Cordyceps militaris (C. militaris) is a unique and valuable medicinal fungus belonging to the Cordyceps species. C. militaris is the only fungus that contains cordycepin which is a biologically active compound. In previous studies, light-emitting diodes (LEDs) are known to be effective in increasing cordycepin content, but metabolic profiling of LED-stimulated C. militaris has not been confirmed. Metabolic profiling is essential to understanding the metabolic regulation of cordycepin. This study studied the physiologically active secondary metabolites of C. militaris according to the presence or absence of stimulation of LEDs through GC-MS analysis. Most of the metabolites were detected in both samples, but there was a clear difference in the detected concentration. In particular, C. militaris had a significant difference in amino acid levels when stimulated with LEDs. Our results suggested that LEDs could stimulate amino acid synthesis in C. militaris mycelium to increase the cordycepin content.

본 연구는 Tetraselmis suecica와 T. tetrathele의 영양물질 증진효과를 가져올 수 있는 배양시스템 구축을 위하여, 발광다이오드 (LED)의 파장별(청색; 450 nm, 황색; 590 nm, 적색; 630 nm) 탄수화물, 단백질, 지질 함량을 측정하였다. 두 종 모두 단백질 비율(42~69%)이 가장 높았으며, 생장속도가 낮았던 황색파장에서 탄수화물, 단백질, 지질의 높은 함량을 보였고, 생장속도가 가장 높았던 적색파장에서는 낮은 함량을 보였다. 이러한 결과는 세포 분열 속도의 감소로 인해 단백질 합성과 함께 세포의 화학적 조성과 효소 활동에 변화를 주어 지질과 탄수화물 함량이 증가한 것으로 생각된다. 따라서, T. suecica와 T. tetrathele의 유용한 생화학적 물질의 증대를 위해 대수생장기 초 기와 중기는 적색 LED 그리고 대수생장기 후기에는 황색 LED를 주사하는 2단계 LED 배양을 제안하였다.

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.

A transparent quantum dot (QD)-based light-emitting diode (LED) with silver nanowire (Ag NW) and indium-tin oxide (ITO) hybrid electrode is demonstrated. The device consists of an Ag NW-ITO hybrid cathode (-), zinc oxide, poly (9- vinylcarbazole) (PVK), CdSe/CdZnS QD, tungsten trioxide, and ITO anode (+). The device shows pure green-color emission peaking at 548 nm, with a narrow spectral half width of 43 nm. Devices with hybrid cathodes show better performances, including higher luminance with higher current density, and lower threshold voltage of 5 V, compared with the reference device with a pure Ag NW cathode. It is worth noting that our transparent device with hybrid cathode exhibits a lifetime 9,300 seconds longer than that of a device with Ag NW cathode. This is the reason that the ITO overlayer can protect against oxidization of Ag NW, and the Ag NW underlayer can reduce the junction resistance and spread the current efficiently. The hybrid cathode for our transparent QD LED can applicable to other quantum structure-based optical devices.

본 연구는 담녹조강 Tetraselmis suecica와 T. tetrathele의 인산염 흡수에 미치는 발광다이오드의 파장의 영향을 조사하였다. 파장은 청색 발광다이오드(LED; 450 nm), 황색 LED(590 nm), 적색 LED(630 nm) 그리고 형광램프(control)이며, 조도는 100 μmol m-2 s-1로 주사하였 다. T. suecica와 T. tetrathele의 최대흡수속도(ρmax)는 적색 LED에서 6.35 pmol cell-1 hr-1와 9.85 pmol cell-1 hr-1로 나타났으며, 반포화농도(Ks)는 9.43 μM와 21.2 μM로 나타났다. 이는 적색 LED 아래에서 T. suecica와 T. tetrathele가 다른 파장보다 영양염에 대한 친화성이 높다는 것으로 의미한다. 따라서 경제성 및 생산성 향상을 위한 Tetraselmis 배양시스템(광배양기)의 최적 광원은 낮은 영양염 상태에서도 높은 생장속도를 보이는 적색 LED가 적합할 것으로 판단된다.

New type of White-Light Emitting Diode (WOLED) that emits three primary colors of red, green and blue has been demonstrated. WOLED is properly laid out with emitting layers so that all three wavelengths of light can be emitted by using fit energy level, and the organic functional layer named white balanced layer (WBL) is introduced. As for the material used as WBL, the experiment used NPB that has electron blocking effect with its large LUMO value. The color purity of such WOLED can be easily adjusted through the adjustment of the number of electron carriers injected into light emitting layer. In this of study, color coordinate was (0.341, 0.424) and light emitting efficiency was 16.5 cd/A at current density 10 mA/cm2, so the WOLED demonstrated highly efficient characteristics of over commercial level.

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.

본 연구는 완전 인공광형 식물공장 내에서 RBW LED(red:blue:white = 2:1:1)의 광주기와 광도가 흰민들레 생육에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 완전 인공 광형 식물공장에서 각각 광주기 3수준과 광도 4수준으로 설정하였고, 분무수경으로 광주기 실험은 270일, 광도 실험은 120일 동안 재배하였다. 광주기별 전 재배기간 동안 8회 수확한 1주당 수확 총엽수는 16/8시간 처리구에서 주 당 224매로 12/12시간 처리구의 220매와 비슷하게 많았고 8/16시간 처리구에서 151매로 가장 적어 대체로 명기가 길수록 수확엽수도 많아지는 경향이었다. 지상부 생체중은 16/8h 처리구에서 125g으로 가장 높았고 다음으로 12/12h 처리구 91g, 8/16h 처리구 56g 순이었다. 광도별 전 재배기간 동안 총 4회 수확한 엽수는 150μmol·m-2·s-1 처리구에서 123매로 가장 많았으며 다음으로 107매인 200μmol·m-2·s-1 처리구와 95매인 100μmol·m-2·s-1 처리구 이었고, 50μmol·m-2·s-1 처리구에서 56매로 가장 적었다. 1주당 지상부 총 생체중은 150μmol·m-2·s-1 처리구에서 43.6g으로 가장 높았고 다음으로 100μmol·m-2·s-1과 200μmol·m-2·s-1 처리구로써 각각 34.6g과 32.2g이었으며 50μmol·m-2·s-1 처리구에서 18.2g으로 가장 낮았다. 이상의 결과 흰민들레 최적 생장을 위한 완전 인공광형 식물공장의 RBW LED(red:blue:white = 2:1:1) 조명의 광 조건은 광주기 16/8h, 광도 150μmol·m-2·s-1이었다.

CdSe/CdZnS core/shell/lignad 구조를 가지는 red quantum dot을 발광층으로 사용하여 indium tin oxide(양전 극) glass위에 molybdeum oxide (MoO3), Poly(9-vinylcarbazole)(PVK), CdSe/CdZnS quantum dot, Zinc Oxide (ZnO)을 순차적으로 스핀코팅을 하고, aluminium(Al)(음전극)을 진공 열증착을 통해 다층구조를 제작하여 연구를 진 행하였다. 본 연구에 사용된 quantum dot의 PL peak는 625 nm으로 관찰되었다. 제작된 소자는 약 7 V에서 발광하 기 시작하였으며, 이를 소자의 turn-on voltage로 판단하였다. 인가전압이 증가할수록 소자의 전류밀도와 휘도의 지수 함수적 증가를 관찰할 수 있었다. EL 스펙트럼의 peak는 11 V에서 627 nm이다가, 최대 동작전압인 19 V에서는 630 nm로 red shift 하였다. 소자의 최대 밝기는 210 cd/m2, 최대 전류밀도는 33 mA/cm2, 최대 전류효율은 0.5 cd/A로 측 정되었다.

Dental caries, the most common oral disease, is a multifactorial disease caused by interactions among bacteria within the dental plaque, food, and saliva, resulting in tooth destruction. Streptococcus mutans has been strongly implicated as the causative organism in dental caries and is frequently isolated from human dental plaque. Photodynamic therapy (PDT) is a technique that involves the activation of photosensitizer by light in the presence of tissue oxygen, resulting in the production of reactive radicals capable of inducing cell death. Postantibiotic effect (PAE) is defined as the duration of suppressed bacterial growth following brief exposure to an antibiotic. In this study, the in vitro PAE of PDT using erythrosine and light emitting diode on S. mutans ATCC 25175 was investigated. The PAE of PDT for 1 s irradiation and 3 s irradiation were 1.65 h and 2.1 h, respectively. The present study thus confirmed PAE of PDT using erythrosine on S. mutans.

CdSe/CdZnS core/shell/lignad 구조를 가지는 red quantum dot을 이용하여 indium tin oxide(양전극) glass 위에 poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate)(PEDOT:PSS), CdSe/CdZnS quantum dot, 2,2,2"-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris (1-phenyl-1-H-benzimidazole) (TPBi)을 순차적으로 스핀코팅을 하고, aluminium(Al) (음전극)을 진공 열증착 통해 다층구조를 제작하여 연구를 진행하였다. 본 연구에 사용된 quantum dot의 PL 측정과 흡수스펙트럼 측정을 통해 644 nm에서 PL peak가 나타나고, 602 nm에서 흡수 peak를 관찰할 수 있었다. 제작된 소 자는 8 V에서 발광하기 시작하여, 이는 turn-on voltage로 판단하였다. 전압이 증가함에 따라 전류밀도와 휘도가 지 수함수적인 증가를 보였다. 스펙트럼의 peak는 11 V에서 629 nm이다가, 최대 동작전압인 17 V에서는 645 nm로 red shift하였고, 반치폭 또한 11 V에서 44.6 nm이다가 17 V에서는 52.3 nm로 넓어지는 것을 관찰할 수 있었다. 스펙트 럼의 변화에 따라 색좌표도 변화하는 것을 관찰할 수 있었다.

The marine microalgae Isochrysis galbana was cultured under various light–emitting diode (LED) light conditions with different wavelengths to examine changes in growth and in amino acid and fatty acid profiles. The culture conditions for the microalgae were Conway medium, salinity of 33 psu, temperature of 24°C, and a 16/8 h light/dark photoperiod. Six light sources, including 5 units of 180W LED lamps (peak wavelength: blue [LB] 470 nm; green [LG] 525 nm; yellow [LY] 595 nm; red [LR] 636 nm; white [LW] 442 nm) and 1 unit of a 175W metal halide (MH) lamp, were used for the experiment. The dry cell weights (gL–1) of I. galbana under different light conditions were in the order of LW>LB≥MH>LR>LG>LY. Levels of essential amino acids were revealed to be significantly higher under LW, LG, and MH than under the other wavelengths (P<0.05). The fatty acid, unsaturated fatty acid, and DHA contents of I. galbana were higher under MH, LW, and LG. In addition, the carotenoid content was higher under MH, LW, and LG than under the other wavelengths (P<0.05). The fucoxanthin content was highest under MH (0.28%) and lowest under LY (0.2%), and it was 0.26% under LW and LG. The results indicate that the combined use of LW and LG is effective when using LED lamps for I. galbana cultivation.

본 연구는 해양 미세조류에서 추출한 물질에 대한 광 발광(Photoluminescence) 측정 및 GC-MS 분석을 통해 유기발광다이오드 소자로 이용 가능한 물질을 탐색하고자 하였다. 국내에서 주로 서식하는 해양 미세조류 14종의 추출물을 분획으로 얻었으며 광 발광 측정 결과, Nitzschia denticula, Navicula cacellata, Nannochloropsis salina 총 3종의 추출물에서 광 발광 반응이 나타났다. 광 발광 반응을 보인 물질의 특성을 알아내기 위해 GC-MS로 분석하였으며, 그 결과 3종의 추출물이 imidazole, purine 및 quinoline기를 가진다는 것을 확인하였고, 이 계열의 물질들이 광 발광에 영향을 주는 것으로 판단된다.

본 연구는 규조류 Nitzschia sp., Phaeodactylum tricornutum, Skeletonema sp.와 녹조류 Chlorella vulgaris의 성장에 미치는 발광다이오드(LED) 단일파장의 영향을 파악하였다. 4종의 미세조류는 청색 LED(450 nm), 황색 LED(590 nm), 적색 LED(650 nm) 그리고 형광램프(복수파장)에서 배양하였다. Nitzschia sp., P. tricornutum 그리고 Skeletonema sp.의 최대성장속도와 최대세포밀도는 청색 LED에서 가장 높았고 형광램프, 적색 LED, 황색 LED 순이지만, C. vulgaris는 적색 LED에서 가장 높았다. 이는 청색 LED는 다른 파장에 비해서 규조류의 성장을 촉진시키는 작용을 하는 것으로 보인다. 따라서 미세조류의 단일파장 하에서 성장속도는 종 특이성 또는 분류군 특이성을 보이는 것으로 생각된다. 또한 이러한 결과는 향후 LED와 미세조류를 활용한 중금속 오염 퇴적물의 복원을 위한 중요한 정보로 활용할 수 있을 것이다.

This study suggested comprehensive structural characterization methods for the commercial blue light emitting diodes(LEDs). By using the Z-contrast intensity profile of Cs-corrected high-angle annular dark field scanning transmission electron microscope(HAADF-STEM) images from a commercial lateral GaN-based blue light emitting diode, we obtained important structural information on the epilayer structure of the LED, which would have beendifficult to obtain by conventional analysis. This method was simple but very powerful to obtain structural and chemical information on epi-structures in a nanometer-scale resolution. One of the examples was that we could determine whether the barrier in the multi-quantum well(MQW) was GaN or InGaN. Plan-view TEM observations were performed from the commercial blue LED to characterize the threading dislocations(TDs) and the related V-pit defects. Each TD observed in the region with the total LED epilayer structure including the MQW showed V-pit defects for almost of TDs independent of the TD types: edge-, screw-, mixed TDs. The total TD density from the region with the total LED epilayer structure including the MQW was about 3.6 × 108 cm−2 with a relative ratio of Edge- : Screw- :Mixed-TD portion as 80%: 7%: 13%. However, in the mesa etched region without the MQW total TD density was about 2.5 × 108 cm−2 with a relative ratio of Edge- : Screw- :Mixed TD portion of 86%: 5%: 9 %. The higher TD density in the total LED epilayer structure implied new generation of TDs mostly from the MQW region.