적색과 청색광은 식물의 광합성에 효과적인 파장으로 알려져 있다. 본 연구는 다양한 조합의 적색과 청색 LED 혼합광에서 자란 방울 토마토 묘의 생장과 정식 후의 생산량과 품질에 대한 영향을 구명하였다. 파 종 후 2주된 방울 토마토 묘(Solanum lycopersicum L. cv. ‘Cuty’)를 적색(655nm)과 청색(456nm) LED의 다양 한 비율의 혼합광[red:blue = 41:59 (59B), 53:47 (47B), 65:35 (35B), 74:26 (26B), 87:13 (13B), or 100:0 (0B)]과 형광등(대조구)이 설치된 생장상에 옮겨준 후 25/20℃ (주/야), 광합성 광량자속 198.6 ± 5 μmol·m-2·s-1 (12시간)의 조건에서 27일간 육묘하였다. 그 후 방울 토마토를 벤로형 온실에 정식하여 75일동안 재배하였다. 정식 전 육묘 단계에서 27일간 LED 처리된 0B 와 59B 처리구를 제외한 모든 RB 혼합광 처리의 지상부 생 체중이 대조구에 비해 높았다. 지상부 건물중과 엽면적 또한 지상부 생체중과 유사한 경향을 보였다. 줄기 신 장은 13B, 26B, 35B에서 대조구와 다른 처리구들에 비해 유의적으로 가장 높았다. 특히, 26B는 59B처리에 비 해 약 3.2배 높은 줄기 신장을 보였다. 정식 후 37일 째에 마딧수는 26B와 47B에서 유의적으로 가장 높았고, 식물 초장은 26B에서 대조구와 59B에 비해 유의적으로 높았다. 가장 높은 총 과실 생산량을 보였던 26B는 대조구에 비해 1.6배, 59B에 비해 1.8배 높은 총 과실 생산량을 보였다. 따라서, 본 연구는 적색과 청색 LED 의 다양한 혼합 비율이 방울 토마토 묘의 생장 및 발달과 정식 후의 과실 생산량과 같은 생식생장에 영향에 중요한 요소임을 제시한다.

본 실험은 일몰 후 밤 동안의 적색 LED(light emitting diode) 처리가 성목기 ‘후지’/M.26 사과나무의 광합성, 영양생장 및 과실품질에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 적색 LED 처리구의 주간 광합성속도, 기공전도 도 및 증산속도는 무처리구와 차이가 없었다. 그러나 적색 LED 처리구의 야간 기공전도도와 증산속도는 무처리구보다 낮았고, 일몰 후 밤 동안의 적색 LED 처리는 야간 광합성을 유도하지 않았다. 잎의 특성에 있어서는, 적색 LED 처리는 잎의 면적과 C/N율을 증가시켰으나 잎의 SPAD값은 감소시켰다. 과대지의 길이는 적색 LED 처리구가 무처리구보다 짧았다. 과실의 특성에 있어서는 적색 LED 처리는 과실의 에틸렌 발생량, 호흡속도, 가용성 고형물 함량 및 착색 정도를 증진시켰는데, 특히 착색 정도는 적색 LED 처리시간이 길수록 증가되었다. 결론적 으로, ‘후지’/M.26 사과나무의 일몰 후 야간 적색 LED 처리는 과실의 성숙을 촉진하였다.

본 연구는 식물공장에서 특용작물인 인삼을 대상으로 LED광원, Duty비와 Hertz에 따른 최적 환경조건을 알아보 고자 하였다. LED광원의 종류는 적색+청색 혼합광(R+B), 적색+청색+백색 혼합광(R+B+W)을 이용하였으며, R+B광 원의 Hz는 각각 20, 60, 180, 540, 1620, 4860Hz로 R+B+W 광원의 Hz는 각각 60, 180, 540, 1620Hz로 처리하여 총 10개의 구배를 하였다. 인삼은 1년생 묘삼을 한 화분(지름 24cm×높이23cm)에 3개체씩 이식하여 각 처리구당 5개의 화분을 배치하였다. 그리고 이 실험을 각각 Duty비 30%, 50%, 70%로 총 3번 진행하였다. 실험 결과, 광합성률은 R+B광원에서 Duty비 30%일 때 180Hz가 가장 높았고, Duty비 50%일 때는 20Hz가 가장 높았다. R+B+W광원에 서는 Duty비 50%일 때 60Hz가 가장 높았고, Duty비 70% 일 때는 180Hz가 가장 높았다. 증산률은 R+B광원에서 Duty비 30%일 때 60Hz가 가장 높았고, Duty비 50%일 때 는 20Hz와 1620Hz가 가장 높았다. R+B+W광원에서는 Duty비 30% 일 때 60Hz가 가장 높았고, Duty비 50%일 때는 180Hz와 540Hz 그리고 Duty비 70%일 때는 540Hz가 가장 높았다. 기공전도도는 R+B광원에서 Duty비 30%일 때 60Hz가 가장 높았고, Duty비 50%일 때 20Hz가 가장 높았다. R+B+W광원에서는 Duty비 30%일 때 60Hz가 가 장 높았다. 특히 광합성률에서는 R+B+W광원에서 Duty비 30%일 때 Hertz간의 유의적인 차이는 나타나지 않았지만, R+B와 R+B+W광원 모두 Duty비 30%에서 가장 높은 광합 성률을 보였다. 또한 R+B+W광원에서 보다 R+B광원에서 Duty비 30%일 때 더 높은 광합성률을 보였다. 위의 결과를 종합해보았을 때 R+B와 R+B+W광원 모두 60Hz와 180Hz 에서 가장 최적의 생리·생태학적 반응이 나타났으며, R+B 광원에서 Duty비 30%일 때 인삼의 최적 환경 조건을 유지 하며 에너지 절감 또한 될 것으로 판단된다.

본 실험은 미성숙 즉 미착색과의 착색 증진을 위해 LED광원의 적색광, 청색광 그리고 UVa를 각각 두 가지 광도로 처리하여 처리에 따른 착색정도를 비교하였다. 실험에 사용한 착색단고추 품종은 적색 계통의 'Special'과 황색 계통의 'Helsinki'으로 춘천 근교 농가에서 수경재배 하였다. LED의 경우 RedHigh는 50μmol·m-2·s-1 내외, RedLow는 20μmol·m-2·s-1 내외, BlueHigh는 70μmol·m-2·s-1 내외, BlueLow는 40μmol·m-2·s-1 내외, UVa의 경우 고광도는 3μmol·m-2·s-1, 저광도는 0.25μmol·m-2·s-1로 처리하였다. 품종에 상관없이 처리 2일 후에 과실의 착색이 급격히 진행되었고 3일째에 처리별로 큰 차이를 보였다. 'Special'의 경우 2일째 고광도 UVa광이 제일 급격한 착색 변화를 나타내었고, 저광도 UVa를 제외한 나머지 처리구에서는 비슷한 착색의 변화을 나타내었다. 처리 3일째에는 고광도 LED 적색광이 급격한 착색변화를 나타내며 고광도 UVa광보다 높은 착색 값을 나타내었다. 'Helsinki' 경우에는 2일째에 청색광, 적색광, UVa의 순으로 착색 변화가 빠르게 진행되었다. 두 품종 모두 3일째에는 'Special'의 a*/b* 값과 황색품종 'Helsinki'의 착색 정도를 나타내는 b* 값이 모두 저광도보다 고광도에서 높은 값을 나타내며 착색 증진 효과를 나타내었다. 착색종료일인 처리후 6일째 두품종 모두 무처리구와 저광도 UVa광을 제외한 나머지 모든 처리구에서는 비슷한 값을 나타내었다. UVa 처리구 과실의 표면이 주글거리는 피해를 발생하였다. 이상의 결과로 저광도보다는 고광도의 LED 광원을 사용하는 것이 착색이 빠르게 진행될 수 있도록 도우며, UVa 파장은 과실의 외관에 피해를 입히기 때문에 적합하지 않게 생각된다.

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.

This study was conducted to assess the response of LED (Light-emitting diode) irradiation on the growth characteristics and saponin contents of Panax ginseng C. A. Meyer. LED irradiation showed a positive effect for most of the parameters studied. The content of chlorophyll a in leaves was increased by 4.9~36.5%, under LED and fluorescent light conditions compared to the control. The content of chlorophyll b was also increased by 44.4~55.6% under blue and red LED compared to the control except under the red plus blue LED condition. The shoot and root weight were increased by 20~60% and 14.8~59.3%, respectively under LED and fluorescent light conditions compared to the control. The total saponin content was increased by 1.8% under blue LED compared to the control, while total saponin content was decreased by 8.8~11.5% under red LED, red plus blue LED and fluorescent light conditions.