[논문]LED의 간헐조명과 RGB 비율에 따른 상추의 품종별 생육 특성

김성진; 복권정; 이공인; 박종석

doi:10.12791/ksbec.2017.26.2.123

LED의 간헐조명과 RGB 비율에 따른 상추의 품종별 생육 특성
Growth Characteristics of Lettuce under Different Frequency of Pulse Lighting and RGB Ratio of LEDs 원문보기

시설원예ㆍ식물공장 = Protected horticulture and plant factory, v.26 no.2, 2017년, pp.123 - 132

김성진 (충남대학교 농업생명과학대학 원예학과) , 복권정 (충남대학교 농업생명과학대학 원예학과) , 이공인 (국립농업과학원 농업공학부) , 박종석 (충남대학교 농업생명과학대학 원예학과)

초록
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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 재배 룸의 온도와 습도, $23{\pm}1^{\circ}C/50-60%$(주간)과 $18{\pm}1^{\circ}C/70-85%$(야간) 조건에서 담액수경재배로 4주간 재배하였다. 광합성유효광량자속밀도(PPFD)는 재배베드 위에서 $110{\pm}3{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 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 6:3:1에서 적축면 상추의 생체중은 다른 RGB 처리구와 비교하여 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 모두에서 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.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was aimed to investigate the effect of 1)irradiation with several different ratios using red, green, and blue LEDs and 2)various pulsed light irradiation with 50% duty ratio using red and blue LEDs on the growth and morphogenesis of three lettuce cultivars (Lactuca sativar L. cv. 'Jukchukmeon', 'Lolo Rosa', and 'Grand Rapid') in hydroponics culture system for 4 weeks after transplanting. Seeds were sown in rock-wool plug trays and they were placed in a culture room which was controlled at $23{\pm}1^{\circ}C/18{\pm}1^{\circ}C$ temperature and 50-60/70-85% for day and night, respectively, during cultivation period. Irradiated RGB ratios with LEDs were 6:3:1, 5:2.5:2.5, 3:3:4, 2:2:6, and 1:1:8 with $110{\pm}3{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD on the surface of cultivation bed. The frequencies of pulsed lighting was 50, 100, 500, 1,000, 5,000, 10,000, 25,000Hz (20, 10, 0.1, 0.04 ms) with red and blue LEDs and 50% duty ratio. At the RGB ratio of 6:3:1, the average fresh weight of 'Jukchukmeon' was significantly higher than that of other RGB treatments, but no significant difference compared to the fluorescent treatment. The average fresh weight at 1:1:8 RGB ratio in 'Lolo Rosa' was significantly lower than that of other RGB treatments. Leaf number and fresh weight of 'Grand Rapid' were significantly lower in the control and 1:1:8 RGB treatments, compared to the other RGB treatments. As the ratio of blue light increased, leaf length decreased and leaf shape became round in three lettuces. Although there is little change in growth, it could not be found any tendency to affect the growth and morphogenesis of three lettuces caused by increasing or decreasing frequency of pulsed lighting with 50% duty ratio at the $72{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

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 재배 룸의 온도와 습도, 23±1℃/50-60%(주간)과 18±1℃/70-85%(야간) 조건에서 담액수경재배로 4주간 재배하였다.
본 연구의 목적은1)녹색광원을 전체 광원의 10-30% 조건으로 고정시키고 적색광과 청색광의 RGB비율을 변화시켜 상추 3개 품종의 생육과 형태형성에 미치는 영향과2)적청색 LED 광원 기반의(4:1 비율-소비전압) 듀티비 50% 조건에서 다양한 펄스광 조사가 상추 3품종의 생육과 형태형성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 수행되었다.

제안 방법

4. Leaf number, leaf length, leaf width, and fresh weight of three cultivar lettuces (A: jukchukmeon, B: lollo rosa, C: grand rapid) grown under the different frequencies (50, 100, 500, 1,000, 5,000, 10,000, and 25,000 Hz; 20, 10, 2, 1, 0.2, 0.1, 0.04ms) of red and blue LED with 50% duty ratio using plus width modulation method for 4 weeks after transplanting. Continuous light was used with fluorescent lamp having far-red wavelength.
5, 3:3:4, 2:2:6, 1:1:8의 비율로 5개의 LED처리구를 만들었으며 1개는 형광등(FHF32 SSEX-D, 씨티전기, 서울, 대한민국)을 이용하여 대조구로 설정하였다. RGB의 비율에 따른 각 광원의 광합성유효광량자속밀도(PPFD: photosynthetic photon flux density)는 광량자센서(LI-190, LI-COR, Lincolin, NE, USA)와 모니터링 장치(LI-250, LI-COR, Lincolin, NE, USA)를 이용하여 측정하였으며, 모든 LED와 형광등의 스펙트럼 분포는 분광방사측정기(MS-720; Eko Instruments Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다(Fig. 2). 식물 재배베드 바닥 16곳에서 모든 광처리의 PPFD값의 평균은 110μmol·m^-2·s^-1이었으며, 일장은 16:8h(주:야) 조건이었다(Table 1).
[Experiment 1] RGB 비율에 따른 상추 생육에 대한 실험을 위해서 Red (UR101, 서울반도체, 대한민국; peak wavelength: 660nm), Green (GR101, 서울반도체, 대한민국; peak wavelength: 570nm), Blue (NB104, 서울반도체, 대한민국; peak wavelength: 460nm) 칩을 이용하여 각각의 광원을 독립적으로 제어할 수 있는 엣지타입의 면광원[300(길이) × 300(높이)]을 개발하였다(Fig. 1, RIST-포항산업과학연구원, 포항, 대한민국).
[Experiment 2] 본 실험에 사용된 LED광조사 시스템(LCSZMS-001, 파루스, Chunan, Korea)은 광조절 장치, 환경측정장치, 유틸리티로 구성되어있으며 무선 Zigbee 통신을 사용하여 제어기와 본체의 데이터 송수신을 수행한다. 광조사 시스템에 사용된 LED는 적색(IWS-L5056-UR-K3, peak wavelength 657nm, 이츠웰, 인천, 대한민국)과 청색(IWS-L3512-UB-K1, peak wavelength 460nm, 이츠웰, 인천, 대한민국)을 이용하였으며 적색칩과 청색 칩이 설치된 비율은 4:1(개수) 이었다(Fig.
생체중은 수확 후 지상부를 절단하여 전자저울(HR-A, 대현 사이언스, 서울, 대한민국)을 이용하여 측정하였으며, 이후엽장 10mm 이상의 엽을 본엽으로 간주하여 엽수를 측정하였다. 가장 큰 엽의 엽장, 엽폭과 최대 근장은 디지털 버니어 캘리퍼(BD-DC200P, 흥원, 서울 대한민국)를 이용하여 측정하였고, 근중의 경우 뿌리 표면에 흡착되어 있는 수분을 실험용 티슈(킴테크, 유한킴벌리, 서울, 대한민국)를 이용하여 수분을 완벽히 제거한 후 전자저울을 이용하여 측정하였다.
본엽 4매가 출현한 파종 후 21일째 각각의 묘는 같은 크기의 생육정도를 판단하여 27주를 선발하였으며 스티로폼 베드(600 ×600) 2개에 15cm의 주간 간격으로 각각의 품종 9주씩 총 27주를 정식하였다.
1). 사용된 LED 광원은 주파수 변조 방법(pulse width modulation)을 이용하여 듀티비 50%를 고정시킨 상태에서 발생 주파수를 50, 100, 500, 1,000, 5,000, 10,000, 25,000Hz(20, 10, 2, 1, 0.2, 0.1, 0.04ms)조건으로 발생시켰으며 모든 주파수 처리구에서의 PPFD값은 식물 재배베드 바닥 16곳에서의 평균값으로 구하였으며 대조구로는 적 청색 LED의 연속광으로 하였으며 같은 PPFD 조건에서 실험하였다.
정식 4주 후, 3개 품종의 생육조사를 실시하였다. 생체중, 엽수, 엽장, 엽폭, 근중, 최대 근장을 측정하였다. 생체중은 수확 후 지상부를 절단하여 전자저울(HR-A, 대현 사이언스, 서울, 대한민국)을 이용하여 측정하였으며, 이후엽장 10mm 이상의 엽을 본엽으로 간주하여 엽수를 측정하였다.
생체중, 엽수, 엽장, 엽폭, 근중, 최대 근장을 측정하였다. 생체중은 수확 후 지상부를 절단하여 전자저울(HR-A, 대현 사이언스, 서울, 대한민국)을 이용하여 측정하였으며, 이후엽장 10mm 이상의 엽을 본엽으로 간주하여 엽수를 측정하였다. 가장 큰 엽의 엽장, 엽폭과 최대 근장은 디지털 버니어 캘리퍼(BD-DC200P, 흥원, 서울 대한민국)를 이용하여 측정하였고, 근중의 경우 뿌리 표면에 흡착되어 있는 수분을 실험용 티슈(킴테크, 유한킴벌리, 서울, 대한민국)를 이용하여 수분을 완벽히 제거한 후 전자저울을 이용하여 측정하였다.
RGB 각 광원의 1개의 모듈은 입력전압을 1-10단계의 등간격으로 디밍 조절하였다. 이러한 광원모듈을 2줄로 4개씩 총 8개를 식물재배상 위에 고정하여 RGB 비율을 6:3:1, 5:2.5:2.5, 3:3:4, 2:2:6, 1:1:8의 비율로 5개의 LED처리구를 만들었으며 1개는 형광등(FHF32 SSEX-D, 씨티전기, 서울, 대한민국)을 이용하여 대조구로 설정하였다. RGB의 비율에 따른 각 광원의 광합성유효광량자속밀도(PPFD: photosynthetic photon flux density)는 광량자센서(LI-190, LI-COR, Lincolin, NE, USA)와 모니터링 장치(LI-250, LI-COR, Lincolin, NE, USA)를 이용하여 측정하였으며, 모든 LED와 형광등의 스펙트럼 분포는 분광방사측정기(MS-720; Eko Instruments Co.
이러한 파종판은 형광등 광원의 광강도 120μmol·m-2·s-1, 온도 22±2℃,습도 50-70% 조건의 재배실에 정치하고 2일 간격의 저면관수 방식으로 관수하였다.
양액은 양액탱크에(300L) 수중펌프(IP217, 윌로펌프, 부산, 대한민국)를 설치하여 최상단 재배베드로 양액을 공급하고 배수되는 양액은 아래 재배베드로 흘려보내 최종적으로 하단의 양액탱크로 순환시켰다. 재배베드는 PVC재질을 이용하여 성형가공하였으며 600mm(폭)과 1200mm(길이)로 제작되었으며, 가운데 압축 스티로폼으로 공간을 나누었다. 정식 후 야마자키 상추배양액의 EC 농도 1.
정식 4주 후, 3개 품종의 생육조사를 실시하였다. 생체중, 엽수, 엽장, 엽폭, 근중, 최대 근장을 측정하였다.
파종 후 육묘 기간을 거쳐 유사한 외형을 갖는 묘를 선발하여 재배 룸의 온도와 습도, 23±1℃/50-60%(주간)과 18±1℃/70-85%(야간) 조건에서 담액수경재배로 4주간 재배하였다.

대상 데이터

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 6:3:1에서 적축면 상추의 생체중은 다른 RGB 처리구와 비교하여 유의적으로 높은 값을 보였으나, 대조구인 형광등처리구와는 유의적 차이가 발생되지 않았다.
[Experiment 2] 본 실험에 사용된 LED광조사 시스템(LCSZMS-001, 파루스, Chunan, Korea)은 광조절 장치, 환경측정장치, 유틸리티로 구성되어있으며 무선 Zigbee 통신을 사용하여 제어기와 본체의 데이터 송수신을 수행한다. 광조사 시스템에 사용된 LED는 적색(IWS-L5056-UR-K3, peak wavelength 657nm, 이츠웰, 인천, 대한민국)과 청색(IWS-L3512-UB-K1, peak wavelength 460nm, 이츠웰, 인천, 대한민국)을 이용하였으며 적색칩과 청색 칩이 설치된 비율은 4:1(개수) 이었다(Fig. 1). 사용된 LED 광원은 주파수 변조 방법(pulse width modulation)을 이용하여 듀티비 50%를 고정시킨 상태에서 발생 주파수를 50, 100, 500, 1,000, 5,000, 10,000, 25,000Hz(20, 10, 2, 1, 0.
본엽 4매가 출현한 파종 후 21일째 각각의 묘는 같은 크기의 생육정도를 판단하여 27주를 선발하였으며 스티로폼 베드(600 ×600) 2개에 15cm의 주간 간격으로 각각의 품종 9주씩 총 27주를 정식하였다. 묘가 식재된 정식판은 박막수경장치가 설치된 3단 재배장치에 각각 정치하였으며 이러한 재배장치는 총 4대가 설치되어 실험에 이용되었다. 양액은 양액탱크에(300L) 수중펌프(IP217, 윌로펌프, 부산, 대한민국)를 설치하여 최상단 재배베드로 양액을 공급하고 배수되는 양액은 아래 재배베드로 흘려보내 최종적으로 하단의 양액탱크로 순환시켰다.
배양액은 야마자키 상추배양액(NO3-N 6me·L-1, NH4-N 0.5me·L-1, Ca 2me·L-1,PO4-P 1.5me·L-1, Mg 1me·L-1, SO4-S 1me·L-1, K4me·L-1)의 1/2 농도로 본엽이 발생한 시점부터 급액하였다.
상추(Lactuca sativar L. cv. ‘적축면’, ‘롤로롯사’, ‘그랜드래피드’)의 3개 품종(Asia Seed Co. Ltd., Seoul, Korea)의 종자 240립을 각각 240공 암면 파종판(한국UR암면, Ansung, Korea)에 파종하였다.

데이터처리

본 실험은 완전임의 배치법으로 2반복 수행되었다. 식물 생육 측정을 위한 모든 처리구는 반복 당 9개체를 측정하였으며, 통계분석은 SAS 통계분석 프로그램 (ver. 9.2)을 이용하였다. 평균 간의 유의성 검증을 위하여 던컨의 다중 분산분석(Duncan’s multiple range test; DMRT)를 P<0.
평균 간의 유의성 검증을 위하여 던컨의 다중 분산분석(Duncan’s multiple range test; DMRT)를 P<0.05 조건으로 분석하였다.

이론/모형

본 실험은 완전임의 배치법으로 2반복 수행되었다. 식물 생육 측정을 위한 모든 처리구는 반복 당 9개체를 측정하였으며, 통계분석은 SAS 통계분석 프로그램 (ver.

성능/효과

RGB 비율 6:3:1에서 적축면 상추의 생체중은 다른 RGB 처리구와 비교하여 유의적으로 높은 값을 보였으나, 대조구인 형광등처리구와는 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 모두에서 엽장이 감소하면서 엽형이 둥근 형태로 발달하였다.
04ms) 이었다. RGB 비율 6:3:1에서 적축면 상추의 생체중은 다른 RGB 처리구와 비교하여 유의적으로 높은 값을 보였으나, 대조구인 형광등처리구와는 유의적 차이가 발생되지 않았다. RGB 비율 1:1:8의 조건에서, 롤로로사는 생체중, 그랜드 래피드는 엽수와 생체중이 다른 RGB 처리구와 비교하여 유의적으로 낮았다.
롤로로사 품종의 최대 근장을 측정한 결과 형광등처리에서 가장 낮은 값을 보였으며 이후 RGB의 비율에서 청색광이 증가함에 따라서 최대 근장이 증가하는 경향을 보였다. RGB 비율이 2:2:6과 1:1:8 처리구에서 다른 나머지 처리구와 비교하여 유의적으로 높은 결과를 보였다(Fig. 3). 그랜드래피드 품종의 경우 RGB 비율이 6:3:1, 5:2.
5 처리구에서 가장 높게 나타났으며 이후 청색광의 증가에 비례하여(게)엽장은 계속 작아지는 경향을 보였다. RGB 비율이 6:3:1에서 그랜드 래피드 품종의 엽폭은 가장 길었으며 이후 청색광의 비율이 증가함에 따라서 엽폭이 감소하는 경향을 보였다. 광원에 따른 엽장과 엽폭의 감소비율은 달랐으나, 전체적으로 청색의 비율이 증가하면서 둥근 형태의 엽형으로 나타났으며, 적축면과 롤로로사에서 보여준 경향과 유사한 것으로 판단된다.
RGB 비율이 6:3:1에서 그랜드 래피드 품종의 엽폭은 가장 길었으며 이후 청색광의 비율이 증가함에 따라서 엽폭이 감소하는 경향을 보였다. 광원에 따른 엽장과 엽폭의 감소비율은 달랐으나, 전체적으로 청색의 비율이 증가하면서 둥근 형태의 엽형으로 나타났으며, 적축면과 롤로로사에서 보여준 경향과 유사한 것으로 판단된다. 뿌리 생체중의 경우 RGB 비율이 3:3:4 처리에서 유의적으로 가장 높은 값을 보였으며, 청색광 또는 적색광이 증가할수록 뿌리 생체중이 감소하는 경향을 나타내었으며 대조구인 형광등 처리에서 가장 낮은 값을 나타내었다.
그러나, 적축면 상추의 경우 25,000Hz 처리구는 1,000Hz 처리구와 비교하여 유의적으로 높은 값을 보였다. 그랜드 래피드의 50Hz 처리구는 연속광인 대조구와 비교하여 유의적으로 낮은 값을 보였다. 따라서, 본 실험에서 처리된 50에서 25,000Hz 까지의 펄스광은 같은PPFD 조건의 연속광과 비교하여 상추의 생장에는 영향을 주지 않는 것으로 판단되며, 일부의 처리 또는 품종에서 형태형성 측면에서 일부 차이를 나타내었으나, 펄스광의 추이에 따른 경향값으로 판단하기에는 어렵다고 사료된다.
엽장과 엽폭 또한 RGB의 비율에 따라서 달라지는데, 청색의 비율이 높아질수록 엽장은 짧아지는 경향을 나타내어 엽의 모양이 둥근 형태로 나타났다. 대조구의 뿌리 생체중과 비교하여 RGB의 비율이 3:3:4와 2:2:6의 처리구는 유의적 차이가 없었으나, 나머지 RGB 처리는 유의적으로 낮은 값을 나타내었다. 롤로로사 품종의 최대 근장을 측정한 결과 형광등처리에서 가장 낮은 값을 보였으며 이후 RGB의 비율에서 청색광이 증가함에 따라서 최대 근장이 증가하는 경향을 보였다.
또한 Son and Oh(2015)는 그랜드 래피드 TBR 품종의 재배 실험에서 LED를 이용한 RGB 7:2:1 처리는 형광등과 고압나트륨 램프처리의 대조구와 비교하여PPFD 173μmol·m^-2·s^-1 조건에서 지하부의 생체중이 유의적으로 높게 나타났다고 보고하였다. 따라서, RGB의 조합은 대상작물의 형태형성을 고려하여 둥근형태의 엽형을 원한다면 R이 50% 이상인 조건에서 B의 비율이 높은 조건의 광조사가 필요하며, 정상적으로 생육을 증가시키고자 할 경우 60% 수준의 R조건과 G와 B의 비율을 조절하는 것이 바람직하다고 판단되었다.
그랜드 래피드의 50Hz 처리구는 연속광인 대조구와 비교하여 유의적으로 낮은 값을 보였다. 따라서, 본 실험에서 처리된 50에서 25,000Hz 까지의 펄스광은 같은PPFD 조건의 연속광과 비교하여 상추의 생장에는 영향을 주지 않는 것으로 판단되며, 일부의 처리 또는 품종에서 형태형성 측면에서 일부 차이를 나타내었으나, 펄스광의 추이에 따른 경향값으로 판단하기에는 어렵다고 사료된다.
대조구의 뿌리 생체중과 비교하여 RGB의 비율이 3:3:4와 2:2:6의 처리구는 유의적 차이가 없었으나, 나머지 RGB 처리는 유의적으로 낮은 값을 나타내었다. 롤로로사 품종의 최대 근장을 측정한 결과 형광등처리에서 가장 낮은 값을 보였으며 이후 RGB의 비율에서 청색광이 증가함에 따라서 최대 근장이 증가하는 경향을 보였다. RGB 비율이 2:2:6과 1:1:8 처리구에서 다른 나머지 처리구와 비교하여 유의적으로 높은 결과를 보였다(Fig.
, 2011). 롤로로사와 그랜드 래피드의 지하부 생체중은 녹색과 청색의 비율이 높았던 RGB 3:3:4에서 유의적으로 가장 높은 값을 나타냈으며, 적색광과 청색광이 증가하는 광조합으로 갈수록 감소하는 경향을 나타내었다. 청색광의 광수용체로 알려진 phototropins-1은 토양의 가뭄내성에 대한 자연선택에 의해 진화적으로 형성되었다는 것을 Arabidopsisthaliana의 실험을 통하여 암시하면서 이러한 phototropins1은 뿌리의 생장에 직접 관련이 있다고 하였다(Galen etal.
3). 롤로로사의 경우 대조구인 형광등 처리구와 RGB 1:1:8 처리구의 생체중이 각각 54g과 34g으로 형광등 처리 구에서 유의적으로 높은 값을 보였으며, 엽수에서도 형광등 처리구는 RGB 1:1:8 처리구보다 유의적으로 높게 나타났다(Fig. 3). 엽장과 엽폭 또한 RGB의 비율에 따라서 달라지는데, 청색의 비율이 높아질수록 엽장은 짧아지는 경향을 나타내어 엽의 모양이 둥근 형태로 나타났다.
광원에 따른 엽장과 엽폭의 감소비율은 달랐으나, 전체적으로 청색의 비율이 증가하면서 둥근 형태의 엽형으로 나타났으며, 적축면과 롤로로사에서 보여준 경향과 유사한 것으로 판단된다. 뿌리 생체중의 경우 RGB 비율이 3:3:4 처리에서 유의적으로 가장 높은 값을 보였으며, 청색광 또는 적색광이 증가할수록 뿌리 생체중이 감소하는 경향을 나타내었으며 대조구인 형광등 처리에서 가장 낮은 값을 나타내었다. 롤로로사도 유사한 경향을 보였으며, RGB의 비율에 따른 광합성 산물이 지하부로 이동되는 전류속도의 차이에 의해 발생되는 것으로 생각된다.
롤로로사도 유사한 경향을 보였으며, RGB의 비율에 따른 광합성 산물이 지하부로 이동되는 전류속도의 차이에 의해 발생되는 것으로 생각된다. 상추 3개 품종에 조사된 광의 다른 RGB 비율은 지상부 및 지하부 생육과 엽형을 변화시켰으며, 특히 청색광의 비율이 증가할수록 엽장은 감소하는 경향이 모든 품종에서 나타났으며, 청색광이 80%를 차지하는 처리구에서는 생체중이 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 품종에 따른 광에 대한 각각의 반응으로 상이한 형태형성을 유도하고 광합성량과 분배율의 차이에 의해 다른 반응을 보이는 것으로 판단된다.
식물 재배베드 바닥 16곳에서 모든 광처리의 PPFD값의 평균은 110μmol·m-2·s-1이었으며, 일장은 16:8h(주:야) 조건이었다(Table 1).
실제 작물이 정식되고 생장하면서 군락에서의 입사광량은 초기 바닥에서의 측정값보다는 높은 값으로 유지되었으며 수확 전 군락에서의 광강도는 230μmol·m-2·s-1 수준으로 나타났다.
3). 엽장과 엽폭 또한 RGB의 비율에 따라서 달라지는데, 청색의 비율이 높아질수록 엽장은 짧아지는 경향을 나타내어 엽의 모양이 둥근 형태로 나타났다. 대조구의 뿌리 생체중과 비교하여 RGB의 비율이 3:3:4와 2:2:6의 처리구는 유의적 차이가 없었으나, 나머지 RGB 처리는 유의적으로 낮은 값을 나타내었다.
그랜드 래피드에서는 유의적인 차이를 관찰할 수 없었다. 엽장의 경우, 대조구와 비교하여 적축면 상추의 경우 유의적 차이가 없었으나, 1,000Hz에서 낮은 값을 보였으며, 롤로로사의 경우 유의적 차이가 발생되지 않았고, 그랜드 래피드의 경우 연속광인 대조구와 비교하여 500Hz 처리구에서 유의적으로 크게 나타났다. 적축면 상추의 엽폭은 대조구인 연속광과 비교하여 모든 처리구에서 유의적 차이를 보이지 않았으나, 100Hz 처리구는 50과 1,000Hz 처리구와 비교하여 유의적으로 높게 나타났다.
3). 적축면 상추 뿌리의 생체중에 있어서 6:3:1의 비율이 5:2.5:2.5의 처리와 비교하여 유의적으로 높게 나타났으나, 엽수, 엽폭, 최대 근장의 부분에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다(Fig. 3). 롤로로사의 경우 대조구인 형광등 처리구와 RGB 1:1:8 처리구의 생체중이 각각 54g과 34g으로 형광등 처리 구에서 유의적으로 높은 값을 보였으며, 엽수에서도 형광등 처리구는 RGB 1:1:8 처리구보다 유의적으로 높게 나타났다(Fig.
엽장의 경우, 대조구와 비교하여 적축면 상추의 경우 유의적 차이가 없었으나, 1,000Hz에서 낮은 값을 보였으며, 롤로로사의 경우 유의적 차이가 발생되지 않았고, 그랜드 래피드의 경우 연속광인 대조구와 비교하여 500Hz 처리구에서 유의적으로 크게 나타났다. 적축면 상추의 엽폭은 대조구인 연속광과 비교하여 모든 처리구에서 유의적 차이를 보이지 않았으나, 100Hz 처리구는 50과 1,000Hz 처리구와 비교하여 유의적으로 높게 나타났다. 롤로로사의 경우 대조구와 비교하여 5,000Hz 처리구에서 유의적으로 적게 나타났다.
정식 4주 후 ‘적축면’ 상추의 생체중은 RGB 비율이 6:3:1의 경우 주당 평균 생체중이 81g인 것과 비교하여 R의 비율이 높은 처리구에서 낮은 순으로 59, 58, 58과 62g으로 유의적 차이를 나타냈다.
RGB 비율 1:1:8의 조건에서, 롤로로사는 생체중, 그랜드 래피드는 엽수와 생체중이 다른 RGB 처리구와 비교하여 유의적으로 낮았다. 청색광의 비율이 증가할수록, 3개 품종 모두에서 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.
4). 펄스광에 의한 상추 3 품종의 생체중은 대조구인 연속광과 비교하여 모든 펄스 처리구에서 유의적으로 높지 않았다(Fig. 4).그러나, 적축면 상추의 경우 25,000Hz 처리구는 1,000Hz 처리구와 비교하여 유의적으로 높은 값을 보였다.
펄스광에 의한 상추 3개 품종의 엽수는 대조구인 연속광과 비교하여 유의적으로 증가한 처리구는 없었다(Fig. 4). 다만, 적축면 상추에서 1,000Hz에서 대조구와 비교하여 유의적으로 낮았으며 롤로로사에서는 500과 10,000Hz에서 유의적으로 낮았다(Fig.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	광의 3가지 요소인 광강도, 광질, 광주기는 식물에게 어떤 역할을 하는가?	, 2016) 등에 관여한다. 이러한 광의 3가지 요소들은 식물의 생육과 발달에 중요한 환경요인으로써 식물의 생리학적, 형태형성학적, 해부학적으로 뿐만 아니라 광합성의 중요한 에너지원으로서 그 역할을 수행한다(Taiz and Zeiger, 1991). 이러한 광의 요소 중에서 광질은 광수용체와 관련이 있는데, 파이토크롬(phytochromes; 적색과 근적외선), 크립토크롭(cryptochromes; 청색과 UV-A), 포토트로핀(청색과 UV-A), UVR8 (UV-B) 등이 현재까지 보고되었다(Son et al.
	발광 다이오드가 가진 장점은?	발광 다이오드(LEDs)는 제조기술의 발달과 가격하락의 영향으로 많은 분야에서 더욱더 보편화되고 있다. 이러한 이유로는 상대적으로 높은 전기에 대한 광 에너지의 변환 효율과 다양한 스펙트럼, 상대적으로 낮은 표면 온도, 긴 수명, 가스가 없고 경도가 높은 재질 특성 때문이다. 특히, 흰색 LED 칩은 그 효율(lumen/W)이 2010년에 75, 2016년 150, 2020년에는 200에 도달 할 것으로 기대된다(US Department of Energy, 2011).
	적색과 청색광은 각각 식물의 어떤 활동에 관여하는가?	, 2013) 특히 가시광선 영역 중 적색과 청색광 파장은 엽록소에 의해서 가장 효과적으로 흡수되는 파장이며 광합성에 있어 매우 중요한 에너지원으로써 요구된다(McCree, 1972). 적색광(620-670nm)은 파이토크롬을 활성화시켜 종자발아, 착과, 꽃눈 분화를 조절할 수 있으며, 청색광(420-480nm)은 크립토크롬이나 포토트로핀을 활성화시켜 형태형성, 꽃눈의 형성, 굴광성, 엽록체의 운동, 기공 열림 등에 관여한다고 알려져 있다. 이러한 두 파장 영역의 광은 식물의 생장, 발달, 형태형성에 매우 중요하게 인식되어 식물공장이나 수직농장과 같은 식물 생산시스템에 많이 채택되고 있는 중요한 광원이다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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