서 주간 11시간, 야 간 13시간의 광주기로 조절된 폐쇄형 식물생장상에서 7주간 단일상태로 재배된 ‘오렌지에그’ 품종의 생육 및 개화 특성을 비교하였다. LED 인공광원은 청색광(444nm), 적색광(652nm), 그리고 청색광과 적색광, 백색광이 각각 2:5:1로 조합된 혼합 광을 사용하였다. 그 결과, 분화 국화 ‘오렌지에그’ 품종의 초 장은 적색광에서의 평균 9.43cm로 가장 길었으며, 청색광이 혼합광에 비해 짧았으나 통계적 유의성은 인정되지 않았다. 초폭과 엽폭은 초장에 대한 생육반응과 유사하게 적색광에서 가장 크게 신장하였고, 청색광과 혼합광에서는 유의적인 차이 를 보이지 않았다. 엽수와 엽장은 혼합광보다 청색광과 적색 광 등 단색광에서 더 많고 길었다. 분화 국화 ‘오렌지에그’ 품 종의 개화특성의 경우에는 청색광과 적색광, 혼합광 모두 단 일처리 16~17일 이후에 화아분화가 완료되어 발뢰가 시작되 었으나, 적색광과 청색광 하에서 생육한 국화는 화아발달이 정상적으로 이루어지지 않아 최종 개화까지 이루어지지 않았 고, 혼합광 하에서 생육한 국화만 단일처리 5주 후에 정상적 으로 개화되었다. 따라서 식물공장에서 분화 국화를 생산하기 위한 인공광원으로는 청색광과 적색광, 백색광으로 구성된 혼 합광을 사용하는 것이 가장 유용하리라고 판단된다.

Smart farm is a high-tech type of plant factory that artificially makes environmental conditions suitable for the growth of plants and manages them to automatically produce the desired plants regardless of seasons or space. This study was conducted by identifying the effects of Hertz and Duty ratio on the photosynthetic rate of ginseng, a medicinal crop, to find the optimal conditions for photosynthetic responses in smart farms. The light sources consisted of a total of 10 chambers using LED system, with 4 R+B (red+blue) mixed lights and 6 R+B+W (red+blue+white) mixed lights. In addition, the Hertz of the R+B mixed light was treated at 20, 60, 180, 540, 1620 and 4860 hz respectively. The R+B+W mixed light was treated with 60, 180, 540, and 1620 hz. Afterwards, experiments were conducted with the duty ratio of 30, 50, and 70%. As a result, the photosynthetic rate of ginseng according to duty ratio and Hertz was the highest at 60 hz when duty ratio was set to 50%. On the other hand, that was the lowest when the duty ratio was 30% at the same 60 hz. In addition, the photosynthetic rates were highest in the R+B mixed light and R+B+W mixed light at 60 hz. Therefore, the condition with the highest photosynthetic rate of ginseng in smart farms is 60 hz when the duty ratio in R+B mixed light is 50%.

목적 : 본 연구는 현재 임상에서 사용되는 재질 방식으로 제작된 청색광 차단 렌즈의 광 투과율을 측정하여 특 성을 분석하였다. 방법 : 상측정점굴절력이 0.00 D인 일반 코팅 렌즈(CCL), 재질 방식의 청색광 차단 렌즈(BML)를 굴절률 1.56, 1.60 및 1.67, 코팅 방식의 청색광 차단 렌즈(BCLa, BCLb) 및 착색 방식의 청색광 차단 렌즈(BTL)를 굴절률 1.60 으로 각각 수집하여 광 투과율을 측정하였다. 결과 : BML은 굴절률이 증가할수록 광 투과율 및 분포 면적이 감소 후 더 증가하였으나 통계적으로 유의한 차 이가 나타나지 않았다(p＞0.050). 또한, BML의 청색광 차단 효과는 CCL보다 높은 것으로 나타났지만, 다른 제조 방식인 BTL, BCLa 및 BCLb 보다는 낮은 것으로 나타났다. 결론 : 재질 방식의 청색광 차단 렌즈를 권유함에 있어서, 착용에 보다 적합한 대상의 선별 및 사용 디스플레이 조건을 모두 고려하는 세심한 노력이 필요하다.

Based on the intention and idea of Chinese character-based cultural industrialization, this paper puts forward the concepts of “Chinese character culture industry” and “Chinese character culture industry research” by integrating the basic theories of Chinese character culture and cultural industry, combining the practical attempts of Chinese character researches and cultural creative designs. This paper also defines the nature of “Chinese character culture industry research” by sorting out the contents of the related subjects, and puts forward the research contents of this specific field. In this way, this study tries to construct a theoretical framework of Chinese character culture industry research.

본 연구는 4가지 환경요인에 따른 떡갈나무 유식물의 생육 반응 분석과 생태적 지위폭을 측정하였다. 환경요인은 광, 수분, 토성 그리고 유기물 함량이고 각각 4구배로 처리하였다. 광량이 많을수록 잎 무게, 지상부 무게, 지하부 무게 그리고 식물체 무게가 증가하였다. 수분함량처리구와 토성처리구에서 생육 반응은 차이가 없었다. 유기물 함량이 많을수록 지상부 무게가 증가하였지만, 나머지 형질의 생육 반응의 차이는 없었다. 생태적 지위폭은 광요인에서 0.865, 수분요인에서 0.995, 토성요인에서 0.994 그리고 유기물 함량 요인에서 0.988이었다. 생태학적 지위폭은 수분함량 처리구에서 가장 넓었고 광처리구에서 가장 좁았다. 이는 떡갈나무의 생육 반응이 광량의 양이 많을수록 생육이 좋고, 광에 민감함을 의미한다. 따라서 생육 반응과 생태적 지위폭을 결정짓는 것은 광 요인이다.

본 연구에서는 딸기 재배온실의 최적 환경 구현에 필요한 시스템 선정을 위한 기초자료로 활용할 목적으로 딸기의 엽온을 측정하여 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 실험 온실의 최대, 평균 및 최소 광투과율은 각각 64.9%, 58.3% 및 48.5%로 나타났다. 그리고 엽온은 재배시기나 처리구별 및 환기의 유무 등에 따라 다르게 나타나는 경향을 보였다. 실험기간 동안 상하 잎의 엽온과 기온의 편차는 –2.4∼3.7℃정도의 범위로 나타났다. 정식 직후에 엽온과 기온과의 차이가 3.7℃정도로써 가장 큰 차를 보였고, 생육이 왕성한 시기에도 전체적으로 엽온이 약간 높은 경향을 보이긴 하지만 엽온이 –2.4∼-2.3℃정도 낮은 경우도 있었다. 그리고 재배후기에는 엽온과 기온 간에는 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 엽온과 일사량 및 주변공기와 결정계수가 각각 0.4567 및 0.8826정도로써 일사량보다 엽온은 주변공기의 온도에 더 민감한 것을 알 수 있었다. 엽기온차와 옥외 수평면 일사량, 평균 및 최소 상대습도와의 상관관계가 거의 없는 것으로 나타났다.

작물의 일중 광합성량을 정확하게 추정하기 위해서는 일중 태양의 위치 변화에 따른 작물의 정확한 수광량 변화를 정확하게 예측해야 한다. 그러나, 이는 많은 시 간, 비용, 노력이 소요되며, 측정의 어려움이 수반된다. 현재까지 다양한 모델링 기법이 적용되었으나 기존 방식으로는 정확한 수광 예측이 어려웠다. 본 연구의 목적은 파프리카의 3차원 스캔 모델과 광학 시뮬레이션을 이용하여 일중 시간 별 캐노피 수광 분포와 광합성 속도의 변화를 예측하는 것이다. 휴대용 3차원 스캐너를 이용하여 온실에서 재배되는 파프리카의 구조 모델을 구축하였 다. 주변 개체의 유무에 따른 캐노피 수광 분포의 변화를 보기 위하여 작물 모델 별 간격을 60cm로 1×1, 9×9 정 방형 배치하여 광학 시뮬레이션을 수행하였다. 광합성 속 도는 직각쌍곡선 모델을 이용하여 계산하였다. 3차원 파 프리카 모델 표면의 수광 분포는 오전 9시, 정오, 오후 3 시의 태양 각도에 따라 서로 다른 양상을 보였다. 캐노피 총 수광량은 9×9 배치로 주변 개체 수가 늘어남에 따라 감소하였고, 태양 고도가 가장 높은 정오에서의 감소율이 가장 적었다. 캐노피 광합성 속도와 CO2 소모량 역시 수 광량과 비슷한 양상을 보였으나 작물 상단부 엽의 광합 성 속도 포화로 인해 수광량 변화에 비해 적은 감소율을 보였다. 본 연구에서는 파프리카의 3차원 스캔 모델과 광 학 시뮬레이션을 이용하여 가상 환경 조건에서의 캐노피 수광과 광합성 분포를 분석할 수 있었으며, 이는 추후 다 양한 재배 조건에서 작물 수광량과 광합성 속도를 예측 하는 데에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구는 임관밀도와 임분 내 빛 조건의 상관관계를 정량적으로 조사하기 위해 수행되었다. 이를 위해 임관밀도가 서로 다른 임분의 광도 및 광질을 측정하고, 서로 간의 상관성을 비교하였다. 또한 임관 밀도와 빛 조건의 상관관계를 토대로, 임상의 빛 조건을 반영하는 임관밀도의 변수와 상대광도 및 광반의 출현빈도를 검토하였다. 그 결과 임관밀도의 변수 중에서 엽면적지수(R2=0.95)가 임상의 상대광도와 상관성이 가장 높은 것으로 판단되었다. 상대광도와 광반의 출현빈도의 상관성을 조사한 결과, 상대광도가 증가할수록 광반의 출현빈도가 증가하는 양의 상관관계가 나타났다(R2=0.85). 상대광도와 광질 간의 상관성을 조사한 결과, 상대광도가 낮아지면서 산란광과 광반의 R/FR 비율은 각각 82%, 31%의 감소율을 보였다. 또한 상대광도와 광질의 R/FR 비율은 양의 상관관계를 보였다(R2=0.91). 이러한 결과로부터 서로 다른 임관밀도에 대한 임상의 빛 조건을 정량적으로 확인할 수 있었으며, 임상의 빛 조건을 반영하는 임관밀도의 지표는 엽면적지수로 판단되었다.

In this paper, optical infrared thermography simulation using thermal wave imaging technique is performed to analyze the thermal characteristics of delamination defects. In this study, lock-in thermography(LIT) and pulsed thermography(PT) simulation was performed to analyze the samples of european traditional tiles with delamination defects, and the analytical modeler was developed through the ANSYS 19.2 transient thermal analysis tool. Applied sinusoidal heating with modulation frequency according to pulse heating and phase locking technique. The thermal response of the sample surface by heating was recorded and then data analysis was performed. The temperature gradient characteristics of each technique were compared, and phase angle was calculated for the LIT to analyze the parameters for the experiment setting. The simulation model was developed as a useful data for practical optical infrared thermography tests.

In this study, we prepare pure WO3 inverse opal(IO) film with a thickness of approximately 3 μm by electrodeposition, and an ultra-thin TiO2 layer having a thickness of 2 nm is deposited on WO3 IO film by atomic layer deposition. Both sets of photoelectrochemical properties are evaluated after developing dye-sensitized solar cells(DSSCs). In addition, morphological, crystalline and optical properties of the developed films are evaluated through field-emission scanning electron microscopy(FE-SEM), High-resolution transmission electron microscopy(HR-TEM), X-ray diffraction(XRD) and UV/ visible/infrared spectrophotometry. In particular, pure WO3 IO based DSSCs show low VOC, JSC and fill factor of 0.25 V, 0.89 mA/cm2 and 18.9 %, achieving an efficiency of 0.04 %, whereas the TiO2/WO3 IO based DSSCs exhibit VOC, JSC and fill factor of 0.57 V, 1.18 mA/cm2 and 50.1 %, revealing an overall conversion efficiency of 0.34 %, probably attributable to the high dye adsorption and suppressed charge recombination reaction.

In this study, a process is developed for 3D printing with alumina (Al2O3). First, a photocurable slurry made from nanoparticle Al2O3 powder is mixed with hexanediol diacrylate binder and phenylbis(2,4,6- trimethylbenzoyl) phosphine oxide photoinitiator. The optimum solid content of Al2O3 is determined by measuring the rheological properties of the slurry. Then, green bodies of Al2O3 with different photoinitiator contents and UV exposure times are fabricated with a digital light processing (DLP) 3D printer. The dimensional accuracy of the printed Al2O3 green bodies and the number of defects are evaluated by carefully measuring the samples and imaging them with a scanning electron microscope. The optimum photoinitiator content and exposure time are 0.5 wt% and 0.8 s, respectively. These results show that Al2O3 products of various sizes and shapes can be fabricated by DLP 3D printing.

The purpose of this study was to investigate the effects of LED and QD-LED (Quantum Dot) irradiation on seed germination, antioxidant ability, and microbial growth, during red radish (Raphanus sativus L.) sprouts cultivation. Irradiated light was blue, red, blue + red and blue + red + far red (QD-LED) lights, and the controls were a fluorescent lamp (FL), and dark condition. Germination rate of red radish was highest in the dark condition. The plant height and fresh weight of red radish sprouts that irradiated each light for 24 hrs after 7 days growing in dark condition, did not shown significantly difference among treatments. After 24 hrs of light irradiation, cotyledon green was best in blue + red light, and the red hypocotyl was excellent in blue light and QD-LED light. DPPH and phenol contents were high in dark and blue + red light treatment, and anthocyanin content was high in blue light and QDLED light. Total aerobic counts were similar in all treatments and did not show bactericidal effect, whereas E. coli count was lowest in QD-LED light treatment, and yeast and mold counts were lowest in FL only treatment. Results suggest that when red radish seeds were germinated in dark condition and cultivated for 7 days as sprouts, and then treated with blue light or QD-LED light for 24 hrs, the seeds produced good quality red radish sprouts with greenish cotyledon, reddish hypocotyl, high anthocyanin content, and lower level of E coli contamination.

상토에 기비로 혼합된 질소의 NH4 +:NO3 - 비율이 ‘녹광’ 고추의 생장에 미치는 영향을 구명하고자 본 연구를 수행하였다. 실험을 위해 코이어 더스트, 피트모스 및 펄라이트를 부피 기준 35:35:30%로 혼합한 상토를 조제 하였으며, 상토원료 혼합과정에서 총 질소 농도가 300mg·L-1인 조건에서 NH4 +:NO3 - 비율을 0:100, 27:73, 50:50, 73:27 및 100:0으로 조절한 5처리를 두어 실험하였다. 질소 외에 다른 필수원소를 포함한 비료는 모든 처리에서 동일한 농도로 조절하였고, 비료를 포함한 상토를 50구 플러그 트레이에 충진한 뒤 고추 종자를 파종하였다. 파종 전과 파종 후 상토의 pH, EC 및 다량원소 농도를 분석하였으며, 파종 7주 후에는 지상부 생장 조사와 식물체 무기원소 함량을 분석하였다. 파종 전 상토 pH는 질소 비율에 따른 차이가 뚜렷하지 않았으나 생장이 진행되면서 NO3 -의 비율이 높은 처리의 상토 pH가 상승하였다. NH4 +의 비율이 클수록 파종 전 상토의 EC가 높았으나 모든 처리의 EC가 파종 3주 후부터 급격히 낮아지는 경향을 보였다. 고추묘 생장이 진행됨 에 따라 상토의 NH4 +-N, NO3 --N 그리고 다른 종류의 다량원소 농도가 EC 변화와 유사한 경향을 보이며 낮아 졌다. 파종 7주 후 고추의 지상부 생장을 조사한 결과 NH4 +:NO3 - 비율이 27:73과 50:50 처리구에서 전반적인 생장이 우수하였고, NH4 + 비율이 73% 이상일 경우 저조 한 생장을 보였다. 또한 생장이 가장 우수하였던 50:50(NH4 +:NO3 -) 처리구의 식물체내 T-N, K, Ca 및 Mg 등 다량 무기원소 함량이 가장 높았다. 이와 같은 결과를 고려할 때 ‘녹광’ 고추의 플러그 묘 생장을 위해 서는 상토에 기비로 혼합하는 전체 질소 중 NH4 +의 비율을 27% 또는 50%로 조절하는 것이 묘 생장에 유리할 것으로 판단하였다.