식물공장 내 광원과 광도에 따른 시금치의 생육 특성과 무기이온 함량 비교 : 식물공장 내 광원과 광도에 따른 시금치의 생육 특성과 무기이온 함량 비교 = Comparison of Growth Characteristics and Inorganic Ion Content of Spinach Plant under Different Light Sources and Light Intensities in a Plant Factory

국문 초록 (Abstract)

본 실험은 식물공장 사계성 시금치 품종 재배에서 광원과 광도에 따른 생육 특성 과 무기이온 함량을 비교하고자 수행하였다. LED 2개의 광원（적색+청색（2:1 ratio）, 백색）과 2개의 PPFD 수준（100, 200 µmol·m-2·s-1）에서 시금치의 생육 특성과 엽내 무기이온 함량을 조사하였다. LED 광원과 광도에 따른 시금치 생장은 엽병장 변화에서 크게 나타났는데 엽병 장은 W100 처리구에서 정식 8일 이후 다른 처리구보다 유의적으로 가장 길었고, B+R200 처리구는 엽병장이 길어지는 현상을 보이지 않았다. 이 결과로 LED 광원과 PPFD 수준이 형태적 변화에 관여하는 요인이라는 것을 알 수 있다. 생체중의 경우 W200과 B+R200에서 높았고 건물중은 B+R200에서 유의적으로 높았다. 시금치 엽의 무기이온 함량은 광도와 광질에 의한 차이를 보였다. 철（Fe） 함량은 PPFD가 100에서 200 μmol·m-2·s-1로 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였고 노지 재배 시금치의 Fe 함량（27.3 mg·kg-1）보다 약 40~54% 높은 수준을 보였다. 이 결과들로부터 식물공장 내에서 광원과 광도 조절로 기후 변화에 대응한 상품 성 있는 고품질의 시금치 생산이 가능할 것으로 예상되며 추가적 연구가 필요할 것으로 보인다.

목차 (Table of Contents)

• 논문요약 ⅰ
• List of Tables ⅴ
• List of Figures ⅵ
• Ⅰ. 서언 1
• Ⅱ. 연구사 3
• 1. 시금치의 내력 및 영양학적 가치 3
• 1-1 재배내력 3
• 1-2 영양학적 가치 3
• 2. 시금치의 생리와 생태적 특성 4
• 2-1 온도에 대한 생리적 특성 4
• 2-2 일장성 5
• 2-3 생태적 특성과 품종 5
• 3. 시금치 종자의 발아율 증진을 위한 전처리 6
• 4. 식물공장의 발광다이오드 8
• 5. 식물공장의 발광다이오드 종류와 광도에 따른 잎의 무기이온 함량 11
• Ⅲ. 재료 및 방법 13
• 1. 식물재배 및 재배환경 13
• 2. 측정 항목 및 측정 방법 14
• 3. 통계 15
• Ⅳ. 결과 및 고찰 20
• 1. LED 광원과 광도에 따른 생육 특성 20
• 2. LED 광원과 광도에 따른 생육 변화 23
• 2-1 생육 특성 변화 – 엽장 23
• 2-2 생육 특성 변화 – 엽폭 25
• 2-3 생육 특성 변화 – 엽병장 27
• 2-4 생육 특성 변화 - 엽수 29
• 3. 엽 내 무기이온 질소（N）, 칼륨（K）, 인（P）, 철（Fe） 함량 31
• V. 결론 및 고찰 36
• 참고문헌 38
• Summary 44
• 감사의글 45