본 연구는 수출 과정에서 UVA + LED처리가 절화백합의 품 질과 수명에 미치는 영향을 알아보고자 저장·수송 과정별 시 뮬레이션 실험을 수행하였다. 실험재료는 오리엔탈 백합 ‘Siberia’를 사용하였으며, 이 때 절화는 습식조건으로 증류수와 상업용 절화보존제(Chrysal SVB, 1/3 tablet/L)를 처리하였다. 동시에 UVA가 혼합된 청색(448nm), 적색(634nm과 661nm) LED를 3일간 처리하였고, 봄철과 여름철 일본 수출 환경과 동 일한 조건으로 생장상의 환경을 설정하였다. 그 결과, 수송 과정 중 수확 후부터 경매단계까지는 봄철에 비해 여름철이 꽃의 크 기가 크고, 상대 생체중과 수분 흡수율은 높았다. 경매 후 상대 생체중, 수분 흡수율, 잎의 엽록소 함량 등은 봄철이 높았으며, 인공광원 처리 유무에 따른 절화 품질은 처리간 유의적 차이가 없었다. 봄철과 여름철의 절화수명은 증류수와 절화보존제 처 리구에 비해 UVA + LED를 조사한 처리구에서 연장되었다. 봄 철 절화수명은 증류수 처리 18일, 절화보존제 처리 22일, UVA + Red LED 처리 22.5일로 나타났으며 UVA + Blue LED처리가 25.3일로 다른 처리에 비해 2~7일 연장되었다. 여름철 절화수명 은 증류수와 절화보존제 처리 16일, 적색 LED 처리 18일, 청색 LED 처리가 20일로 나타났다. 결론적으로 절화수명은 청색 LED 처리에서 절화 수명 연장 효과가 확인되었다.

참외 육묘 시설 내에서 우수한 품질의 모종을 생산하기 위한 LED 광원의 이용 가능성을 검토하기 위해 접목 활착 후 20일 동안 광원과 광도를 달리하여 묘소질과 정식 후 생육을 비교하였다. 광원은 청색광(B), 적청색 혼합광원(RB3, RB7)을 이용하였고, 광도(PPFD)는 50, 100, 200μmol·m-2·s-1로 처리하였다. 조명시간은 일출 (7:30) 전 2시간과 일몰(17:30) 후 2시간씩 하루에 총 4 시간을 처리하는 일장연장법을 이용하였다. 참외 지상부 의 생장지표인 접수 길이와 줄기직경은 청색광의 비율이 높을수록 길어지고 굵어지는 경향을 나타내었다. 적청색 혼합광원(RB3)이 다른 광원들에 비해 건물률과 조직의 충실도가 높은 경향이었다. 광합성률은 적색광의 비율이 높을수록 증가하였으며, RB7 200μmol·m-2·s-1처리구에서 5.44μmolCO2·m-2·s-1로 가장 높았다. 정식 후 RB3 200μmol·m-2·s-1 처리구의 초장이 132.3cm로 가장 길었고, 마디수가 22.7개로 가장 많았으며 개화율도 75%로 가장 높았다. 청색광(B) 단독으로 처리한 것보다는 적청색 혼합광원(RB3)으로 처리한 것이 묘소질을 양호하게 하였고, 광도를 200μmol·m-2·s-1로 높이는 것이 우량묘 생산에 유리할 것으로 판단되었다.

본 연구에서는 식물공장에서 한국의 멸종위기식물인 분 홍장구채(Silene capitata Kom.)의 생육 및 개화에 최적인 광조건을 선정하기 위해, 식물공장용 LED 챔버 시스템에 서 적색광, 청색광, 백색광, 원적색광, 적색+원적색 혼합광, 적색+청색 혼합광 그리고 적색+청색+백색 혼합광을 처리 하여 생육, 생리 그리고 번식생태적 반응을 측정하였다. 측 정 항목은 분홍장구채의 로제트 잎 길이, 분얼 수, 광합성률, 수분이용효율, 광계Ⅱ의 광화학적 효율, 개체당 꽃 수이다. 그 결과 분홍장구채의 로제트잎 수는 적색+청색+백색 혼합 광에서, 분얼 수는 적색+원적색 혼합광에서 가장 많았다. 생리반응을 보면, 광합성률은 적색+청색+백색 혼합광에서 가장 높았지만 수분이용효율은 차이가 없었다. 광계Ⅱ의 광 화학적 효율은 적색+청색+백색 혼합광에서 가장 높았다. 이를 종합해 보면, 생육반응과 생리반응은 적색+청색+백색 혼합광에서 가장 높았다. 그러나 이와 달리, 개체당 꽃 수는 적색 단일광과 적색+원적색 혼합광에서 가장 많았다. 그러 므로 인공적으로 분홍장구채를 재배할 때, 꽃을 많이 피우 기 위해서는 적색 단일광과 적색+원적색 혼합광에서 재배 하는 것이 효과적이다.

본 연구는 광중단 처리에 있어서 광원 및 광질이 스탠다드 국화의 생육 및 개화에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행하였다. 스탠다드 국화 ‘백마’, ‘신마’ 품종에 LED 590, 610, 630, 660, 680nm와 형광등 480+540 +610nm의 혼합광을 정식 후부터 단일처리일 전까지 40 일간 1일 4시간(22-02시) 광중단 처리하였다. ‘백마’의 발뢰소요일수는 형광등 처리에서 21.3일로 가장 길었으며, LED 590nm 처리는 15.8일로 가장 짧았다. ‘신마’는 형광등, LED 610nm와 660nm 처리에서 발뢰소요일수가 각각 18.0일, 17.8일, 17.7일로 가장 길었으며, LED 590nm 처리에서 15.1일로 가장 짧았다. ‘백마’의 개화소 요일수는 형광등처리에서 56.9일로 가장 길었고, LED 590nm 처리에서 51.6일로 가장 짧았다. ‘신마’는 형광등과 LED 660nm 처리에서 각각 56.0일, 56.7일로 가장 길었고, LED 590nm 처리에서 52.9일로 가장 짧았다. 따라서, 스탠다드 국화의 화아분화 및 개화조절에 가장 효과적인 광원 및 광질은 ‘백마’ 품종의 경우 형광등 처리가 가장 효과적이며, ‘신마’ 품종은 형광등과 LED 660nm 처리가 가장 효과적이라고 생각된다. ‘백마’ 품종 의 절화장과 절화중은 화아분화 억제효과가 가장 좋았던 형광등 처리에서 각각 92.7cm, 61.9g으로 우수하였으며, ‘신마’ 품종의 경우에도 형광등 처리에서 절화장, 절화중이 각각 114.6cm, 71.3g으로 우수하였다. 결과적으로 스탠다드 국화의 생육 및 개화에 있어서 광중단 광원 및 광질로 형광등 처리가 우수하였으며, LED 660nm 처리도 효과가 있는 것으로 생각된다.

The light treatments were composed of red, blue, white, far-red, red+far-red, red+blue, red+blue+white LEDs and duty ratio(%) of mixed light red+blue (100, 95, 90, 85, 80, 75), red+blue+white (100, 85, 70). The following results were obtained in different LED light sources treatment: Red leaf lettuce’s leaf number were the most under white LED. Leaf size was the highest under red+blue LEDs and shoot length was the longest under red+far-red LEDs. Shoot were the heaviest under red LED. Blue leaf lettuce’s leaf number and shoot length were high under all light treatment except far-red LED. Each vertical and width length of leaves were the longest under red+blue LEDs, white LED. Leaf number of red leaf lettuce were more in 85%-100% duty ratio than in 75, 80% duty ratio and leaf size was highest in 100% duty ratio under the mixed light red+blue LEDs. Shoot length was the highest in 90% duty ratio. Blue leaf lettuce’s leaf number and shoot length showed no difference in LED light treatment. Leaf size was the highest in each 100, 95%. Shoot and root biomass were highest in 95%. Shoot length of red leaf lettuce was the highest in 70% duty ratio nunder the mixed light of red+blue+white. The others showed no difference in duty ratio. Blue leaf lettuce’s leaf number, shoot length and biomass were the highest in 85% duty ratio. Thus, we can cultivate stably without reference to external factors, if we use appropriate light sources and light quality in closed-type plant factory.

본 연구는 관엽 베고니아 네 종류(Begonia rex ‘Fairy’,‘Harmony’s Red Robin’, ‘Hilo Holiday’와 B. bowerae)의 실내 생장 및 무늬 발현에 미치는 보광 광질의 효과를 조사하기 위해 실행되었다. 광질은 46.6µmol•m−2•s−1 형광등을 기본으로 여기에 백색, 적색(625nm), 청색(470nm),녹색(525nm), 황색(605nm), 적•청 혼합광(적색: 청색=4:1)LED를 각각 조합하여 전체광도를 80±10µmol•m−2•s−1로조절하였고 일장은 12시간으로 8주간 처리하였다. 실내 조건은 기온 26±2oC, 상대습도 50±5% 이었다. 무늬의 면적과 색상에서의 변화를 정량화하였고 광질 처리 전 초기값을 기준으로 분석하였다. 그 결과, B. ‘Fairy’의 생장은 청색광에서 가장 양호하였고, 색상과 무늬비율은 처리 간 차이가 없었다. B. ‘Harmony’s Red Robin’은 적색광에서엽수가 많이 증가했으나 품종 특유의 적색이 녹색으로 변한 반면, 청색광에서 생장, 무늬 색상, 무늬 비율이 초기값을 유지했다. B. ‘Hilo Holiday’는 백색광과 적•청혼합광에서 양적 생육이 좋았으나, 적•청 혼합광과 청색광에서 무늬 비율이 높고 적색 무늬가 선명하였다. B.bowera는 광질에 따라 무늬가 다양하게 변했다. 그러나,청색광과 적•청 혼합광에서 생장이 양호할 뿐만 아니라무늬도 선명하였고 무늬 비율도 유지되었다. 결론적으로 B. ‘Fairy’와 ‘Harmony’s Red Robin’은 청색광을,‘Hilo Holiday’와 B. bowerae는 적•청 혼합광 또는 청색광을 보광하는 것이 무늬 발현에 더 효과적이었다. 따라서 실내에서 관엽 베고니아의 무늬 발현과 같은 품질특성을 유지하기 위해서는 LED 청색광을 단독 혹은 적색광과 조합하여 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

식물공장은 외부 환경요인에 관계없이 효율적인 공간 활용을 통해 작물의 생산성 및 경제성을 극대화시켜 생산할 수 있는 획기적인 기술이다. 본 연구은 엽채류 중 만추대 열풍적치마상추, 만추대 청치마상추, 그린 로메인상추, 그린골 양상추, 개량사또 쑥갓과 영진 청경채를 대상으로 식물공장에서 실험하였다. LED 시스템을 이용하여 광원의 종류를 적색, 청색, 적색+청색, 적색+청색+백색, 적색+적외선 혼합광으로 구성하였다. 적색+청색 혼합광에서 적색과 청색의 조사기간 비율은 1 : 1, 2 : 1, 5 : 1, 10 : 1로 구성하였고, duty 비는 100%, 99%, 97%로 구성하였다. 광원의 종류에 따른 결과 로메인상추에서 지상부 건중량과 S/R 비는 R+B 혼합광에서 가장 높았고, 양상추의 지하부 건중량과 쑥갓의 S/R 비는 R+B+W 혼합광에서 높았지만, 나머지 종에서는 차이가 없었다. 적색과 청색의 조사기간 비율에 따른 결과 청치마상추, 양상추와 청경체는 지상부 건중량, 총 건중량, S/R비가 비교적 적색의 비율이 높은 조건 (5 : 1)에서 가장 높았다. duty 비에 따른 결과 R+B 혼합광에서 쑥갓은 100%와 99%, 로메인은 100%와 97%일 때 지상부와 지하부, 총 건중량이 높았다. S/R 비는 엽채류 6종 모두 duty 비가 낮은 97%에서 높게 나와 낮은 duty 비에서도 양호한 생육을 보였다. R+B+W 혼합광에서 청치마상추와 로메인상추 그리고 청경채는 duty 비는 낮은 97%에서도 비교적 높은 지상부 건중량 및 총 건중량을 보였다. 또한, 로메인 상추와 양상추의 S/R 비는 duty 비가 97%인 조건에서 가장 높았다. 따라서 LED 시스템을 이용한 식물공장에서 각 엽채류 별로 적절한 광원과 광질을 이용하면 외부 환경인에 관계없이 안정적인 재배를 할 수 있을 것이다.

본 연구는 식물공장용으로 방전램프로서 메탈할라이드 램프(MH), 고압나트륨램프(HPS), 제논램프(XE)를 사용하고, 냉백색형광등(FL)을 대조구로 사용한 가운데 상추 (Lactuca sativa L. cv. Jeokchima)의 생육 및 파이토케미컬의 특성을 분석하고자 수행되었다. 식물공장 내부의 환경 조건은 광주기 16/8h, 광합성유효광양자속(photosynthetic photon flux, PPF) 200μmol · m−2 · s−1, 기온 22/18oC, 습도 70%, CO2 농도 400μmol · mol−1로 조절하였다. 각 램프의 분광 특성을 이용하여 PPF에 대한 청색광 영역 (400~500nm), 녹색광 영역(500~600nm), 적색광 영역 (600~700nm)의 비율을 계산하였다. MH램프의 청색광 영역은 23.0%로서 다른 처리구에 비해서 가장 높게 나타났다. 한편 HPS램프의 청색광 영역은 4.7%로서 가장 낮게 나타났으나, 적색광 영역은 38.0%로서 다른 처리구에 비해서 높게 나타났다. 정식 후 11일째와 21일째에 측정된 상추의 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 생체중 및 건물중은 방전램프의 광질에 따른 유의차가 나타날 정도로 다르게 나타났다. HPS 처리구의 엽면적은 143,486mm2 로서 대조구의 98,474mm2에 비해서 45.7% 크게 나타났으며, MH와 XE 처리구는 대조구에 비해서 각각 16.3%, 9.5%로 크게 나타났다. 이러한 결과는 지상부 생체중에서도 유사하게 나타났다. 적색광 영역의 비율이 높은 HPS 처리구에서는 상추의 잎 관련 생장 특성에서 최대치가 나타났으나, 청색광 영역의 비율이 높은 MH와 XE 처리구에서는 낮게 나타났다. 방전등 처리구에 따라 상추 잎에 축적된 아스코르빈산 함량은 대조구에 비해서 작게 나타났으며, 처리구 사이에 유의차가 인정되지 않았다. 상추 잎의 안토시아닌 함량은 MH 처리구에서 0.70mg/100g으로 최대치가 나타났으며, XE와 HPS 처리 구는 대조구의 0.58mg/100g에 비해서 각각 79.3%, 8.6% 수준이었다. 결과적으로 방전램프의 종류에 따라 상추의 생장 특성, 아스코르빈산 및 안토시아닌 함량이 다르게 나타났다. 따라서 식물공장용 인공광원으로서 방전램프 를 효율적으로 활용하면서, 상추의 생장 및 파이토케미컬 함량을 증진시키기 위해서는 분광 특성이 상이한 방전램프의 병용 또는 단색광 LED의 추가 설치 등과 같은 방전램프의 광질 개선이 요구된다.

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.

인공광형 식물공장 내에서 인공광원의 종류를 형광등, LED 및 EEFL 3종으로 달리하여 상추의 생육과 품질에 미치는 영향을 평가하였다. 식물공장 내 환경조건은 온도 25℃, 상대습도 60%, 탄산가스 400ppm, 풍속 0.5∼1m․s-1으로 유지되도록 설정하였다. 광도는 광원별로 각각 형광등 200, LED 300, EEFL 7000K 215, EEFL 9000K 265, EEFL 12000K 235μmol․m-2․s-1이었고 24시간 일장조건으로 재배하였다. 상추 ‘만추대’의 생체중은 정식 3주 후 LED 광원 조건에서 가장 높았고 EEFL 9000K 처리에서 다음으로 높았으나 형광등 조건 하에서는 생육이 가장 저조하여 LED 광원 하 생체중의 약 60% 에 불과하였다. 엽수 역시 생체중과 같은 경향이었으며 엽면적은 형광등을 제외한 4처리 간에 차이를 보이지 않았다. 광합성률은 형광등에서 다소 낮았으나 다른 처리간에는 차이가 없었다. 상추의 total phenolic compound 및 total flavonoid 함량은 형광등과 LED에서 높았고 EEFL 등은 상대적으로 낮은 수준이었다. 이상의 결과로부터, EEFL은 광량에 따라서 상추의 생육반응에 있어서 차이를 보였고 형광등에 비해 효율적인 것으로 판단되었다. 향후 상추의 항산화물질 함량을 높이기 위한 온도, 광량, 상대습도 등의 적정 생장환경에 관한 추가 연구가 필요할 것으로 보이며, EEFL은 비용과 에너지절감 차원에서 폐쇄형 식물공장의 형광등 대체 광원으로서 적용 가능할 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.

폐쇄형 묘생산 시스템에서 청색LED, 적색LED, 백색형광등을 인공광원으로 이용한 가운데 파프리카의 육묘시 생장 특성과 정식 후 생장 및 초기 수량을 분석하고자 본 연구가 수행되었다. 폐쇄형 시스템에서 파프리카 육묘용 환경조건은 광주기 16/8h, 평균 PPF 204μmol·m-2·s-1, 기온 26/20℃, 상대습도 70%이었다. 육묘 후 21일째에 백색형광등과 LED 하에서 생장된 파프리카 묘의 엽장, 엽폭, 엽면적 등 잎 관련지표뿐만 아니라 지상부 생체중과 건물중, 엽록소함량 등이 자연광 처리구에 비해서 크게 나타났다. 청색 LED, 적색LED 및 자연광 처리구에서의 엽면적은 대조구인 형광등 처리구와 비교할 때 각각 63%, 63%, 28%에 해당하였다. 또한 청색LED, 적색LED 및 자연광 처리구의 지상부 건물중은 각각 대조구의 64%, 50%, 22%로 나타났다. 정식 후 18일째에 엽수는 대조구에서 44매로 가장 크게 나타났다. 적색LED, 청색LED 및 자연광 처리구의 엽수는 대조구에 비해서 각각 86%, 81%, 48%로서 정식 시기와 비교할 때 엽수의 차이가 줄어들었다. 정식 후 114일째에 초장은 청색LED와 적색LED 처리구에서 상대적으로 작게 나타났다. 이러한 결과는 단색LED 하에서 육묘된 파프리카의 줄기 신장이 정식 후에 억제된 것으로 판단된다. 초기 4주 동안 수확된 파프리카는 청색LED 3.5개/plant, 적색LED 3.3개/plant, 자연광 1.0개/plant으로서 대조구 2.2개/plant에 비해서 각각 159%, 150%, 45%로 나타났다. 초기수량은 적색LED 453g/plant, 청색LED 403g/plant, 자연광 101g/plant으로서 대조구 273g/plant와 비교할 때 각각 166%, 148%, 37%로 나타났다. 한편 적색LED 처리구에서의 평균 중량은 136g으로서 다른 처리구와 비교할 때 상대적으로 큰 과실이 생산되었다. 한편 정식 후 온실에서의 재배기간이 길어짐에 따라 인공광 처리구와 자연광 처리구에서 수량 차이가 없었다. 이러한 결과를 종합하면 LED 또는 형광등을 인공광원으로 이용한 조건에서 육묘된 파프리카의 정식 후 초기 생육이 양호하였으며, 초기 수확이 자연광 처리구에 비해서 1주 정도 빠르게 이루어졌음을 알 수 있다. 따라서 LED 또는 형광등과 같은 인공광원이 파프리카 육묘에 이용될 경우 묘소질의 향상, 조기 수확 및 초기 수량의 증대가 기대된다.

광펄스 기술은 광범위한 파장의 강한 빛을 짧은 시간동안 조사하여 미생물을 사멸시킴으로서 식품을 살균하는 새로운 비가열 살균 기술로서 주목받고 있다. 본 연구에서는 막걸리를 회분식 방법으로 광펄스 처리하여 살균 효과를 살펴보고, 저장 중의 품질 변화에 대하여 살펴보았다. 광펄스 처리 후 막걸리는 처리하지 않은 막걸리에 비해 2 log cycle 정도의 생균수의 감소를 보였으며, 균수는 1.8-2.7×104 CFU/mL 정도였다. 저장 기간 중 생균수는 4oC에서는 처리구와 무처리구 모두 효모, 세균 및 젖산균의 수가 약간 감소하는 경향을 보였으며, 저장 후 4주간 큰 변화가 없었다. 그러나 30oC에서는 광펄스 처리하지 않은 막걸리의 경우 106정도 수준에서 7일간 일정하게 유지되었으며, 처리구는 2일 정도 후에 무처리구와 비슷한 생균수를 나타내었다. 저장기간 중 품질 변화를 보면 pH는 저장 온도와 상관없이 무처리구와 처리구 모두 약간 감소하는 경향을 보였으나 적정산도는 4oC에서는 일정하게 유지가 되었으나 30oC에서는 무처리구의 경우 2일 후부터 급격한 증가를 보였지만 처리한 시료의 경우에는 저장 6일 후까지 큰 증가를 보이지 않았다. 그리고 환원당의 경우에는 저장 온도에 따라 차이는 있으나 처리구와 무처리구 모두 저장기간동안 지속적으로 감소하였다. 이상의 결과로 보아 막걸리를 적절한 조건으로 광펄스 처리하였을 경우 품질변화를 최소화하고 생균수와 적정산도의 증가를 지연시킬 수 있을 것으로 생각된다.

능유바위솔을 분화로 재배하고자 할 때, 적정 광도 와 내음성정도, 적정 분용토, 그리고 적정 시비조건을 알아보기 위해 실험을 수행하였다. 그 결과 능유바위솔은 52% 차광에서 생육이 가장 양호하였으며, 82% 차광까지는 생육이 감소하기는 하지만 상품성은 유지되어 내음성이 뛰어난 것으로 판단되었다. 90% 이상의 차광에서는 고사주가 발생하였으며, 엽색도 탈색되고 잎이 위로 서는 등 관상가치가 크게 저하되었다. 분용토로는 마사토 : 유비상토 : 강모래(6 : 2 : 2, v/v/v) 에서 생육이 가장 좋았다. 특히 지상부 생체중의 경우 다른 용토에서는 약 4~8g 범위였으나, 마사토 : 유비상토 :강모래(6 : 2 : 2, v/v/v)에서는 16g으로 2배 이상의 생육량을 보였다. 시비조건은 Hyponex 액비를 1,000~2,000배액으로 1회/주 처리했을 때, 생체중 및 초폭, 분지수 등에서 가장 좋게 나타났다. 특히 생체중의 경우 대조구(무처리)가 16g인데 비해 1,000배액 1회/주와 2,000배액 1회/주 처리에서 약 29g으로 80% 정도 생장량이 증가하였다. 엽색에서는 액비의 농도가 높을 수록 엽색이 짙어지는 경향이 보였다.

식물공장 내 생육과 안토시아닌 함량을 동반 제고시킬 수 있는 최적 광조사 방법을 구명하고자 적색광과 청색광의 비율 및 단기간 광질변화 조건을 달리하여 어린잎 상추의 생육 및 안토시아닌 색소발현 양상을 비교 평가하였다. 적색광 단일파장에서 어린잎 상추의 생육이 가장 좋았으며 혼합광, 청색광 및 형광등의 순으로 생육이 억제되었다. 어린잎 상추의 엽내 총 안토시아닌 함량은 청색광과 적색광의 혼합광(R57-B43) 처리에 의해 적색광 단일광원 조건에 비해 4.1배, 형광등(FL) 조건에 비해 6.9배 각각 증가되었다. 청색광의 혼합비율이 43%까지 순차적으로 높아짐에 따라 생육은 억제되었으나 상대 엽록소 함량과 적색도의 발현은 크게 증가하는 경향을 보였다. 수확전 9일간 적색 단일광으로의 광질변환시 생육은 크게 증진된 반면 색소는 급격하게 소실되었으며 반대로 혼합광으로의 광질변환시에는 생육속도는 감소한 대신 안토시아닌 색소함량은 형광등과 적색광에 비해 크게 높아졌다. 따라서 수확 전의 단기간 광질변환 시 적색광의 비율이 높은 광원조건에서 생육을 촉진시킨 후 적색과 청색의 동등 혼합광원으로 변환할 경우 생산성을 유지하면서 고품질의 고색도 상추를 생산할 수 있을 것으로 판단되었다.

폐쇄형 육묘시설 내에서 균일한 품질의 플러그묘를 주년으로 생산함에 있어서 LED 광원의 이용 가능성을 검토하기 위하여, 토마토와 오이의 육묘기간 동안에 광원을 달리하여 묘소질을 비교하였다. 적색, 청색, 혼합(적색 2 + 청색 1) LED 및 형광등을 40~60μmol·m-2·s-1로 광도(PPF)를 조사하여 30일간 온도조절이 가능한 폐쇄형 육묘시스템에서 육묘하였다. 토마토와 오이 모두 형광등에 비해 적색 LED와 혼합 LED 처리에서 배축의 신장이 작으면서 튼튼한 묘을 생산할 수 있었다. 토마토와 오이의 생체중은 적색 LED에서 가장 무거웠는데 형광등에 비하여 각각 74% 증가하였다. 토마토의 1화방 착과절위에서는 처리간에 차이가 없었으나, 2화방의 착과절위는 혼합광 처리에서 낮았다. 화방별 착화수는 처리간에 차이가 없었다. 오이의 20절까지의 암꽃 착생률은 적색 LED 처리에서 52%로 가장 높았고, 다음이 혼합광 처리로서 44%였다. 과실 착과수와 수량은 처리간에 차이가 없었다. 이상의 결과로부터 폐쇄형 육묘시설 내에서 토마토와 오이의 묘생산에는 적색 및 적색 2 +청색 1의 혼합 LED가 이용 가능성이 높은 것으로 판단하였다.

브로콜리의 새싹 발아와 생리활성에 효과적인 영향을 미치는 LED 광질 종류를 구명하기 위해 청색, 녹색, 적색, 백색, 황색, 적색+청색광을 조광 14시간, 암조건 10시간, 온도는 주간 25, 야간 18로 조절하여 종자 발아와 새싹을 생장을 시켰다. 생리활성 조사는 새싹을 메탄올로 추출한 것을 이용하여 실시하였다. 종자 발아율은 광의 종류에 관계없이 3일 만에 100%의 발아율을 나타냈다. 파종 후 8일째의 신선중은 청색광처리구에서 0.389g/10plants로 가장 높았다. 총페놀화합물 함량은 백색광 처리구에서 83.0mg·L-1으로, 총플라보노이드 함량은 청색광 처리구에서 72,6mg·L-1로 가장 많았다. 전자공여능은 추출물 2,000mg·L-1일 때 백색광 처리구에서 93.5%로 가장 높게 나타났다. 아질산염 소거능은 추출물이 500mg·L-1일 때 황색광 처리구에서 66.9%로 가장 높게 나타났다 Tyrosinase 저해 활성은 추출물이 2,000mg·L-1일 때 적색광 처리구에서 14.5%로 가장 높게 나타났다.

상추는 전형적인 광발아 종자로서 품종별, 광질 및 생장조절물질 등의 영향을 크게 받는다. 대부분의 품종은 백색광과 적색광 하에서는 85% 이상의 발아율을 보였으나, 청색광에서는 발아세가 저하되었으며, 초적색광에서는 거의 모든 품종에서 발아가 되지 않아 광에 의한 발아억제효과가 인정되었다. 'Cheongguangcheongchima'는 초적색광 하에서도 78%, 'Okdol'은 63%, 'Manchudaecheongchima'도 48% 이상의 발아율을 나타내어 이들 품종은 광에 둔감한 품종으로 분류되었다. 초적색광의 발아 불량조건 하에서 BAP와 kinetin은 종자발아 및 정상유묘출현율을 촉진시킨 반면, ethephon은 효과적이지 못하였다. BAP, kinetin, TDZ, zeatin과 같은 cytokinin류는 50mg·L-1 이하로 처리하여 초적색광에 의한 발아억제효과가 상쇄되었으나, IBA, 2,4-D, NAA의 auxin류는 별다른 극복효과를 나타내지 않았다.

유색차광망을 통한 광환경 변화가 꽃도라지 생육에 미치는 영향을 살펴 본 결과 광환경에 대한 반응은 품종에 따라 다르게 나타났다. 상대적으로 개화가 빠른 ‘Pink Fresh’는 청색과 적색 차광망에서 무차광과 흑 색 차광망에 비해 초장과 측지수가 증가하였으나, 개화 가 다소 느린 ‘Rose Pink‘은 청색과 적색 차광망에서 는 무차광과 비슷한 초장을 보였고 오히려 무차광에서 분지수가 크게 증가하였다. 꽃수는 광량이 적은 흑색 차광망에서 감소하였고, 개화시기는 광량이 많은 무차 광에 가장 빨라 광질보다는 광량의 영향이 큰 것 나 타났다. 안토시아닌 함량은 분홍색인 ‘Pink Fresh’ 품 종에서 무차광과 청색 차광망에서 가장 낮아 광량과 광질 모두 안토시아닌 함량에 영향을 미치는 것으로 나타났다.