최근 간편하면서도 건강한 먹거리를 찾는 소비자가 증가하면서 바로 먹을 수 있는 형태인 어린잎 채소의 관심이 커지고 있는데 그 중 상추는 다양한 형태와 색감으로 생육기간이 비교적 짧으며 특히 광포화점이 낮아 인공광원을 사용하는 밀폐형 식물공장에서 광질과 관련된 연구에서 많이 사용되어왔다. 식물공장에서 주로 쓰이는 인공광은 LED광이 있는데 이는 고가의 설치비로 인해 식물공장 초기 투자비용이 높은 단점이 있다. 최근 기존 LED 대비 설치비용과 전력 소모량도 줄일 수 있는 퀀텀닷(Quantum Dot) 광원이 소개되었는데 퀀텀닷(Quantum Dot)이란 양자점(量子點)이라고 하며, 초 미세 반도체 입자를 말한다. 다양한 파장대와 세밀하고 정교한 색으로 표현되며 차세대 소재로 주목 받고 있는 광원이다. 이에 본 연구는 식물공장용 LED챔버 시스템에서 상추의 발아와 생육 및 색 발현에 미치는 QD-LED광원을 포함한 다양한 광질의 영향을 알아보기 위해 수행하였다. 공시 재료로는 적 로메인과 진청 로메인을 사용하였으며, 광원은 FL광, Blue(B), Red(R), Blue+Red 혼합광(B+R), 그리고 Blue + Wide Red 혼합광 B+WR(QD)으로 두었다. 발아와 생육, 엽색, 광 분포도등의 실험을 했으며 조사항목으로는 생육지수와, 엽록소 함량, 엽색, 기능성물질인 안토시아닌 함량과 비타민c 등을 보았다. 발아율 조사결과 B+WR(QD)광에서 비교적 높았으나, 처리구간 유의적인 큰 차이는 보이지 않았다. 하지만 로메인의 생육지수와 엽색의 실험에선 양상이 달랐는데 적 로메인의 경우 초장은B+WR(QD)광과 적색(R)파장에서 유의적인 차이 없이 길었으며, B+WR(QD)광에서 비교적 가장 빠른 생육을 보였다. 광합성속도와 엽록소 함량은 적색광 스펙트럼이 넓었던 B+WR(QD)광에서 가장 높았고, 엽색은 a*, b*, Hue angle 값 중 B+WR(QD)광에서 a*값이 가장 높았으며, b*값과 hue angle값은 가장 낮았다. 진청 로메인의 종합적인 생육지수는 B+WR(QD)광에서 가장 높았다. 또한 광 처리전의 엽록소함량은 처리구별 유의적인 차이가 없었지만 광 처리 후 재배 종료일에는 FL광 처리에서 가장 적은 증가율을 보였으나, B+R와 B+WR(QD)광에서는 확연한 엽록소의 증가가 나타났다. 또한 광의 분포도(조사각)측정결과 다른광 처리구에 비해 B+WR(QD)에서 비교적 Broad한 수치를 보였다. 이와 같이 광 파장대가 달라짐에 따라 생육반응과 엽색에도 유의적인 차이가 있었으며, B+WR(QD)광을 식물공장에 실제 적용할 경우 이를 긍정적으로 고려해야 할 것으로 사료된다.
Recently, as the number of consumers looking for a simple yet healthy food has increased, the interest of young leaf vegetables as a ready-to-eat form has been growing. Among them, lettuce has a relatively short growth period due to various shapes and colors. Especially, It has been widely used in research related to light quality in closed plant factories. Artificial light, which is mainly used in plant factories, has LED light, which has a disadvantage of high initial investment cost due to high installation cost. ecently, Quantum Dot light source, which can reduce installation cost and power consumption compared to conventional LED, was introduced. Quantum dot is called quantum dot and refers to ultrafine semiconductor particles. It is represented by various wavelength band and fine and elaborate color, and is a light source that is attracting attention as a next generation material. This study was carried out to investigate the effect of various light quality including QD-LED light source on germination, growth and color development of lettuce in LED chamber system for plant. The light sources treatment were FL light, Blue (B), Red (R), Blue + Red mixed light (B+R), and Blue+Wide Red mixed light B+WR(QD). The growth index, chlorophyll content, leaf color, anthocyanin content and vitamin C were investigated in the field of germination, growth, leaf color and light distribution. Germination rate was higher in B+WR(QD) light, but there was no significant difference between treatments. However, the growth index and the colorimetry of the romaine were different from each other. In the case of red romaine, the plant height was long without significant difference in B+WR(QD) light and red (R) Showed the fastest growth. Photosynthetic rate and chlorophyll content were high in B+WR(QD) light, but b* value and hue angle value were low. The overall growth index of Cheong Romain was highest in B+WR(QD) light. There was no significant difference in chlorophyll content before light treatment. After the optical treatment, the FL light treatment showed the smallest increase rate, whereas the B+R and B+WR(QD) light showed a significant increase in chlorophyll. As a result of the measurement of the distribution of light, the B+WR(QD) showed a relatively larger value than the other light. As the wavelength of light varies, there was a significant difference in growth response and leaf color. It is considered that B+WR (QD) light should be positively considered when applied to plant factories.
목 차Ⅰ. 서론 1Ⅱ. 연구사 3Ⅲ. 연구내용 71. QD-LED등을 포함한 다양한 광질이 적 로메인과 진청 로메인상추의 발아율에 미치는 영향 71-1. 재료 및 방법 71-2. 결과 및 고찰 112. QD-LED등을 포함한 다양한 광원의 단기 조사가 진청로메인 상추의 생육과 품질에 미치는 영향 152-1. 재료 및 방법 152-2. 결과 및 고찰 173. QD-LED등을 포함한 다양한 광질이 적 로메인 상추의 생육과 품질에 미치는 영향 243-1. 재료 및 방법 243-2. 결과 및 고찰 274. QD-LED등을 포함한 다양한 광질의 조사에 따른 군락광 분포와 생장 향상 364-1. 재료 및 방법 364-2. 결과 및 고찰 38Ⅳ. 인용문헌 45Ⅴ. Abstract 51