본 연구는 국내에서 실내 관상용으로 많이 활용되는 스킨답 서스의 실내재배 시 적정 인공광원, 수경재배 전기전도도 농 도 및 용토를 선발하기 위하여 수행하였다. 실내재배 시 인공 광원은 형광등, 적청 LED, 백색 LED로 처리하였다. 수경재배 시 양액 농도는 EC 1.2, 1.6, 2.0ds·m-1 수준으로 하였고, 재 배용토는 제올라이트, 코코피트, 펄라이트, 황토볼 4가지로 달리하였다. 스킨답서스의 실내 재배 시 줄기 길이는 형광등 과 적청 LED 처리보다 백색 LED 처리에서 길어졌다. 잎의 크기는 적청 LED 처리에서 형광등과 백색 LED 처리보다 커 지는 경향이었다. 엽록소 지수값은 백색 LED>적청 LED>형광 등 순으로 높았다. 수경재배 시 스킨답서스의 줄기길이는 EC 농도가 높아질수록 길어지는 경향이었고, 용토별로 비교하면 제올라이트와 코코피트에서 높은 경향이었다. 엽록소 지수값 도 EC 농도와 비례하여 높아졌고, 용토별로는 제올라이트와 코코피트에서 높았다. 스킨답서스의 생체중도 EC 농도가 높 을수록 높았고, 제올라이트와 코코피트에 높은 경향이었다. 상기 결과들을 종합할 때, 스킨답서스의 NFT를 이용한 실내 재배 시 적정 인공광원으로는 백색 LED를, 수경재배 양액의 농도는 EC 1.6∼2.0ds·m-1를, 그리고 NFT 용토는 제올라이 트나 코코피트가 적합하다는 것을 알 수 있었다.

고품질의 작물을 재배하기 위해 광은 필수적인 환경조건이 다. 겨울철에는 다른 계절에 비해 일사량이 저조하므로 보광 처리를 이용해 작물의 생육과 수확량을 증대시킬 수 있다. 본 연구는 약광기 동안 고추 온실재배를 위한 경제적인 보광 광 원을 선발하기 위해 수행되었다. 풋고추(Capsicum annuum ‘Super Cheongyang’)는 2019년 9월 5일에 정식하였다. 보광 처리는 2020년 1월 1일부터 2020년 3월 31일까지 수행되었 다. White LED(R:G:B = 5:3:2, W LED), RB LED(red:blue = 7:3, RB LED), 고압나트륨등(high pressure sodium lamp, HPS)을 광원으로 사용하였다. 무처리를 대조구로 사용하였 다. 고추의 초장, SPAD, 마디 수는 보광 광원에 따른 유의적인 차이가 없었다. 그러나 분지 수는 RB LED 광원에서 가장 많 았다. 또한 보광은 고추의 광합성을 증가시켰으며, 특히 RB LED에서 보광기간 동안 가장 높은 광합성률을 보였다. 또한 고추의 수확량은 보광처리에서 증가하였고, RB LED는 다른 광원에 비해 가장 높은 수확량을 보였다. 소비전력은 W LED 가 가장 높았고 HPS 조명이 가장 낮았다. 경제적인 측면에서 RB LED를 이용한 보광처리는 다른 광원에 비해 높은 경제성 을 가졌다. 결론적으로 이러한 결과는 고추 온실에서 약광기 동안 보광 광원으로 RB LED를 사용하는 것이 수확량과 경제 성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 반밀폐형 토마토 재배 온실에서 광합성율 극대화를 위한 적정 탄산가스 시비 농도를 구명하고자 광합성 모델을 이용하여 잎의 최대 카복실화율(Vcmax), 최대 전자전달속도(Jmax), 열파괴, 잎 호흡 등을 계산하고 실제 측정값과 비교하였다. 다양한 광도(PAR 200μmol·m -2 ·s -1 to 1500μmol·m -2 ·s -1 )와 온도(20°C to 35°C) 조건에서 CO2 농도에 대한 A-Ci curve는 광합성 측정 기기를 사용하여 측정하였고, 모델링 방정식으로 아레니우스 함수값 (Arrhenius function), 순광합성율(net CO2 assimilation, An), 열파괴(thermal breakdown), Rd(주간의 잎호흡)를 계산 하였다. 엽온이 30°C 이상으로 상승하였을 때 Jmax, An 및 thermal breakdown 예측치가 모두 감소하였고, 예측 Jmax의 가장 최고점은 엽온 30°C였으며 그 이상의 온도에서는 감소하였다. 생장점 아래 5번째 잎의 광합성율은 PAR 200－ 400μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 600ppm, PAR 600－800μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 800ppm, PAR 1000μmol·m -2 ·s -1 수 준에서는 CO2 1000ppm, PAR 1200－1500μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 1500ppm을 공급했을 때 포화점에 도달하였다. 앞으로 광합성 모델식을 활용하여 과채류 온실 재배 시 광합성을 높일 수 있는 탄산시비 농도를 추정할 수 있을 것으로 판단된다.

Large-scale cultivation of Microcystis aeruginosa in different light conditions was conducted for verifying the cell growth in a greenhouse system. Environmental and chemical parameters of the large-scale culture medium were measured for analyzing the interaction between M. aeruginosa and its symbiotic bacteria. During cultivation, a difference in cell growth pattern was observed between control (natural light) and lightlimited groups (reduction of blue, green, and blue/green light, respectively). Comparing the control group, the light reduced groups showed slow and delayed cell growth through the cultivation period. Also, there is differences in the consuming pattern of total nitrogen and total phosphorus which indicated that the possibility of interaction between M. aeruginosa and symbiotic bacteria.

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.

본 연구는 밀폐형 식물생산시스템에서 인공광원과 배지 종류에 따른 상추의 생육 특성을 조사하기 위해 수행되었다. 상추 종자는 5종류의 배지인 urethane sponge(US), rockwool(RW), Q plug(QP), TP-S2(TP)와 PU-7B(PU)가 충진된 128구 플러그 트레이에 파종하였다. 상추 종자의 발아율은 파종 후 12일까지 조사하였다. 상추 묘는 파종 후 13일째에 재순환 담액식 수경재배 시스템을 이용하여 EC 2.0dS·m-1, pH 6.5와 온도 25±1oC인 밀폐형 식물생산시스템에 정식하였다. 광원은 형광등과 RB LEDs(red:blue=7:3)를 이용하여 광주기 14/10(명기/암기), 광도 150±10μmol·m-2·s-1 PPFD로 설정했다. 상추의 초기 발아율은 TP에서 가장 높았다. 최종 발아율과 평균 발아 수는 RW, QP 및 TP 배지에서 유의적으로 높았다. 초장, 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부의 생체중, 건물중 모두 RB LED의 QP에서 유의성 있게 높은 값을 나타냈다. 엽수, 지하부의 생체중과 건물과 SPAD는 RB LED의 QP와 TP에서 가장 좋았고, 근장은 RB LED의 TP에서 가장 길었다. 따라서 밀폐형 식물생산시스템에서 RB LED가 상추의 생육이 우수하였으며, QP와 TP가 상추의 발아율과 생육에 효과적인 것으로 나타났다. 뿐만 아니라, 밀폐형 식물생산시스템에서 상추 생산 시 신개발 배지인 TP 배지의 적용가능성을 확인하였다.

This study investigated the effects of the light conditions on the productivity of scenedesmus dimorphus in the continuous mass cultivation system. To compare the algal productivity according to the light conditions, S. dimorphus was cultivated continuously under the wide range of light intensity(200-600 PPFD) and various light wavelength(white light and red-blue mixed light). After 100 days of cultivation under the different light intensity, the productivity of S. dimorphus increased as light intensity decreased. So, the productivity was maximized as 100 mg/L/d when light intensity was 200 PPFD. In case of light wavelength, the productivity of S. dimorphus was enhanced about 20% with the white light compared to that of the red-blue mixed light. Consequently, the optimal light conditions for the continuous mass cultivation of S. dimorphus were 200 PPFD as light intensity and white light as light wavelength.

파프리카는 수분에 민감한 작물이므로 작물의 생산성 향상을 위하여 적정 관수조절은 매우 중요하다. 광환경 조건은 시설재배에서 여러 환경 변수 중 조절이 용이하지 못하며, 지역 별, 계절 별 분포가 다르기 때문에 광 환경 데이터를 이용한 증산과 관수의 추정이 필요하다. 본 연구에서는 파프리카의 정확한 증산 예측을 위하여 변형된 증산 추정식을 활용하였다. 또한 기상청의 광도 자료를 활용하여 지역 별 증산량과 관수량을 비교하였다. 우리나라의 경우 여름철 하루 중 광도의 편차가 심하고 장마기간이 있으므로 봄, 가을에 비하여 증산량이 오히려 낮았다. 그리고 광주기가 길어지는 봄에 증산량이 가장 많았으므로, 이 시기의 데이터를 이용하여 관수시설 용량을 지역별로 제시할 수 있었다. 이러한 결과는 시설 재배에서 관수설비 기준제시를 위한 자료 및 투입에너지 최적화에도 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

LED혼합광에 따른 자실체의 생육특성을 조사한 결과 갓직경은 녹색광+적색광을 제외한 모든 처리구가 형광등 처리구와 대등하였으며, 갓직경/대길이는 청색광+백색광 에서 가장 컸다. 대의 길이는 무광과 녹색광+적색광에서 가장 길었고, 수량은 녹색광+적색광을 제외한 혼합광에서 대조구와 대등하였으며, 상품수량은 청색광+백색광에서 가장 많았다. 또한 버섯류의 대표적인 항산화물질인 ergothioneine은 청색광+백색광에서 다른 처리구에 비해 가장 높았다. 광량에 따른 생육특성 중 갓직경은 광량이 작을수록 작 아지는 경향이었고, 대길이는 1 μmol/m 2 /s에서 가장 길었 으며, 갓직경/대길이는 1 μmol/m 2 /s에서 0.34로 다른 처리 구에 비해 가장 작았다. 수량은 모든 처리구에서 대등하 였으나 광량이 작을수록 유효경수와 상품수량이 많았다.

This experiment was carried out to clarify the effect of light qualities on the growth characteristics and yield of fruiting body in the cultivation of Lyopyllum ulmarium. The intensity of illumination by type of light was in the order of white light(2,270Lux), yellow light(1,750Lux), blue light(460Lux) and red light(400Lux). An investigation of fruiting body showed these results that the pileus size and stipe diameter of fruiting body on CBM (Chungbuk mushroom)-1757 were much larger than Hypsizigus marmoreus, and an effect of yellow light seemed to be better than those of another light. In comparison with Hypsizigus marmoreus, the growth duration of CBM-1757 was shortened by 8 days which included 2 days for fungi culture, 1 day for first pinning requirement and 1 day for growth. The growth duration in yellow light illumination was about 70 days showing the tendency of 2~4 days reduction. There were no differences in results such as number of effective stem and fresh weight. The yield of fruiting body per bottle in CBM-1757(95.6g) was little higher than Hypsizigus marmoreus(94.8g). By a white light’s standard, the yields of blue and red light illumination were decreased by 2~9%, but that of yellow light illumination was increased by 8%. The chromaticity results showed that brightness, red and yellow coloration of CBM-1757 were higher than those of Hypsizigus marmoreus, and yellow light treatment was more effective than another light.

1. 광 종류별 조도는 백색광은 2,270Lux로 가장 밝았으며, 황색광 1,750Lux, 청색광 460Lux, 적색광 400Lux의 순이었다. 2. 자실체 특성을 조사한 결과, CBM-1757이 느티만가닥버섯에 비하여 갓의 크기와 대직경이 양호한 경향이었으며, 광 종류간에는 황색광에서 다른 광에 비하여 다소 좋은 경향이었다. 3. 생육기간은 CBM-1757이 느티만가닥버섯에 비하여 균 배양일수는 2일, 초발이소요일수는 1일, 생육일수는 1일정도 단축되어 생육기간이 8일 정도 빠른 경향이었다. 광종류간에는 황색광에서 생육기간이 70일 소요되어 다른 광에 비하여 2~4일 정도 단축되는 경향이었다. 4. 유효경수 및 개체중은 품종간에 차이가 나지 않는 경향이었고, 병당 수량은 느티만가닥버섯 94.8g에 비하여 CBM-1757은 95.6g으로 약간 많았다. 광 종류간에는 백색광의 96.0g에 비하여 청색광 및 적색광에서는 2~9%가 감소되었으나, 황색광에서는 103.4g으로 8% 정도 증수되는 경향이었다. 5. 버섯의 색도는 CBM-1757이 느티만가닥버섯에 비하여 명도, 적색도 및 황색도가 높았으며, 광 종류간에는 황색광에서 다른 광에 비하여 다소 높은 경향이었다.

본 연구는 LED 파장이 스프레이 국화의 화아분화 및 생육에 미 치는 영향을 구명하고자, 스프레이 국화 ‘핑크프라이드’와 ‘예스 송’ 품종에 LED 590, 610, 630, 660, 680nm와 형광등을 정식 후 부터 단일처리일 전까지 40일간 1일 4시간(22-02시) 광중단 처리 하였다. ‘핑크프라이드’의 발뢰소요일수와 개화소요일수는 형광 등(14.9일, 67.7일)과 LED 660nm(14.7일, 66.7일) 처리에서 가 장 길었다. ‘예스송’의 발뢰소요일수는 ‘핑크프라이드’와 유사하 게 형광등(15.0일)과 LED 660nm(15.1일) 처리에서 가장 길었으 며, 개화소요일수는 형광등(53.0일) 처리가 가장 길었고, LED 660nm(51.5일) 처리가 다음으로 길었다. 단일처리일부터 발뢰일 까지의 초장 생장량은 두 품종 모두 형광등 처리가 가장 길었으며, LED 660nm 처리가 다음으로 길었다. 절화장 또한, ‘핑크프라이 드’의 경우 형광등 처리에서 가장 길었고, LED 660nm 처리가 다 음으로 길었으며, ‘예스송’은 형광등과 LED 660nm 처리에서 가 장 길었다. 절화장을 제외한 다른 절화특성에는 처리간의 뚜렷한 차이를 찾을 수 없었다. 따라서, 스프레이 국화의 화아분화, 개화 조 절 및 초장 생장에는 형광등과 LED 660nm 처리가 가장 효과적인 것으로 생각된다.

The purpose of this study was to determine optimum conditions for the cultivation of Tetraselmis suecica (T. suecica) under illumination of four different types of LEDs (i.e., blue, red, white, and mixed). Initial cell concentration was 4×104 cells/mL and temperature of reactor was maintained between 21-240C. Specific growth rates were 0.72 day-1(white), 0.58 day-1(red), 0.49 day-1(mixed), and 0.49 day-1(blue). Thus, white LEDs was used for the cultivation of T. suecica. Tests with white LEDs under different light intensity, which was conducted to determine optimum light intensity of white LEDs, showed that 9,000 lux of illumination resulted in fastest cell growth and greatest cell concentrations. To avoid shadow effects by dense cell populations, aeration was performed. Cell concentration increased 3.8 times when aeration was used.