초록 ▼

◦ 본 기술은 엽채류 수경재배에 있어서 생육증진 및 기능성 유효성분 함량 증진을 위하여 BT 및 IT 기법적 접근을 시도하여 최종적으로는 BT 및 IT 기법을 접목한 신개념의 친환경 농업기술임.
◦ BT 기법에서는 PGB (Microbial Polyglucosamine Biopolymer, 미생물 폴리글루코사민)을 수경재배에 적용시켜 효용성 및 유효성분 함량을 검증하였음.
- PGB 생산 미생물 및 활용에 대한 원천기술은 (주)나노톡스텍에서 보유하고 있음 (특허 제10-0558142 및 제 10-0678615호).

◦ 본 기술은 엽채류 수경재배에 있어서 생육증진 및 기능성 유효성분 함량 증진을 위하여 BT 및 IT 기법적 접근을 시도하여 최종적으로는 BT 및 IT 기법을 접목한 신개념의 친환경 농업기술임.
◦ BT 기법에서는 PGB (Microbial Polyglucosamine Biopolymer, 미생물 폴리글루코사민)을 수경재배에 적용시켜 효용성 및 유효성분 함량을 검증하였음.
- PGB 생산 미생물 및 활용에 대한 원천기술은 (주)나노톡스텍에서 보유하고 있음 (특허 제10-0558142 및 제 10-0678615호).
- PGB는 glucose 등의 6탄당에 amine group이 결합된 amino-sugar로 구성된 다당체이며 구성당 및 branch 결합이 갑각류 유래의 키틴-키토산과 유사한 구조적 특성을 가짐.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약서(초록) ... 3
• 목차 ... 4
• 제 1 장 기술개발의 개요 ... 7
• 제 1 절 대상기술(또는 제품)의 개요 및 개발 필요성 ... 7
• 1. 대상기술의 개요 ... 7
• 2. 개발 필요성 ... 9
• 제 2 절 관련기술 현황 ... 12
• 1. 국내 관련기술 현황 ... 12
• 2. 국외 관련기술 현황 ... 14
• 제 2 장 개발목표 및 개발내용 ... 15
• 제 1 절 기술개발 목표 ... 15
• 제 2 절 세부 개발방법 및 내용 ... 16
• 1. 주요 기술개발 내용 ... 16
• 가. 총괄 기술개발 내용 ... 16
• 나. (주)나노톡스텍 기술개발 내용 ... 16
• 다. (주)이테크텟 기술개발 내용 ... 16
• 2. 세부 기술개발 방법 ... 17
• 가. 세부 개발방법 ... 17
• (1) 농용바이오소재 폴리글루코사민 (PGB) 생산량이 증가한 돌연변이 균주선별 ... 17
• (2) PGB의 대량생산 ... 17
• (3) PGB의 분리정제 ... 17
• (4) PGB의 식물 병원성 세균 및 조류에 대한 항균활성 검증 ... 17
• (5) PGB의 식물 병원성 진균에 대한 항균활성 검증 ... 18
• (6) UV-C 광원의 식물 병원성 세균 및 조류에 대한 항균활성 검증 ... 18
• (7) PGB 처리 씨앗의 발아율 측정 ... 18
• (8) Test bed를 활용한 수경재배 ... 19
• (9) 상추 생장 분석 ... 19
• (10) 식물 중의 유용성분 분석 ... 19
• (11) LED를 적용한 양액자동공급장치가 부착된 식물재배장치의 개발 ... 20
• 3. 세부 기술개발 결과 ... 23
• 가. 농용 바이오 소재 폴리글루코사민의 대량생산 기술개발 및 시제품 생산 ... 23
• (1) PGB 생산이 증가한 돌연변이 균주 탐색 ... 23
• (2) Citrobacter sp. BL-4N6의 PGB 생산 조건 확립 및 생산성 평가 ... 24
• 나. 농용 바이오소재 폴리글루코사민의 항균 활성 및 발아 촉진 활성 ... 29
• (1) PGB의 식물 병원성 세균에 대한 항균활성 ... 30
• (2) PGB의 조류에 대한 항균활성 ... 31
• (3) PGB의 식물 병원성 진균에 대한 항균활성 ... 32
• (4) PGB의 발아 촉진 활성 ... 34
• 다. UV-C의 식물 병원성 세균 및 조류에 대한 항균활성 ... 36
• (1) UV-C의 식물 병원성 세균에 대한 항균활성 ... 36
• (2) UV-C의 조류에 대한 항균활성 ... 38
• 라. Test bed에서 PGB 처리시 엽채류의 생육효과 및 유용성분 분석 ... 38
• (1) PGB 처리 상추의 생육 촉진 효과 ... 38
• (2) PGB 처리 상추의 유용성분 함량 분석 ... 41
• (3) 양액 공급 조건 결정을 위한 PGB 반복처리 ... 44
• (4) PGB의 친환경 유기농자재 등록을 위한 약해·약효 시험 ... 45
• 마. Test bed에서 LED 조사시 엽채류의 생육효과 및 유용성분 분석 ... 46
• (1) LED 처리 상추의 생육 촉진 효과 ... 46
• (2) LED 처리 상추의 유용성분 함량 분석 ... 48
• 바. Test bed에서 PGB 및 LED 동시 처리시 엽채류의 생육효과 및 유용성분 분석 ... 49
• (1) PGB, LED 혼합 처리 상추의 생육 촉진 효과 ... 49
• (2) PGB, LED 혼합 처리 상추의 유용성분 함량 분석 ... 52
• 사. LED를 적용한 양액 자동공급장치의 개발 ... 54
• (1) 양액 자동공급장치를 장착한 수경재배용 식물재배장치 ... 54
• (2) LED 조명 Module ... 56
• (3) UV-C Lamp ... 57
• (4) 식물배양대 ... 57
• (5) 양액공급부 ... 57
• (6) 지지대 ... 58
• (7) 양액자동공급장치 ... 58
• (8) 양액자동공급장치를 장착한 수경재배용 식물재배장치의 제어 ... 58
• (9) 양액자동공급장치의 제어를 위한 외부통신 사양 ... 61
• 아. 양액 자동공급장치가 부착된 식물재배장치를 이용한 수경재배 ... 62
• (1) 상추 및 쑥갓의 수경재배 ... 62
• (2) 레드치커리 및 적상추의 수경재배 ... 66
• (3) 청치커리 및 비트의 수경재배 ... 68
• 제 3 장 성과요약 및 기대효과 ... 69
• 제 1 절 핵심 개발성과 ... 69
• 1. 농용 바이오 소재 PGB의 생산성 향상 및 대량생산 ... 69
• 2. PGB의 항균, 항진균 및 항조류 활성 스펙트럼 검증 ... 69
• 3. UV-C의 항균 및 항조류 활성 검증 ... 70
• 4. PGB의 식물 생장 및 유용성분 함량 증대 효과 ... 70
• 5. PGB 및 LED 동시 적용 시 식물 생장 및 유용성분 함량 증대 효과 ... 70
• 6. 양액 자동공급장치가 장착된 식물재배장치의 개발 ... 71
• 7. 양액 자동공급장치가 장착된 식물재배장치를 이용한 식물재배 성과 ... 71
• 제 2 절 기대효과 ... 73
• 1. 기대효과 및 사업화 방안 ... 73
• 가. 농용바이오소재 PGB ... 73
• 나. 양액자동공급장치를 장착한 식물재배장치 ... 74
• 별첨 1. 상추의 광이용 효율 및 생리활성성분 분석보고서 ... 77
• 별첨 2. 친환경 유기농자재 약해·약효 검증 시험 결과보고서 ... 84