소개글
"빛의 파장따른 식물 생장"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서론
1.1. 식물 재배와 생산성의 중요성
1.2. 연구의 목적 및 필요성
2. 본론
2.1. 식물의 생산성 개념 및 의미
2.1.1. 작물과 식물의 구분
2.1.2. 식물 생산성의 역사적 변화
2.2. 생산성 향상을 위한 생리학적 요인
2.2.1. 온도
2.2.2. 광선(빛)
2.2.3. 공기(바람)
2.2.4. 수분
2.3. 재배 기술의 발전
2.3.1. 스마트팜
2.3.2. 식물공장
2.4. 광합성과 녹말 생성
2.4.1. 빛과 광합성의 관계
2.4.2. 아이오딘 반응을 통한 녹말 분석
2.5. 애기장대의 광·암 조건에 따른 생장 특성
2.5.1. 형태적 관찰
2.5.2. 정량적 분석
2.6. 기공 개폐와 환경 요인
2.6.1. 빛의 영향
2.6.2. ABA의 역할
3. 결론
3.1. 요약
3.2. 식물 생산성 향상을 위한 제언
4. 참고 문헌
본문내용
1. 서론
1.1. 식물 재배와 생산성의 중요성
식물 재배와 생산성의 중요성은 인류 문명 발달과 긴밀하게 연결되어 있다. 인간이 처음으로 정착 생활을 시작한 신석기 시대부터 식물 재배는 주요한 생산 활동이었다. 식물을 인위적으로 재배하여 식량을 안정적으로 공급할 수 있게 되면서 도시화와 인구 증가, 전쟁과 교역 등 문명의 발달이 이루어졌다. 현대에도 식물 재배의 중요성은 여전히 크다. 지구 온난화로 인한 기후 변화와 세계적인 인구 증가로 인해 식량 생산의 어려움이 대두되고 있기 때문이다. 이에 따라 현대 사회에서는 식물의 생산성을 극대화하기 위한 다양한 기술적 노력이 이루어지고 있다. 스마트팜과 식물공장 등 첨단 재배 기술의 발달로 외부 환경 요인에 구애받지 않고 식물을 효율적으로 재배할 수 있게 되었다. 또한 식물의 생리학적 특성에 대한 이해가 높아짐에 따라 온도, 광선, 공기, 수분 등의 요인을 최적화하여 식물 생산성을 높이고자 하는 노력이 이루어지고 있다. 이처럼 식물 재배와 생산성은 인류 문명사에서 핵심적인 역할을 해왔으며, 현대 사회에서도 지속적으로 중요한 과제로 다뤄지고 있다.
1.2. 연구의 목적 및 필요성
본 연구에서는 최근 급격히 증가하고 있는 LED 조명이 단순한 조명용도가 아닌 식물의 성장을 위한 목적으로 활용되는 원리에 대해 탐구하고자 한다" 연구의 필요성이 크다. 첫째, 빛의 파장에 따라 식물의 생장 속도가 다르다는 것이 알려져 있는데, 식물 광합성에 주로 활용되는 파장대인 430nm~460nm의 청자색광과 630nm~680nm의 적색광에 대해 구체적으로 살펴볼 필요가 있다"" 이를 토대로 식물성장용 LED가 이러한 청자색광과 적색광 위주로 제작되어 식물의 광합성 효율을 높일 수 있다는 것을 규명하고자 한다. 둘째, 식물성장용 LED는 실내에서 햇빛을 대체할 수 있는 조명이며, 지구온난화 등으로 인한 이상기후 현상에 영향을 받지 않는다는 장점이 있다"" 따라서 실내에서 다양한 작물을 재배할 수 있게 되어 식량 문제 해결에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다"". 이에 본 연구에서는 빛의 파장이 식물의 생장에 미치는 영향과 이를 토대로 한 식물성장용 LED의 원리를 구체적으로 분석하고자 한다.
2. 본론
2.1. 식물의 생산성 개념 및 의미
2.1.1. 작물과 식물의 구분
작물과 식물의 구분은 다음과 같다. 식물은 자연 생태계 내에서 고착적인 생활을 하는 생명체 전체를 말하며, 작물은 사람이 인위적으로 환경을 조성하여 재배하는 식물을 뜻한다. 즉, 작물은 사람이 식물을 인위적으로 직접 재배하는 행위를 통해 식량의 안정적인 공급을 의미하며 인류의 문명이 발전할 수 있는 토대를 쌓았다고 할 수 있다. 반면, 식물은 자연 상태에서 자생하며 인간의 개입이 없이 생활하는 식물 전체를 지칭한다. 따라서 작물은 식물 중에서 인간의 목적을 위해 재배되는 일부 식물을 의미하는 개념이라고 할 수 있다.
2.1.2. 식물 생산성의 역사적 변화
식물 생산성의 역사적 변화는 인류 문명의 흥망성쇠와 밀접한 관련이 있다"" 인류가 처음 이 땅에 나타나고 약 1만 년 전, 인류는 채집·어로·사냥 등의 활동을 통해 의식주를 해결하였다" 하지만 오랜 빙하기가 끝나고 지구의 기후가 따뜻해지며 인구가 증가함에 따라 인류 사회는 비로소 인위적으로 식물 재배가 가능해졌다" 이에 따라 신석기시대에 접어들면서 이전 구석기시대의 채집 경제에서 생산 경제로 발전하게 되었다"
중세를 거쳐 근대로 넘어오면서 교통과 공업이 발달하고 도시 인구가 증가함에 따라 상품생산을 목적으로 하는 농업이 등장하게 되었다" 이후 19세기 말, 자본주의가 발달함에 따라 제국 열강들이 자국의 농업을 보호하기 위해 곡물 수입에 따른 보호관세를 징수하는 등 식량 자급을 위해 노력하고 추진하였다" 이후 세계 1차 대전과 2차 대전을 겪으며 식량안정을 위해 식량관리제도를 본격적으로 시행하게 되었다"
현대사회에 접어들면서 전 세계 인구증가, 지구 온난화 등에 따라 농업환경은 어려움을 겪고 있다" 이에 따라 극대화된 환경제어(스마트팜), 비배관리(비료나 재배법), 획일화된 단일작물 재배를 통한 높은 생산성 달성, 농약 의존 농법, 빠른 생육 조절 등의 종합적이고 효율적인 재배 방식이 등장하게 되었다" 이처럼 식물 생산성의 역사적 변화는 인류 문명의 발전과 함께 진화해왔다고 볼 수 있다"
2.2. 생산성 향상을 위한 생리학적 요인
2.2.1. 온도
온도는 식물의 생장과 생산성에 매우 중요한 요인이다. 온도가 식물의 생육과 광합성 등 생리적 기능에 미치는 영향은 크다.
식물은 온도변화에 민감하게 반응하며, 생장과 발달, 광합성, 호흡 등의 생리활동에 최적의 온도 범위가 있다. 일반적으로 식물은 최저온도, 최고온도, 그리고 최적온도 범위 내에서 생육이 이루어진다. 온도가 이 범위를 벗어나면 식물은 스트레스를 받게 되어 생육이 억제되거나 심각한 피해를 입게 된다.
최저온도 이하에서는 생육이 정지되고, 동해를 받게 되며, 최고온도 이상에서는 광합성 저하, 체내 효소 불활성화, 세포 손상 등으로 인해 고사에 이를 수 있다. 반면 최적온도 범위에서는 식물의 모든 생리활동이 왕성하게 이루어져 생장과 수량이 가장 좋게 된다.
식물의 종류와 생육단계에 따라 최적온도 범위...
참고 자료
https://www.samsungsemiconstory.com/248
LED란 무엇일까? - 삼성반도체이야기
https://www.scienceall.com/%EA%B0%80%EC%8B%9C%EA%B4%91%EC%84%A0visible-light-%E5%8F%AF%E8%A6%96%E5%85%89%E7%B7%9A/
사이언스올 [과학백과사전] 가시광선
https://www.scienceall.com/%EC%97%BD%EB%A1%9D%EC%86%8Cchlorophyll/
사이언스올 [과학백과사전] 엽록소
https://www.sciencetimes.co.kr/?news=%EC%8B%9D%EB%AC%BC%ED%95%99-%EC%B5%9C%EC%B4%88-%EB%85%B8%EB%B2%A8%EC%83%81-%EC%95%88%EA%B8%B4-%EC%97%BD%EB%A1%9D%EC%86%8C
the Science Times – 식물학 최초 노벨상 안긴 엽록소
http://study.zum.com/book/12238
zum 학습백과 – 광합성 색소와 빛의 파장
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1260754&cid=40942&categoryId=32310
네이버 지식백과 [두산백과] 엥겔만의 실험
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1163477&cid=40942&categoryId=32333
네이버 지식백과 [두산백과] 호기성 세균
http://www.bissolled.com/page.php?menu=0102
빛솔 – 식물 생장용 LED
http://blog.lginnotek.com/721
식물생장용 LED 파헤치기 – LG 이노텍 뉴스룸
『재배학원론』, 류수노·권순욱, 한국방송통신대학교출판문화원, 2021
「한국형 스마트팜 정책 및 기술개발 현황」, 윤남규 외 3인, Rural Resources, Vol. 59 No. 2, May 2017, 한국형 스마트팜 정책 및 기술개발 현황 특집
「기후변화가 광합성과 작물 생산성에 미치는 영향과 최근 연구 동향」, 조영범, BRIC 동향, 2019.03.12.
출처: [BRIC View, 기후변화가 광합성과 작물 생산성에 미치는 영향과 최근 연구 동향, 조영범], https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=report&id=3182
‘전 세계 식량 위기 보고서: 사상 최악의 식량 불안정’, 손광균, SAVING LIVES CHANGING LIVES(유엔세계식량계획), 2022
https://ko.wfp.org/news/global-report-food-crises-acute-food-insecurity-hits-new-highs
‘최적의 온도에 습도까지 해결! 친환경·스마트 농업으로 소비자 먹거리 건강 책임지는’, 국정우, 월간원예, 2019.12.05
http://www.hortitimes.com/news/articleView.html?idxno=23153
‘[유민의 農에세이] 식물과 작물’, 관리자, 영농자재신문, 2021.07.08
http://www.newsfm.kr/news/article.html?no=5898
‘식물 재배와 보호’, 국제사이버대학교 김완수 교수, KOCW 강좌
http://www.kocw.net/home/cview.do?cid=d57aec0be9abf3e3
‘온난화 계속되면 식물의 탄소 흡수는 줄고 배출은 는다’, 이근영, 한겨레, 2021.01.20
https://www.hani.co.kr/arti/science/science_general/979526.html
Xiaochun Yu, Carl Houtman, Rajai H.Atalla,. The complex of amylose and iodine,. Chemical Engineering Department, University of Wisconsin., 1996
[2] 이대실, 『탄수화물 효소반응』, 제1판, 한림원: 서울, 2000, pp158-162
이대실, 『탄수화물 효소반응』, 제1판, 한림원: 서울, pp180-185
Vandenbussche, F., Verbelen, J.-P., Straeten, D. V. D. (Of light and length: regulation of hypocotyl growth in Arabidopsis. BioEssays, 2005, 27:275–284
신주희, 벼에서의 음지회피반응에 대한 연구, 수원대학교 대학원 석사학위논문, 2011, pp1-3
Jane B. Reece, Lisa A. Urry, Michael L. Cain, Steven A. Wasserman, Peter V, Minorsky, Robert B. Jackson, 전상학 역, 『캠벨 생명과학』, 9/ed, 바이오사이언스, 2012, p844
Jane B. Reece, Lisa A. Urry, Michael L. Cain, Steven A. Wasserman, Peter V, Minorsky, Robert B. Jackson, 전상학 역, 『캠벨 생명과학』, 9/ed, 바이오사이언스, 2012, p777
