본 연구는 식물공장형 육묘시스템에서 광도 조절에 따른 수 박 접목묘의 생육 및 품질을 평가하기 위해 수행되었다. 수박 접수는 고온기 품종 ‘부라보꿀(BK)’, 저온기 품종 ‘산타꿀 (SK)’을 사용하였고, 대목으로 고온기 품종 ‘불로장생(BS)’, 저온기 품종 ‘동장군(DG)’을 사용하였다. 광도는 125 ± 25, 225 ± 25 및 325 ± 25μmol·m-2·s-1 3처리로 조정하여 실험을 진행하였다. 초장은 고온기 접목묘가 125 ± 25μmol·m-2·s-1, 저온기 접목묘가 225 ± 25μmol·m-2·s-1에서 가장 높았고, 줄 기 직경과 마디수는 고온기 접목묘, 저온기 접목묘 모두 225 ± 25μmol·m-2·s-1에서 가장 높았다. 근장과 엽면적은 고온기 접 목묘에서 325 ± 25μmol·m-2·s-1, 저온기 접목묘는 225 ± 25 μmol·m-2·s-1에서 가장 높았다. 또한 지상부 및 지하부 생체중 과 건물중은 225 ± 25μmol·m-2·s-1 처리에서 가장 높게 나타 났다. 충실도는 두 품종 모두 광도가 증가함에 따라 높아졌으 며, 특히 고온기 접목묘에서 그 효과가 두드러졌다. 엽면적비 (LAR)는 고온기 접목묘에서 광도 증가와 함께 유의하게 증가 하였으나, 저온기 접목묘에서 유의한 차이가 없었다. 종합적 으로 생육 특성은 225 ± 25μmol·m-2·s-1에서 높았으나, 묘소 질을 고려했을 때 325 ± 25μmol·m-2·s-1에서 더욱 강건한 묘 가 형성된 것으로 판단된다.

본 연구에서는 유기계 산화 방지제인 가려진 페놀이 그래프팅된 산화 그래핀(hindered phenol-grafted graphene oxide, HP-GO)을 합성하였고, 이를 도입한 나피온(Nafion) 기반의 복합 막을 제조하여 고분자 전해질 막 연료전지에 응용하 였다. HP-GO는 3,5-디-tert-뷰틸-4-히드록시페닐프로피오닐 클로라이드에 존재하는 염화 카보닐기(carbonyl chloride)와 GO에 존재하는 히드록시간의 치환 반응을 통해 합성되었으며, 합성된 HP-GO를 고분자 기지체 대비 0.01~0.5 wt%까지 포함하는 복합 막을 제조하여 순수 Nafion과의 물성 차이를 비교하였다. 특정 함량의 HP-GO가 첨가된 복합 막은 순수 Nafion에 비해 우수한 인장강도와 수분 흡수율 및 치수안정성을 나타내었다. 특히 HP-GO의 산화 방지 특성으로 인해 HP-GO가 첨가된 복 합 막은 장시간의 펜톤 평가(Fenton’s test) 이후 순수 Nafion 대비 높은 산화 안정성을 나타내었다. 또한 HP-GO에 의한 향상 된 수분 흡수율에 의해 복합 막은 전 습도 구간에서 순수 Nafion 대비 우수한 수소 이온 전도도를 나타내었다.

본 연구에서는 산화 방지 특성이 있는 가려진 페놀기를 도입한 산화 그래핀(hindered phenol-grafted graphene oxide, HP-GO)을 합성한 후 탄화수소계 고분자인 sulfonated poly(arylene ether sulfone) (SPAES)을 기지체로 사용한 복합 막을 제조하여 고분자 연료전지 시스템에 응용하고자 하였다. HP-GO는 GO 표면의 하이드록시기(hydroxy group)와 HP의 염화 카 보닐(carbonyl chloride) 간의 친핵성 아실치환 반응을 통해 합성되었으며, HP-GO의 비율을 다르게 첨가한 복합 막을 제조한 후 선형 SPAES 막과의 비교를 통해 성능 특성 변화를 확인하였다. 특정 함량의 HP-GO를 첨가한 복합 막의 경우 선형 SPAES 막에 비해 체적 안정성과 기계적 강도 및 수소 이온 전도도가 증가된 것을 확인할 수 있었으며, 펜톤 평가(Fenton’s test) 진행 후 막 분해 시간 및 잔여 막 무게 비율이 증가되는 경향을 통해 화학적 내구성 역시 증가한 것을 확인할 수 있었다.

In the present study, a novel pH-sensitive hydrogel composite of pectin-grafted-poly (acrylic acid-co-itaconic acid)/MWCNTs- COOH was prepared by using graft copolymerization of acrylic acid and itaconic acid on pectin backbone with incorporation of MWCNTS- COOH. The prepared hydrogel composite has been employed for the adsorption and controlled release of the diclofenac sodium (DS) drug. The hydrogel composite was characterized by the analysis methods: FTIR, XRD, SEM, and TGA to analyze structural characteristics before and after DS drug adsorption. The swelling ratio of the hydrogel composite was investigated at different pH values from pH 1.2 to 10. According to the results, the swelling ratio of the hydrogel composite was found 4195% at pH 7.4. Adsorption process parameters such as pH, contact time, adsorbent dose, and temperature were investigated and found to have a significant influence on DS drug adsorption. The maximum DS drug loading through adsorption of 91% was obtained at pH 3, adsorbent dose of 0.05 g, contact time of 150 min, and temperature of 15 °C. The adsorption isotherm and kinetic results were well-fitted to Freundlich and second-order models. Thermodynamic parameters including changes in Gibb’s free energy, enthalpy, and entropy suggested that the adsorption of DS drug onto hydrogel composite was a spontaneous and exothermic process. The in vitro drug release experiment showed that the cumulative release of DS drug from hydrogel composite after 35 h was significantly higher in simulated intestinal fluid at pH 7.4 than in simulated gastric fluid at pH 1.2.

본 연구의 목적은 컨테이너 육묘 시스템을 활용한 참외 접목 묘의 안정적인 생산 가능성을 평가하는 것이었다. 이를 위해, 컨테이너 육묘 시스템과 고온 조건의 플라스틱 온실에서 육묘 한 접수와 대목, 접목묘의 생육을 비교 분석하였다. 접목활착 후 육묘 환경에 따른 참외 접목묘의 생육과 묘소질을 0일, 4일, 7일, 11일, 14일째에 비교하였다. 컨테이너 육묘 시스템에서 는 주야간 온도를 25/20°C, 상대습도를 70%로 설정하여 재 배기간 동안 안정적으로 유지하였으며, 플라스틱 온실 내의 주야간 평균온도는 28.1/15.4°C로 주야간 온도차(DIF)가 더 크게 나타났다. 조사기간 동안 참외 접목묘의 초장은 플라스 틱 온실 육묘 처리구에서 컨테이너 육묘 시스템 처리구보다 더 길게 나타났다. 참외 접목묘 조직의 충실도는 지상부 건물 중을 초장으로 나누어 계산하였다. 육묘장에서 접목한 묘는 접목 후 7－10일 경과하여 활착이 완료되고 초장이 10cm 내 외일 때 출하하여 정식에 이용되게 된다. 본 연구에서 접목활 착 후 7일째에 컨테이너 육묘 시스템에서 재배된 묘의 충실도 는 44.9±2.64mg/cm으로 나타났으며, 플라스틱 온실 육묘 처 리구에서는 24.4±1.56mg/cm로 나타났다. SPAD 평균은 플 라스틱 온실 육묘에서 30.5, 컨테이너 육묘 시스템에서 41.1 로 측정되었다. 이러한 결과는 컨테이너 육묘 시스템의 활용 이 고온기 또는 저일조 시기와 같은 육묘 환경에서도 고품질 모종을 안정적으로 생산할 수 있는 것을 확인하였고, 인공광 을 이용한 육묘 시스템의 활용 범위가 앞으로 더 확대될 것으 로 기대된다.

본 연구에서는 산화 방지 특성이 있는 가리워진 아민기를 함유한 산화 그래핀(hindered amine grafted graphene oxide, HA-GO)을 합성하여 이를 도입한 나피온(Nafion) 기반의 복합 막을 제조한 후 고분자 전해질 막 연료전지 시스템에 응용하였다. HA-GO는 4-아미노-2, 2, 6, 6-테트라메틸-4-피페리딘(4-amino-2, 2, 6, 6-tetramethyl piperidine)에 존재하는 아민 기와 GO 표면에 존재하는 에폭시기의 개환 반응을 통해 제조하였으며, 합성된 HA-GO의 함량을 달리한 복합 막을 제조하여 순수 Nafion 막과 성능 특성을 비교하였다. HA-GO가 첨가된 복합 막은 Nafion 단일 막에 비해 기계적 물성, 화학적 안정성 및 수소이온 전도 특성이 향상되었다. 특히 HA-GO의 산화 방지 특성으로 인해 HA-GO가 첨가된 복합 막은 펜톤 평가 (Fenton’s test) 이후 수소이온 전도도의 유지 특성이 Nafion 단일 막에 비해 큰 폭으로 향상된 것을 확인할 수 있었다.

To harvest marketable cucumbers, high quality seedlings must be used. Producing seedlings in the greenhouse during the low radiation period decreases marketability due to insufficient light for growth. Supplemental lighting with artificial light of different quality can be used to improve low light conditions and produce high quality seedlings. Therefore, this study was conducted to select the appropriate supplemental light sources on the growth and seedling quality of grafted cucumber seedlings during the low radiation period. Three cultivars of cucumber were used as scions for grafting; ‘NakWonSeongcheongjang’, ‘Sinsedae’, and ‘Goodmorning baekdadagi’. Figleaf gourd (Cucurbita ficifolia) ‘Heukjong’ was used as the rootstock. The seeds were sown on January 26, 2023, and grafted on February 9, 2023. After graft-taking, cucumbers in plug trays were treated with RB light-emitting diodes (LED, red and blue LED, red:blue = 8:2), W LED (white LED, R:G:B = 5:3:2), and HPS (high-pressure sodium lamp), respectively. Non-treatment was used as the control. Supplemental lighting was applied 2 hours before sunrise and 2 hours after sunset for 19 days. The stem diameter and fresh and dry weights of roots did not differ significantly by supplemental light sources. The plant height and hypocotyl length were decreased in W LED. However, the leaf length, leaf width, leaf area, and fresh and dry weights of shoots were the highest in the RB LED. Seedling qualities such as crop growth rate, net assimilation rate, and compactness were also increased in RB LED and W LED. After transplanting, most of the growth was not significant, but early yield of cucumber was higher in LED than non-treatment. In conclusion, using RB LED, W LED for supplemental light source during low radiation period in grafted cucumber seedlings improved growth, seedling quality, and early yield of cucumber.

접목선인장은 수출 화훼류 중 중요한 부분을 차지하는 품목 으로 품종 육성과 재배 기술의 개발이 꾸준히 요구된다. 품종 육성은 접목선인장에서 적색 외에도 다양한 색상의 품종이 요 구되어 접목선인장의 품종 개발에 대한 요구를 충족하고자 밝 은 분홍색이 선명하고, 기호도가 좋은 ‘연실(YeonSil)’ 품종을 육성하였다. 접목선인장 ‘연실’은 국립원예특작과학원에서 구 의 색상이 흑·분홍색인 ‘0105057’계통을 모본으로 하고 같은 흑·분홍색인 ‘BP72’를 부본으로 교배하여 얻은 실생 품종(등 록번호 제 3920호)이다. ‘연실(YeonSil)’은 편원형으로 구색 은 분홍색(RP N66B)에 돌출된 결각(tubercle)이 있는 모양 으로 대조구 ‘연시’보다 높은 기호도를 가졌다. 재배 방법을 달리하여 육성된 ‘연실’ 품종을 토경과 양액재배(저면매트를 활용한 양액급액)방법으로 재배 후 생육 특성을 검토하였다. 접목선인장 재배방법에 따른 토양재배와 양액재배 방법 간 생 육에 다소 차이를 보였으며, 양액재배에서 우수한 경향을 보 였다. 생육 중 저면 매트를 활용한 양액재배가 토경재배보다 생체중, 구폭, 구고, 구중이 증가하는 것으로 나타났다. 접목 선인장 재배에서 토양재배는 뿌리썩음병 등의 병 발생 문제가 심각하여 저면매트를 활용한 양액재배가 토양재배를 대신하 는 효율적인 방법으로 생각된다. 본 연구는 접목선인장에서 품종 개발과 함께 재배방법에 대한 일괄적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

There are many different types of cultivation in tomatoes for year-round production. One of them, semi-forcing cultivation is characterized by growing seedlings in winter season. If grafted seedlings are used in winter season that energy cost can be reduced, because they have tolerance to cold stress. This study was conducted to analyze the rootstock performance by measuring the growth, yield, and leaf-macronutrient content of cherry tomatoes grown in semi-forcing hydroponics. Three domestic rootstocks ‘HSF4’, ‘21LM’, ‘21A701’, and a control cultivar ‘B-blocking’ were grafted onto jujube-shaped cherry tomato (Lycopersicon esculentum L.) commercial cultivar ‘Nonari’. The total yield per plant with grafted cherry tomato ‘21A701’ was 3,387g, which was 11%, 22% and 24% higher than the yield with ‘B-blocking’, non-grafted one and ‘HSF4’. The stem diameter of ‘21A701’ was thick with 8.26mm, whereas non-grafted one was thin with 7.23mm at 160 days after transplanting. The flowering position of ‘21LM’ was 34% and 47% higher than the flowering position of ‘B-blocking’ and non-grafted one at 153 days after transplanting. The NO3-N concentration in petiole sap of ‘21LM’ was the highest with 1,746mg·L-1 and non-grafted one and ‘HSF4’ were the lowest with 1,252mg·L-1 and 1,245mg·L-1 at 167 days after transplanting. The results indicated that rootstock/scion combinations in cherry tomatoes can affect the plant growth, yield, and the concentration of different NO3-N in leaves at the late growth stage. Both ‘21A701’ and ‘21LM’ have vigorous root system, which influence the growth and yield increased.

Wide-area surface decontamination is essential in the emergency situation of release of radioisotopes to public such as nuclear accident or terrorist attack. Here, a self-generated hydrogel based on the reversible complex between poly (vinyl alcohol) (PVA) and phenylboronic acid-grafted poly (methyl vinyl ether-alt-mono-sodium maleate) (PBA-g-PVM-SM) was developed to remove the radioactive cesium from surface. Two aqueous polymeric solutions of PVA and PBA-g-PVM-SM containing sulfur-zeolite were simultaneously applied to surfaces, which subsequently self-generated a hydrogel based on the PBA-diol ester bond. The sulfur-zeolite suspended in hydrogel selectively remove the 137Cs from contaminated surface and easily separated from the dissociable used hydrogel by simple water rinsing. In radioactive tests, the resulting hydrogel containing sulfur-chabazite displayed high 137Cs removal efficiencies of 96.996% for painted cement and 63.404% for cement, which was 2.33 times higher than that of commercial strippable coating (Decongel). Considering the intrinsic various ion-exchange ability of zeolite, our hydrogel system has the excellent potential for the effective removal of various hazardous contamination including radionuclides from the surface.

국내 토마토 토경재배 면적은 전체 재배면적의 89%로 높은 비율을 차지하고 있다. 토경재배 토마토는 염류장해와 토양 전염성 병원균 피해에 취약할 뿐만 아니라 겨울철 저온 피해 를 입기 쉽기 때문에 토마토 접목묘를 사용하는 것이 좋다. 본 연구는 저온기 토경재배에서의 토마토 대목의 종류에 따라 나 타나는 생육, 수량 및 광합성 효율의 차이를 비교 분석하고자 수행하였다. 대목의 종류는 4가지로 국내 개발 계통 및 품종 ‘Powergaurd’, ‘IT173773’, ‘20LM’과 대조 품종 ‘B-blocking’을 사용하였다. 접수와 비접목 처리구로 완숙토마토 품종 ‘Red250’을 사용하였다. 작물이 14일간 9－14℃의 저온에 노출된 시기인 정식 후 80일에 비접목 처리구의 경경은 10.1mm로 접목 처리구에 비해 15% 낮았고 엽장과 엽폭은 42.4cm와 41.8cm로 감소하였다. 주당 총 수량은 ‘Powerguard’ 가 1,615g으로 높았고 비접목 처리구가 1,299g으로 낮았다. 엽록소형광 지수 중 작물의 전반적인 활력도를 나타내는 PIABS와 광합성에 사용되지 못한 빛에너지가 열로 소실됨을 뜻하는 지수인 DI0/RC를 측정한 결과, 정식 후 80일에 접목 처리구 ‘Powerguard’의 PIABS는 3.73으로 높았고 DI0/RC는 0.34로 낮은 반면, 비접목 처리구의 PIABS는 2.62로 낮았고 DI0/RC는 0.41로 높았다. 경경은 PIABS와 정의 상관관계를 나 타낸 반면, DI0/RC와는 부의 상관관계를 나타내어 다양한 엽 록소형광 지수를 통해 저온기 대목 종류에 따른 접수의 생육 차이를 분석할 수 있는 것으로 판단된다.