흰꽃세덤(Sedum album)은 포복성으로 자라며 무리 지어 개화하는 특성을 가진 다육식물의 일종이다. 흰꽃세덤은 의약 품에 사용될 수 있는 플라보놀 배당체(flavonol glycoside)를 많이 생산하는 것으로 알려져 있다. 뿐만 비생물적 스트레 스 요인에 대해 강한 저항성을 가지고 있고 옥상녹화 시스템 (green roof systems)에 많이 사용되는 식물이다. 흰꽃세덤 은 강인한 생명력과 특이한 외형을 기반으로 실내에서 관상식 물로 사용될 수 있는 잠재력도 가지고 있다. 그러나 흰꽃세덤 이 실내식물로써 활용되기 위해서는 생장에 적합한 광질이 구명되어야 한다. 이에 따라 본 실험에서는 인공광원으로 시중 에 상용으로 판매되고 있는 3000, 4100, 6500K 백색 T5 LED를 사용하였으며 식물은 흰꽃세덤의 우량종인 ‘아툼’(S. album cv. Athoum)을 선발하여 본 실험에 적용하였다. 결과 적으로 초장, 초폭, 피복면적, 근장, 분지의 개수와 같은 식물 의 크기를 나타내는 지표는 4100K 백색 LED 처리구에서 크 게 증가하는 것으로 나타났다. 식물의 생체중과 수분함량은 4100K 백색 LED에서 증가하였으나 건물중은 3000K 백색 LED에서 증가하는 것으로 나타났다. CIELAB 중 명도를 나타 내는 L*은 4100K 백색 LED에서 가장 높게 나타났는데 이는 식물의 높은 수분함량으로 인한 세포의 팽창 혹은 에피큐티큘 러 왁스층(epicuticular waxes)의 발달로 추측되었다. CIE76 color difference(ΔE * ab)는 4100K 백색 LED 처리 구와 6500K 백색 LED 처리구 간에 ΔE* ab=5.51로 가장 크게 나타났다. RHS 분석에서는 모든 처리구가 동일하게 N137A, 147A로 평가되었다. 결론적으로 식물을 판매하거나 관상가치 를 향상시킬 목적으로 식물의 크기를 유의미하게 증대시키고 자 하는 경우 4100K 백색 LED를 사용할 것을 권고한다. 한 편, 살아있는 식물체를 약용으로 사용하거나 2차 대사산물을 추출하고자 하는 경우 4100K 백색 LED의 사용을 권고하며 말린 식물체를 활용하고자 한다면 3000K 백색 LED를 사용 할 것을 권고한다.

Halide perovskites are emerging materials for next-generation display applications, thanks to their narrow emission linewidth and band gap tunability, capable of covering the entire range of visible light. Despite their short period of research, perovskite light emitting diodes (PeLEDs) have shown rapid progress in device external quantum efficiency (EQE) in the nearinfrared (NIR), red, and green emission wavelengths, and the record EQE has exceeded over 20 %. However there has been limited progress with blue emission compared to the red and green counterparts. In this review, the current status and challenges of blue PeLEDs are introduced, and strategies to produce spectrally stable blue PeLEDs are discussed. The strategies include 1) a mixed halide system in the form of 3-dimensional (3D) perovskites, 2) colloidal perovskite nanocrystals and 3) low dimensional perovskites, known as quasi-2D perovskites. In the mixed halide system, previous reports based on the compositional engineering of 3D perovskites to reduce spectral instability (i.e., halide segregation) will be discussed. Since spectral instability issue originate from the mixed halide composition in perovskites, the two other strategies are based on enlarging the band gap with a single halide composition. Finally, the prospects for each strategy are discussed, for further improvement in spectrally stable blue PeLEDs.

Herein, a facile bottom–up approach for producing nitrogen-doped carbon quantum dots (N-CQDs) was carried out by the hydrothermal treatment of microcrystalline cellulose, in the presence of different nitrogen sources (blank/urea/ammonia water/ethanediamine(EDA)/Hexamethylenetetramine). The result showed that the fluorescence intensity and quantum yields (QYs) of N-CQDs with different nitrogen sources are all higher than that without nitrogen source. Compared with the other three nitrogen sources, N-CQDs prepared by EDA not only have the highest fluorescence intensity but also the largest QYs of 51.39%. Therefore, EDA was chosen as the nitrogen source to prepare N-CQDs. The obtained N-CQDs are uniform spherical particles with a diameter of 2.76 nm. The N-CQDs also exhibit excitation-dependent and long-wave emission properties. The emission range of N-CQDs is 470–540 nm. Moreover, N-CQDs as fluorescent agents successfully acted on purple LEDs (λem = 365 nm) to achieve white LEDs light emission. At the same time, a fluorescent thin layer chromatography plate was successfully prepared using N-CQDs, silica gel G and Sodium carboxymethylcellulose as raw materials. The separation trajectory of mixed sample of Sudan red III and kerosene on the fluorescent TLC plate is obviously clearer than that of the TLC plate.

본 연구는 폐쇄형 식물공장에서 시금치 수경재배시 세가지의 인공광이 생육, 광합성 및 품질에 미치는 영향을 규명하기 위해 수행되었다. 세가지 광 처리구는 적색 (660nm), 청색 (450nm) 및 녹색 (550nm) LED를 사용하여, R660 / B450 = 4/1 (RBL), R660 / B450 / G550 = 5/2/3 (WWL); R660 / B450 / G550 = 1/1/1 (WL) 비율로 혼합하였고, 동일한 광도로 설정하였다 (PPFD = 190 μmol‧m-2 ‧s-1). 생육조사결과 초장, 엽수는 WL이 가장 적었다. SPAD, 순광합성율, Fv/Fm, LAI, 근권부 생육은 RBL이 가장 높았고 통계적으로 유의하였다. 줄기, 잎, 뿌리의 생체중, 뿌리의 건물중은 세가지 처리구에서 유의한 차이를 보였다. 대조적으로 WL의 칼륨의 함량은 WWL과 RBL 가운데 가장 높았지만, 반면 칼륨과 철의 함량은 RBL이 가장 높았다. 비타민C 함량도 시험구간 유의한 차이를 보였다. 질소와 옥살산 함량은 WL이 가장 높았고, 용해성 고체와 비타민C 함량은 RBL이 가장 높았다. 옥살산, 질소 함량은 WWL에서 감소하는 경향을 보였고, RBL의 옥살산 함량은 WL와 WWL과 차이가 없었다. 모든 처리구에서 Salmonella, E.coli.는 감염되지 않았다. 결론적으로, RBL이 시금치의 생육에 적합하지만, 적색, 청색과 적정하게 혼합된 녹색광은 시금치의 생육에 긍정적인 영향을 미친다고 판단된다.

본 연구는 딸기(Fragaria × ananassa Duch.) 두 품종 인 대왕과 설향을 LED 조명으로 일몰 후부터 6시간 동 안 2018년 11월부터 이듬해 1월까지 야간 보광 처리한 후, 각각 50%와 100% 착색되었을 때, 과실을 수확하여 딸기 과실의 경도, 식물화합물 및 항산화 활력을 측정하여 LED 광과 성숙도에 따른 과실 품질변화를 확인하고 자 실시하였다. 딸기 과일의 경도에서는, 두 품종 모두 적색 LED를 보광했을 때, 50%뿐만 아니라 100% 익은 과실에서 유의하게 높았다. 당도 또한 50% 착색된 과실을 비교한 경우, 적색 LED 광이 품종 모두에서 다른 광 처리 보다 유의하게 높게 나타났다. 반면에, 딸기의 산도에서는 LED 광 처리구보다는 대조구에서 50%뿐만 아니라 100% 착색된 과실에서도 높게 나타났다. 페놀화 합물의 경우, LED 광을 처리한 딸기보다는 대조구 상태 에서 생육한 딸기 과실의 함량이 월등히 높았다. 하지만 플라보노이드와 안토시아닌 함량에서는 LED 광의 영향 은 미미하였다. 식물화합물의 경우는 LED 광보다는 익 어가면서 성숙도에 따라 그 함량의 변화가 달라지는 경향이 크다. 또한, DPPH 및 ABTS 항산화능의 경우는 성숙도 및 LED 보광에 의한 차이는 없었다. 따라서 본 연구 결과로 미루어 보아, 과실의 당도와 유통 측면에서는, LED 보광이 충분히 과실 품질에 도움 될 것으로 사 료된다.

This study investigates the optical characteristics of InGaN multiple quantum wells(MQWs) light emitting diodes(LEDs) on planar sapphire substrates(PSSs), nano-sized PSS(NPSS) and micro-sized PSS(MPSS). We obtain the results as the patterning size of the sapphire substrates approach the nanometer scale: The light from the back side of the device increases and the total light extraction becomes larger than the MPSS- and planar-LEDs. The experiment is conducted by Monte Carlo ray-tracing, which is regarded as one of the most suitable ways to simulate light propagation in LEDs. The results show fine consistency between simulation and measurement of the samples with different sized patterned substrates. Notably, light from the back side becomes larger in the NPSS LEDs. We strongly propose that the increase in the light intensity of NPSS LEDs is due to an abnormal optical distribution, which indicates an increase of extraction probability through NPSS.

본 연구는 상추((Lactuca sativar L.)의 3가지 품종에 대해서 RGB LEDs의 각각의 다른 비율과, 듀티비 50% 조건의 RB LEDs를 이용한 여러 가지 주파수를 가지는 펄스광 조사가 상추의 생장과 형태형성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 수행되었다. 파종 후 육묘 기간을 거쳐 유사한 외형을 갖는 묘를 선발하여 재배룸의 온도와 습도, 23±1oC/50-60%(주간)과 18±1oC/70-85%(야간) 조건에서 담액수경재배로 4주간 재배하였다. 광합성유효광 량자속밀도(PPFD)는 재배베드 위에서 110±3μmol·m-2·s-1, RGB 비율은 6:3:1, 5:2.5:2.5, 3:3:4, 2:2:6, 1:1:8 이었다. 50% 듀티비를 갖는 펄스광은 RB LEDs로 구성되었고 설정된 주파수는 50, 100, 500, 1,000, 5,000, 10,000, 25,000Hz(20, 10, 0.1, 0.04ms) 이었다. RGB 비율 6:3:1 에서 적축면 상추의 생체중은 다른 RGB 처리구와 비교 하여 유의적으로 높은 값을 보였으나, 대조구인 형광등 처리구와는 유의적 차이가 발생되지 않았다. RGB 비율 1:1:8의 조건에서, 롤로로사는 생체중, 그랜드 래피드는 엽수와 생체중이 다른 RGB 처리구와 비교하여 유의적으로 낮았다. 청색광의 비율이 증가할수록, 3개 품종 모 두에서 엽장이 감소하면서 엽형이 둥근 형태로 발달하였다. RB LED로 구성된 LED 광조건 하에서 50% 듀티비 조건과 처리된 여러 주파수의 증가 또는 감소에 따른 상추의 생육 및 형태형성에 미치는 경향성을 발견하기 힘들었다.

Plant growth and development strongly influenced by light quantity and its spectral composition. Young tomato plants were cultivated in growth cabinets under artificial light provided by red and blue light emitting diodes(LEDs) during 12 hours, then plants were exposed to monochromatic ultraviolet, blue, green and red lights as an end-of-day(EOD) treatment during 4 hours to study their effect on plant growth parameters. EOD lighting from various LEDs increased total fresh and dry weights as well as assimilation area compared to those in control. Blue light increased stem height, internode length and stem diameter. Monochromatic UV-A light reduced stem elongation, highly increased stomatal conductance. Compactness and health index of young tomato plants were increased in UV-A and red light treatments.

본 연구에서는 한국 멸종위기식물인 분홍장구채의 보전 및 인공재배를 위해 식물공장 내 인공적인 광 조건에서 일어나는 생리와 개화반응 특성을 알아보았다. 이를 위해 분홍장구채를 식물공장의 각 챔버에 적색광, 청색광, 백색광, 적색+원적색 혼합광, 적색+청색 혼합광 그리고 적색+청색+백색 혼합광 하에서 재배하여 광합성률, 증산률, 기공전도도, 수분이용효율, 엽록소함량, 최소엽록소형광, 최대엽록소형광, 광계II의 광화학적 효율 그리고 잎과 꽃 수를 측정하였다. 그 결과 적색 단일광과 적색+원적색 혼합광에서 분홍장구채는 가장 많이 개화하였으며, 이 광조건에서는 광합성률, 증산률 그리고 기공전도도는 상대적으로 다른 조건보다 높았으나 수분이용효율은 차이가 없었으며, 엽록소함량은 적었 다. 특히 최소 및 최대 엽록소형광과 광계II의 광화학적 효율은 적색 단일광 조건에서 다른 광 조건보다 낮았다. 이러한 결과는 분홍장구채의 꽃의 생산을 위해서는 적색 단일광이나 적색+원적색의 인공광 조건에서 재배하는 것이 효율적이 라는 것을 의미한다.

연구에서는 연색 지수가 90이상의 초고연색성 백색 발광다이오드를 구현하기 위해서, 황색형광체로서 Y3Al5O12:Ce3+, 녹색형광체로서 Lu3Al5O12:Ce3+ 그리고 적색형광체로서 InP/ZnS 양자점을 적용한 형광체 변환방식의 백색 발광다이오드의 새로운 조합을 제안하였다. 또한 발광효율을 향상하기 위해서 청색 칩 위에 이증 구조의 형광 체 도포방식을 적용하였다. 적색 InP/ZnS 양자점을 적용하여 만들어진 백색 발광다이오드는 동작전류 60mA, 상관 색온도 5200K 조건하에서 발광효율이 123 lm/W 이상이며, 90 이상의 초고연색성을 나타내었다. 상업적으로 적용된 초고연색성 백색 발광다이오드 제품과 비교해 보면, 적색 InP/ZnS 양자점을 적용한 형광체 변환 방식에 의한 백색 발광다이오드 연구 결과는 고체조명 응용에 적용될 수 있을 것으로 예상된다.

We investigated biomass, diatom species and fucoxanthin contents as cell growth, fatty acid and amino acid contents as nutritional composition of diatoms attached on plate to confirm effects of light emitting diodes (LEDs) due to block off natural light. In the single LED irradiation, biomass showed significantly higher to 30.0±6.48mg/m2 in white LED than that of others (P<0.05). The dominate diatom species was Navicula cancellata. Their lipid contents showed significantly higher to 112.9±19.23ug/mg dry matter (DM) in control than that of others LEDs. But eicosapetaenoic acid (EPA) contents showed significantly higher to 3.3±0.62ug/mg DM than others, but not significantly differed with natural control light treatment (P<0.05). And total protein contents are higher in control and blue LED light than that of others, but essential amino acid contents showed significantly higher to 3.2±4.8% in control (P<0.05). In mixing light with natural and LED light, biomass showed 2.6±0.22mg/m2 in blue LED (P<0.05). Fatty acids contents were not significantly differed with all treatments. Amino acid contents showed to 11.0±0.33ug/mg DM in white LED (P<0.05), but not significantly differed with others LED lights (P>0.05). Therefore, we could suggest that irradiation of blue LED in natural light very benefit to diatom culture for larvae of sea cucumber and abalone and do on.

새만금 인근의 간척지 유리온실에서 파프리카의 암면재배시LED 보광처리효과를 실험하기 위하여 본 연구를 시행하였다.식물체는 자연광, LED로 처리하여 일출 후 점등하여 일몰 약1시간전에 소등하였다. 실험의 결과는 다음과 같다. 1. 파프리카 초장은 ‘더비’품종에서는 자연광처리구에서 1월측정 초장이 29cm 더 신장되었다. 2. 1-2월 파프리카의 1주당 수량은 LED 보광처리구 및 자연광처리구에서 ‘쿠프라’품종에서는 764g 및 392g로, LED보광처리구에서 95% 증수되었으며, ‘콜레티’품종에서는 624g 및292g로, LED보광처리구에서 114% 증수되었다. 3. 재배기간 전체의 파프리카 상품수량은 ‘쿠프라’품종에서LED보광처리구에서 7,342g/㎡로 자연광처리구의 4,878g/m2에 비하여 51% 증수되었다.

This study was conducted to evaluate light intensity and uniformity of two SMD (surface-mount device) type LEDs for protected crop production. A low-power (0.1 W) and a high-power (1 W) LEDs were selected and the intensity and uniformity was evaluated at different vertical (height) and horizontal (distance) intervals. When the horizontal interval of the LED bar was fixed,the light intensity increased and the uniformity decreased as the height decreased. At the 30~40 cm heights, 20~30% of the area showed 200 ±20 μmolm-2s-1. As the horizontal distance of the LED bars increased, while the uniformity increased as well, the light intensity decreased. At the distances of 6~10 cm, 17~23% of the area showed 200 ±20 μmolm-2s-1. When the LED bars were added to the sides, the light intensity and uniformity were generally improved. Results showed that the light intensity and uniformity depended on the height and interval of the LED bulbs; therefore, optimum arrangement for the crops interested should be determined through experiments.

본 연구는 토마토 플러그묘의 접목후, 순화과정에서 단기간 광조사 여부가 접목 활착율과 묘소질에 미치는 영향을 구명하기 위하여 실시 되었다. 공시 품종으로 ‘B-Blocking’, ‘Kanbarune’, ‘High-Power’의 3종류 대목 품종에 방울토마토 ‘Choice’ 품종을 각각 접목한 뒤, 활착실에서 10일간 적색LED 광조사구와 무처리 (대조구)로 나누어 접목 활착율과 묘소질을 조사하였다. 적색 LED 광조사구의 접목 활착율은 대목품종에 관계 없이 무처리구에 비해 높았다. 광조사구 접목 활착율은 세 품종 모두 90% 이상으로 품종간의 유의성이 없었으나, 무처리구의 접목 활착율은 35~72% 정도로 품종에 따른 차이가 매우 컸다. 활착기간 중 곰팡이병 이병율도 ‘Kanbarune’를 제외하고 광조사구가 무처리구에 비해 저하하는 경향을 보였으나, 품종간 유의차는 나타나지 않았다. 묘소질은 경경, 엽수, 엽록소 함량을 제외한 모든 생육지표에서 LED광 조사구가 우수한 결과를 나타내었으나, 처리에 따른 대목 품종간 유의차는 전반적으로 나타나지 않았다. 지하부 생육에서 평균 근경을 제외한 뿌리 표면적, 전근장, root tip수는 광조사구가 무처리구에 비해 모든 품종에서 우세하였다.

LEDs are increasingly used for many applications including automotive, display and special lighting applications. The performance and lighting characteristics of the LED depend on cooling condition because the power LED generates lots of heat. In this study, the effect of the generated heat from power LED module on cooling characteristics and performance is measured and evaluated. For experiments, the transient temperature of a power LED module with cooling condition is measured.

In this paper, we studied a p-type reflector based on indium tin oxide (ITO) for vertical-type ultraviolet light-emitting diodes (UV LEDs). We investigated the reflectance properties with different deposition methods. An ITO layer with a thickness of 50 nm was deposited by two different methods, sputtering and e-beam evaporation. From the measurement of the optical reflection, we obtained 70% reflectance at a wavelength of 382 nm by means of sputtering, while only 30% reflectance resulted when using the e-beam evaporation method. Also, the light output power of a 1mm×1mm vertical chip created with the sputtering method recorded a twofold increase over a chip created with e-beam evaporation method. From the measurement of the root mean square (RMS), we obtained a RMS value 1.3 nm for the ITO layer using the sputtering method, while this value was 5.6 nm for the ITO layer when using the e-beam evaporation method. These decreases in the reflectance and light output power when using the e-beam evaporation method are thought to stem from the rough surface morphology of the ITO layer, which leads to diffused reflection and the absorption of light. However, the turn-on voltage and operation voltage of the two samples showed identical results of 2.42 V and 3.5 V, respectively. Given these results, we conclude that the two ITO layers created by different deposition methods showed no differences in the electric properties of the ohmic contact and series resistance.

식물공장 내 적색광, 청색광, 적청 혼합광, 자외선, 적외선, 형광등의 광원을 달리하여 어린잎 상추의 생육과 무기성분 흡수를 검토하였다. 잎의 형태는 Red 파장에서 초장 및 하배축의 길이신장이 촉진되어 도장하였고 Far red에서는 생장이 불가능하였으나 Red + Blue의 혼합광원에서는 초장이 짧고 엽수가 많고 생체중이 증가하여 상추의 형태 및 발달 차원에서 유의적으로 좋았다. 광질에 따른 어린잎 상추의 색차 및 상대 엽록소 함량을 조사한 결과, 적색도를 나타내는 Hunter a* 값은 Red + Blue 혼합광 및 형광등에서 높았고 적색광 및 자외선에서는 낮게 나타났는데 상대 엽록소 함량을 나타내는 SPAD도 같은 경향이었다. 특히 상대엽록소 함량은 형광등의 10.5에 비해 혼합광에서 1.8배 향상된 적색도를 나타내었다. 광원별 상추의 무기물 함량을 조사한 결과, pH 및 K 함량은 모든 처리에서 차이가 없었으나 N, Ca, Mg, Mn, Fe, Ascorbic acid 함량은 LED 처리구에서 많았고 P 및 Mn 함량은 형광등 처리구에서 많았다. 이상의 결과를 요약하면 단색광에 비하여 Red + Blue 혼합광에서 상추의 생육이 우수하고 무기물 함량이 증대되어 식물공장 내 생산성 향상을 위해서는 혼합광 조절로 상품성 있는 고품질의 상추 생산이 가능 할 것으로 생각되었다.