방법 논문

우주 비행 관련CO2 농도 하에서 마이크로그린 생리학을 평가하기 위한 저비용 고가형 이산화탄소 성장 상자 건설 및 운영

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DOI:

10.3791/70050

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2026년 4월 17일

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1Department of Plant and Microbial Biology, North Carolina State University, 2Department of Molecular and Structural Biochemistry, North Carolina State University, 3NCSU Phytotron, North Carolina State University

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 식물 실험을 위해 극한의 이산화탄소(exCO2) 수준을 유지할 수 있는 작고 저비용의 성장실을 구축하고 운영하는 방법을 설명합니다. 이 챔버는 단일 보드 컴퓨터 기반 모니터링 및 제어 시스템과 수동 수경재배 시스템을 사용하여 우주 비행 관련 대기 조건에서 마이크로그린 생리학을 재현 가능하게 합니다.

초록

유인 우주선의 이산화탄소(CO2) 농도는 일상적으로 3,000 ppm을 초과하여 지구 대기 농도보다 훨씬 높습니다. 3,000 ppm 이상의 극한CO2 (exCO2)에 지속적으로 노출되면 식물의 성장, 생리, 영양 조성이 변화할 수 있습니다. 하지만 이러한exCO2 농도를 신뢰성 있게 재현하는 실험실 시스템은 거의 없습니다. 이 프로토콜은 식물 실험을 위해CO2 농도를 3,000 ppm 이상으로 안정적으로 유지할 수 있는 벤치탑 성장실을 저렴하고 접근하기 쉬운 방법을 설명합니다.

이 챔버는 벤치 탑 인큐베이터를 개조하여 밀폐 케이블 및 가스 피팅, 자동화된CO2 공급 및 배기 시스템, 그리고 통합된 온도, 습도, 압력 센서를 포함시켜 만들어집니다. 시스템은 저렴한 단일 보드 컴퓨터로 제어되며, 오픈 소스 파이썬 코드를 사용해 시스템 수치에 반응하여CO2를 주입하거나 방을 배출하는 솔레노이드를 조절하여 목표CO2 농도를 유지합니다. 맞춤형 수동 위킹 박스는 적극적인 급수 없이도 식물 성장을 유지하여 챔버를 열 필요를 줄이고CO2 수치 변동을 최소화합니다.

이 시스템을 사용해 우리는 "주변CO2"(최소 400ppm)와 "ISS와 유사한 exCO2"(최소 3,000ppm) 조건에서 무(Raphanus sativus, C3 식물)와 아마란투스(Amaranthus cruentus, C4 식물) 두 종의 마이크로그린을 성공적으로 재배했습니다. 이 방들은 10일에서 14일간의 성장 주기 동안CO2 농도, 온도, 습도를 안정적으로 유지했습니다. 이 재현 가능하고 우주 비행 관련CO2 시스템은 극한 대기 환경에 대한 식물 반응을 연구하고 우주 비행을 위한 실험 준비를 위한 접근성 있는 도구를 제공합니다.

서론

식물은 장기 우주 임무 동안 식량 생산에 기여하고, 영양 요구를 충족하며, 심리적 웰빙을 증진함으로써 인간의 생명을 유지하는 데 필수적인 역할을 할 것입니다. 하지만 유인 우주선이나 예상되는 미래 거주지의 대기 구성은 지구와 상당히 다릅니다. 국제우주정거장(ISS)은 일상적으로CO2 농도가 3,000ppm(ppm) 이상을 경험하는데, 이는 지구 주변 농도보다 거의 한 자릿수 높은 수치입니다2. ISS의 수치는 최대 6,500 ppm에 달했습니다. 이러한 극단적인CO2(exCO2) 수치는 식물의 생리학, 형태, 영양분 구성에 영향을 미칠 수 있습니다. 하지만 이러한 exCO2 수치는 대부분의 높은CO2 실험에서는 700ppm에서 1500ppm 사이의 범위를 벗어나며, 대부분의 육상 식물 성장실이 유지할 수 있는 범위를 벗어납니다. 따라서 이러한 극한 조건의 영향은 여전히 잘 설명되지 않고 있습니다. 따라서 우주 비행과 관련된exCO2 수치에 대한 식물의 반응을 이해하는 것은 우주 기반 농업과 생물재생 생명 유지 시스템의 성공을 보장하는 데 매우 중요합니다.

마이크로그린은 빠른 성장, 작은 발자국, 높은 영양 밀도 덕분에 최근 우주비행사 영양 후보로 떠오르고 있습니다 3,4. 이러한 단기 작물은 저장된 우주 비행 식량 내에서 시간이 지남에 따라 분해되는 신선한 비타민과 항산화제를 제공할 수 있습니다. 현재 조제된 우주비행사 식사는 장기간 보관 시 상당한 영양소 손실을 보입니다. 상온에서 3년간 보관한 후 측정하면 비타민 C와 비타민 B1이 권장 수치보다 낮아지며, 비타민 A와B6도 중간 정도 감소합니다. 따라서 신선하고 영양분이 풍부한 마이크로그린에 대한 접근은 수년간 임무 수행 시 승무원들의 건강 유지에 도움이 될 수 있습니다. 이전 연구들은CO2 농도가 적당히 증가한 상태(800-1,000 ppm)에서 식물이 탄수화물, 플라보노이드, 비타민 C 등 탄소가 풍부한 화합물을 더 많이 축적하는 반면, 단백질 6,7과 같은 질소 풍부 화합물을 축적하는 경향이 있음을 보여주었습니다. 다른 연구들에서는 씨앗 형성 감소, 광합성 효소 발현 변화, 원소 조성 변화, 특히 철, 아연, 마그네슘 8의 감소가 관찰되었습니다. 이러한 조성 변화는 탄소 가용성(CO2로서)이 탄소와 질소의 균형을 변화시키고, 결과적으로 1차 및 2차 대사를 변화시킨다는 것을 시사합니다. 따라서CO2 수치 증가는 장기 우주 임무에서 우주비행사 건강에 필수적인 작물 영양가에 영향을 미칠 수 있습니다.

우주선 환경에서 발생하는exCO2 수치에 대해 식물이 어떻게 반응하는지에 대해서는 훨씬 적게 알려져 있으며, 이는 ISS에서 3,000 ppm을 초과할 수 있습니다. 우주 비행 및 지상 기반 유사 연구에서는 이러한 조건에서 잎 확장 감소, 엽록폐증, 성장률 변화 등 성장 이상이 보고되었습니다 2,9,10. 예를 들어, ISS에서 재배된 브라스카과 라파는 크기가 작아진 노란 잎을 보였는데, 이는 미세중력 효과보다는 exCO2 수치 때문이라고 여겨졌다. 이러한 관찰은 식물의exCO2 수치에 대한 반응이 단순히 중간 정도 상승한CO2의 영향에 대한 외삽이 아니라, 뚜렷한 생리적·대사 교란을 시사함을 시사함을 강조합니다. 그러나 안정적인exCO2 수치를 유지할 수 있는 지상 성장계는 거의 없어, 우주선 조건을 일관되게 재현하거나 극한 대기에서 식물 유전자형 변이를 시험하는 것이 어렵습니다.

이 한계를 해결하기 위해, 우리는 우주선 대기를 시뮬레이션하는 일관되고 프로그래밍 가능한exCO2 수준을 유지할 수 있는 작고 저비용의 챔버를 개발했습니다(그림 1). 이 시스템은 벤치탑 인큐베이터를 개조하고 센서와 솔레노이드 밸브를 통합하여 구성되며, 이는 저가형 단일 보드 컴퓨터(SBC)와 프로그래머블 핀으로 제어됩니다. 이 설계는CO2 자동 조절과 온도, 습도, 압력 등 환경 매개변수의 지속적인 모니터링을 가능하게 합니다. 잦은 문 열림으로 인한 빠른CO2 고갈을 방지하기 위해, 보조 물 공급 없이 최대 14일간 마이크로그린 성장을 지원하는 수동 수경재배 시스템을 도입했습니다. 이 폐쇄형 구조는 교란을 최소화하면서 일관된 분위기를 제공합니다.

여기서는exCO2 성장실을 구축하고 운영하는 상세하고 재현 가능한 프로토콜과 우주 비행 관련 통제된 대기 조건 하에서 마이크로그린을 재배하는 방법을 설명합니다. 이 프로토콜에는 기밀 케이블 및 가스 통과 장치,CO2 주입 및 환기 시스템, 센서 SBC 연결, exCO2 제어 코드 프로그래밍, 수동 수경재배 윅킹 시스템 조립 단계가 포함됩니다. 이 설정을 사용하여, 우리는 주변 및 ISS와 유사한exCO2 조건 모두에서 무(Raphanus sativus, C3 식물)와 아마란스(Amaranthus cruentus, C4 식물)의 마이크로그린이 성공적으로 자라는 것을 입증했습니다. 이 플랫폼은 극한 대기 환경에 대한 식물 반응을 연구하고 우주 비행을 위한 실험 준비를 위한 저렴하고 확장 가능한 접근법을 제공합니다.

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프로토콜

1. 벤치탑 인큐베이터 뒤쪽에 케이블과 센서를 설치하고 실리콘 실란트로 밀봉하는 방법 (그림 2)

  1. 챔버 뒷면에서 배선, 전기 회로, 팬 부품이 없는 두 곳을 식별하세요(예시 그림 1B 의 케이블 글랜드 위치 참조). 이 위치에 케이블 글랜드의 외경보다 약간 큰 두 개의 구멍을 드릴하세요.
  2. 약 10mm(3/8인치) 직경의 케이블 글랜드를 사용해 각 글랜드의 나사산을 배관 테이프로 감아주세요. 글랜드 하나를 20mm 외경(OD), 길이 2.5cm의 스테인리스 스틸 파이프 피팅(암컷 3/8인치 내셔널 파이프 스레드(NPT) 스톱 장착)에 나사로 고정하세요. 챔버 외부 벽에서 뚫린 구멍을 통해 삽입하고 내부에서 또 다른 글랜드를 연결한다(그림 3).
    참고: 이 구성은 두꺼운 챔버 단열재를 기밀 통과를 가능하게 합니다.
  3. 글랜드의 고무 와셔가 벽 양쪽에 단단히 고정되었는지 확인한 후, 각 케이블 글랜드의 챔버 벽과 접촉하는 부분 주변에 실리콘 실란트를 발라서 공기 틈새를 밀봉하세요.
    참고: 모든 챔버 개구부는CO2 누출을 줄이기 위해 밀폐되어야 합니다.
  4. 각 케이블 글랜드에 4가닥 데이터 케이블을 연결해 SBC와 센서를 연결할 수 있을 만큼의 길이를 남겨두세요.
  5. 내부 케이블 글랜드 가스켓을 조여 밀폐를 확실히 하세요. 센서 위치를 조절할 때 케이블을 느슨하게 조절하고 느슨하게 조절하세요.
    참고: 센서 연결이 맞는지 확인하기 위해 각 와이어 스트랜드에 라벨을 붙이세요. 센서에 선을 납땜하는 것만으로도 충분하지만, 점퍼 플러그, 나사 단자 또는 기타 빠른 연결 옵션을 사용하면 선을 교체하고 SBC 핀에 연결할 수 있습니다.
  6. 온도, 습도, 기압 센서를 연결하세요(그림 2).
    1. 4가닥 데이터 케이블 한 줄을 온도/습도 센서에 연결한 후, 4핀 커넥터로 공기 압력 센서를 온도 센서에 연결하세요.
    2. 데이터 케이블의 다른 쪽 끝은 다음과 같이 SBC에 연결됩니다: PWR은 3.3V 전원 핀에, GND는 접지 핀으로, SDA는 GPIO 2(I2C_SDA1), SCL은 GPIO 3(I2C_SCL1)로 연결됩니다.
    3. 두 센서를 상부 챔버 벽에 맞물리는 접착 스트립을 사용해 부착하여 보정 또는 청소를 위해 쉽게 분리할 수 있도록 하세요(그림 4).
  7. CO2 센서를 연결하고 위치를 조정하세요.
    1. CO2 센서를 두 번째 4가닥 데이터 케이블에 연결하세요.
    2. 반대편 끝은 다음과 같이 SBC에 연결됩니다: PWR을 5V 전원 핀으로, GND를 접지 핀으로, RxD를 GPIO 14(UART_TxD), TxD를 GPIO 15(UART_RxD)로 연결합니다.
    3. CO2 센서는 뒷벽 상단에 설치하거나 Dual Lock 스트립을 사용해 조명 선반 위에 단단히 설치하세요.
  8. (선택 사항이지만 권장) SBC 전원 공급 장치를 계속 충전 중인 백업 배터리에 연결하여 재시작을 방지하고 센서 데이터 기록을 지속적으로 유지하세요.

2.CO2 처리 시스템 구축 (그림 5)

참고: CO2 처리 시스템은 챔버 내 가스 농도를 조절합니다. CO2 수치가 설정값 이하로 떨어 지면 SBC는 솔레노이드 밸브를 작동시켜CO2를 챔버로 짧은 폭발로 방출합니다. CO2 농도가 설정값을 초과하면 환기 솔레노이드가 잠시 열려 챔버 내 공기를 배출합니다. 분당 2.75리터 다이어프램 에어펌프가 시스템을 순환시킵니다.

  1. 벌크헤드 피팅을 설치하세요.
    1. CO2 입력 및 공기 배출 라인을 위해 뒷실 벽에 약 14mm 크기의 추가 구멍 두 개를 뚫으세요. 이는 2.1.3단계에서 사용한 가장 넓은 부위보다 약간 더 큽니다.
    2. 나사산 쪽에서 호스 바브를 잘라내어 벌크헤드 피팅을 수정하세요(그림 6). 금속과 고무 와셔를 부착하고 나사산을 배관용 테이프로 감싸세요.
    3. 3cm, 8mm 내경의 나사산 파이프 피팅을 수정된 벌크헤드 피팅 끝에 나사로 고정하여 챔버 벽과 단열재를 관통하도록 합니다(그림 6).
    4. 수정된 벌크헤드 피팅을 양쪽에 와셔로 고정하고, 실리콘 실란트를 추가로 발라주세요. 밀폐 밀폐를 위해 단단히 나사를 조이세요.
  2. 유연한 수족관 등급 튜빙(4.8mm 내각, 6.35mm 외경)으로 튜빙, 솔레노이드, 필터, 에어펌프를 연결합니다(그림 7).
    1. CO2 입력 라인의 경우, 다음과 같이 튜빙과 부품을 연결하세요: 유량계 ->CO-2 솔레노이드 밸브 -> T-커넥터 -> T-커넥터 -CO2 입력 격벽의 외부 측면>. 첫 번째 T-커넥터를 펌프 아웃렛에 연결하세요. 두 번째 T-커넥터를 벤트 솔레노이드에 연결하세요(그림 5).
    2. 공기 배출구 벌크헤드 외부 부품을 다음과 같이 연결하세요: 공기 배출구 -> T-커넥터 -> 인라인 공기 필터 - > 공기 펌프 입력. 이 T-커넥터에 또 다른 통풍 솔레노이드를 연결하세요(그림 5).
    3. 챔버 내부에는CO2 입력 쪽에 ~15cm 길이의 튜빙을, 공기 배출 쪽에는 ~30cm 길이의 튜빙을 연결하세요.
    4. 접합부는 실리콘 실란트로 밀봉하세요.
  3. 루어 락 피팅을 설치하세요. (그림 7)
    1. 키 튜빙 접합부에 바브드 루르락 피팅을 부착하면 부품 교체가 용이합니다.
    2. 호스 바브 연결부마다 실리콘으로 밀봉해 누수를 줄이세요.
      참고: 솔레노이드는 보통 몇 달 후에 마모됩니다. 루어 락 피팅은 교체가 용이하고 교체 시 튜빙을 줄일 필요가 없습니다. 따라서 솔레노이드 접합부에 이러한 피팅을 추가하는 것이 강력히 권장됩니다.
  4. CO2 공급원과 조절기를 연결하세요.
    참고: 탱크 조절기와 유량계 사이에 6.4mm(1/4인치) 폴리에틸렌 튜빙을 사용하세요.
    1. 렌치로 1차 조절기를CO2 탱크에 부착(조절기를 10 psi로 설정), 다음 방식으로 연결하세요: 주 조절기 -> 나사식 푸시-핏 커넥터 -> 폴리에틸렌 튜빙 ->(선택) 푸시-핏 T-커넥터(다중 챔버용) -> 폴리에틸렌 튜빙 -> 나사식 푸시-핏 커넥터 -> 스텝다운 조절기(조절기 1–3 psi 설정) -> 나사식 푸시-핏 커넥터 -폴리에틸렌 튜빙 > -> 유량계(그림 8).
      참고: 각 챔버의 스텝다운 조절기 사이에 선택적으로 푸시-투-핏 T-커넥터를 사용해 22kg(50파운드)CO2 탱크에서 다중 챔버를 구동할 수 있습니다(그림 8).
  5. 솔레노이드를 SBC 제어 릴레이에 연결하세요.
    1. CO2 입력 솔레노이드(+)를 5V 전원 공급 장치의 양극 단자에, 솔레노이드(-) 리드를 CO2 릴레이의 단자 3에 연결합니다. CO2 릴레이의 단자 4를 전원 공급 장치의 접지 리드에 연결하세요. CO2 릴레이 단자 1과 2를 각각 GPIO 12와 SBC의 접지에 연결합니다.
    2. 두 개의 환기 솔레노이드를 비슷하게 연결하세요: 각 솔레노이드(+) 리드는 5V 전원 공급 장치(+)에, 각 (-) 리드는 통풍 릴레이의 단자 3에 연결됩니다. 그 릴레이의 4번 단자를 전원 공급 접지에 연결하고, 벤트 릴레이 단자 1과 2를 GPIO 17과 SBC의 접지에 연결하세요.
    3. 각 릴레이에 라벨을 붙여 문제 해결을 돕습니다(예: "CO2 입력", "환기").
      참고: 솔레노이드는 병렬로 배선되면 단일 5V 전원 공급 장치를 공유할 수 있습니다. 다른 GPIO 핀을 사용할 경우 제어 코드를 조정하세요.

3. 성장등 제작

  1. 실리콘 코팅으로 보호된 컴팩트 발광 다이오드(LED) 스트립을 선택해 식물 성장과 저열 출력에 적합한 광 스펙트럼을 제공합니다.
    참고: 저희가 사용한 맞춤형 성장등은 수경재배 상자 표면 높이(발아 중인 묘목이 도달하는 가장 낮은 높이)에서 최대 550 μmol·m-2·s-1 의 광합성 활성 방사선(PAR)을 전달합니다. 조명은 24V COB LED 스트립으로 구성되어 있으며, 2700K와 6500K 다이오드가 교대로 사용됩니다.
  2. LED 스트립을 준비하세요.
    1. 제조사가 지정한 접합부에서 LED 스트립 6개(약 25cm)를 절단합니다.
    2. 면도날을 사용해 각 스트립 양 끝의 구리 패드에 붙은 실리콘 코팅을 제거하세요(그림 9).
      주의: LED 스트립의 개인 상해나 손상을 피하기 위해 주의하세요. 도마 위에서 일하세요.
    3. 각 구리 패드에 소량의 납땜을 적용하고, 3.5cm 길이의 22-G 가닥 코어 와이어(+-+ 및 접지-접지)로 라이트 스트립을 직렬로 연결합니다(그림 9).
    4. 각 구리 패드 쪽 끝에 20–30cm 길이의 전선 두 개를 납땜하여 전원 공급원에 연결하세요.
      주의: 적절한 눈 보호구와 납땜은 연기 후드 아래나 환기가 잘 되는 곳에 설치하세요. 내열 매트 위에서 작업하세요.
  3. 조명을 켜.
    1. LED 배열을 상부 선반 아래쪽에 위치시켜 성장 구역 전체에 고르게 조명을 제공합니다(그림 10).
    2. 조명의 접착 뒷면을 떼어내고 스트립을 단단히 눌러 고정하세요 (그림 10).
    3. 노출된 패드와 전선에 전기 등급 실리콘을 코팅해 부식과 감전을 방지하세요.
    4. 실리콘이 마르면, 조명 선반을 챔버 맨 위에 내장된 선반 브래킷에 올려놓으세요.
  4. LED 스트립을 전원 및 제어 시스템에 연결하세요(그림 2).
    1. 케이블 글랜드 중 하나를 통해 22-G 전선 두 개를 추가로 연결하세요. 조명을 전원 공급 장치와 릴레이에 연결할 만큼 충분히 잘라주세요. 이 장치를 배럴 잭이나 전기 퀵커트로 LED 스트립의 긴 선에 연결하세요.
    2. LED 배열(+)을 24V 전원 공급 장치의 양극 단자에, LED(-)를 라이트 릴레이의 2번 단자에, 조명 릴레이의 1번 단자를 전원 공급 장치의 음극 단자에 연결하세요(그림 2).
    3. 라이트 릴레이의 단자 3을 SBC GPIO 21에, 릴레이의 단자 4를 SBC의 GND 핀에 연결합니다(그림 11).
  5. 납땜된 접합부에 부담이 가지 않도록 긴 조명 전선을 접착제 클립으로 챔버 벽에 고정하세요.
  6. 식물 표면에서 PAR 미터기를 사용해 빛 세기가 원하는 수준인지 확인하세요. 수경재배 시스템 상자 높이에서 4-5군데에서 측정하세요.

4. SBC에 챔버 제어 및 경보 시스템 소프트웨어 설치

  1. 챔버 제어 코드(Control_chamber_JoVE.py, 보조 파일 1)를 다운로드하여 SBC의 지정된 폴더(예: /home/pi/chamber/)에 저장하세요. SBC의 초기 구성과 운영 체제 탐색 방법에 대한 자세한 내용은 https://www.raspberrypi.org/ 를 참조하세요.
  2. Control_chamber_JoVE.py 스크립트 상단에 나열된 필수 라이브러리(시리얼, 데이타임, csv, 보드 등)와 각 센서별 라이브러리를 설치하세요. SBC에 라이브러리 설치에 대한 자세한 내용은 https://projects.raspberrypi.org/en/projects/generic-python-installing-with-pip 를 참조하세요.
  3. Thonny(또는 유사한 Python IDE)에서 Control_Chamber.py 열어 센서와 릴레이 파라미터를 설정하세요. Control_chamber_JoVE.py 스크립트 상단 섹션의 핀 할당을 섹션 1과 2에서 설정한 온도/습도, 압력,CO2 릴레이 연결과 일치하도록 업데이트하세요(제안된 대로 배선하면 변경이 필요 없습니다). Thonny 사용에 관한 자세한 내용은 https://thonny.org/ 를 참조하세요.
  4. 최소CO2 농도 설정점을 정의하고, Control_chamber_JoVE.py 스크립트 상단의 구성 블록 내에서 광주기, 온도, 경보 임계값에 대한 매개변수를 설정하세요. 파일을 저장하세요.
    참고: 모든 설정 지점은 소프트웨어 재설치 없이 구성 블록을 수정하여 변경할 수 있습니다.
  5. 이메일 기반 경보 시스템을 설정하세요.
    1. 자동 알림을 위한 전용 이메일 계정(예: MyPiAlarm@gmail.com)을 만드세요.
    2. Control_Chamber.py 스크립트의 "CO2 알람"과 "온도 알람" 섹션에 자격 증명과 수신자 주소를 입력하고 저장하세요.
      주의: 개인 또는 업무용 이메일 주소로 메시지를 보내지 마십시오. 보안 자격 증명을 보호하기 위해 전용 계정을 사용하고 앱별 비밀번호를 사용하세요.
  6. 시험 챔버 작동.
    1. Thonny에서 실행 아이콘을 클릭해 코드를 실행하세요.
    2. CO2 수치가 변할 때 센서가 유효한 수치를 보고하고 릴레이가 올바르게 토글되는지 확인하세요.
    3. 유량과 챔버 설정을 변경하여 낮은 및 높은CO2 및 온도 조건을 시뮬레이션합니다. 자동 주입 및 환기가 이루어지고, 이메일 경보가 울리도록 하세요.
    4. CO2 수치가 변동하면 케이블 글랜드나 벌크헤드 피팅 주변에 누수가 있는지 확인하고 필요에 따라 실리콘 실란트로 다시 밀봉하세요.
  7. 원격 모니터링 활성화
    참고: SBC는 "헤드리스"로 동작할 수 있지만, HDMI로 모니터를 연결하면 문제 해결이 더 간단합니다.
    1. 같은 네트워크에 연결된 장치에 RealVNC Viewer 또는 유사한 원격 데스크톱 애플리케이션을 설치하세요. RealVNC 설치 방법은 https://www.realvnc.com/en/connect/download/viewer/raspberrypi/ 참고하세요.
    2. SBC에서 VNC 서버를 활성화하고 연결 상태를 확인하세요. VNC 서버 활성화 방법에 대한 지침은 https://help.realvnc.com/hc/en-us/articles/360002249917-RealVNC-Connect-and-Raspberry-Pi#setting-up-your-raspberry-pi-0-0 를 참조하세요.
    3. 원격 인터페이스를 사용해 상태를 확인하거나 설정을 조정하거나 프로그램을 재시작하세요.

5. 수동 수경재배 심지 시스템 구축 (그림 12)

참고: 각 수동 수경재배 위킹 시스템은 멸균된 1,000 μL 피펫 팁 박스를 사용하며, 분리 가능한 인서트와 프린지가 달린 펠트 심지가 부착되어 하부 저장소에서 씨앗으로 영양분을 끌어당깁니다.

  1. 박스 하우징을 준비해.
    1. 분리 가능한 인서트가 있는 빈 1,000 μL 피펫 팁 박스를 선택하세요.
    2. 드레멜 도구, 회전톱, 또는 드릴 및 코핑 쏘를 사용해 상단 뚜껑에 11cm x 7cm 크기의 직사각형 구멍을 내어 절단합니다.
  2. 펠트 심지를 자르고 준비하세요.
    1. 대나무 펠트를 34cm 7.5cm 스트립으로 잘라냈습니다. 팁홀더 인서트 세 개를 템플릿으로 사용할 수 있습니다.
    2. 펠트 스트립의 긴 가장자리마다 14cm 프린지 8개씩 고르게 자르세요.
    3. 각 프린지를 팁홀더 인서트의 짧은 끝에 있는 구멍 줄에 핀 핀셋을 핀셉으로 통과시켜 프린지가 아래로 늘어지게 하고 잘리지 않은 중심부가 평평하게 유지되도록 합니다.
    4. 인서트가 박스 안에 있을 때 프린지가 하단 저장소에 닿도록 하세요. 상자는 사용할 때까지 건조 상태로 보관하세요.

6. 마이크로그린 실험을 위한 재료 준비

  1. 벽, 천장, 문 등 모든 비전자적 표면을 SA-20 소독제(7.8 mL/L 물)로 닦아 청소하세요. 문을 열어둔 채 챔버를 하룻밤 자연 건조시키세요.
    참고: 이 단계는 습한 환경에서 자라는 병원체 위험을 줄이기 위해 매우 중요합니다.
  2. 무라시게와 스쿠그(MS) 기저염 배지를 0.25배 준비하세요. MS 염 4.3g과 2-(N-모르폴리노)에탄설폰산(MES) 1g을 1L 이온수에 녹이고, pH를 1M KOH 용액으로 5.7로 조절합니다. 4L로 희석하세요. 700mL 알리코트(수경재배 상자 한 개분)를 1리터 병에 투여하세요.
  3. 종자 멸균과 헹구기 위해 증류수나 이온수로 오토클레이버 병을 채우세요.
  4. MS 배지와 물을 액체 사이클로 30분간 오토클레이브하세요.
  5. 수경재배 상자, 도구, 용기를 알루미늄 호일로 감싸세요. 30분 건조 시간을 가진 건조 사이클로 오토클레이브하고, 층류 후드에 넣을 때까지 재료를 감싸 두세요.
    참고: 6.6–6.8단계는 오염을 방지하기 위해 층류 후드에서 수행해야 합니다.
  6. 씨앗을 멸균하세요
    참고: 이 프로토콜은 식물 종에 따라 조정되어야 합니다. 다음은 무와 아마란트 씨앗에 효과적인 프로토콜을 설명합니다.
    주의: 표백제 용액을 사용할 때는 장갑, 안구 보호구, 실험복을 착용하세요.
    1. 층류 후드에서는 0.05% Triton X-100이 포함된 2% 표백제 용액에 씨앗을 넣습니다.
    2. 실온에서 5분간 부드럽게 흔들어 주세요.
    3. 표백제를 옮기고 멸균수로 세 번 헹구세요.
    4. 세척 후에는 씨앗을 멸균된 물에 하룻밤 담가서 균일한 발아를 촉진합니다.
      참고: 본 연구에서는 7.5% 표백제 8mL, DI H2O 22mL, Triton X-100 계면활성제 15 μL 50 원심분리관에서 무 또는 아마란스 마이크로그린 4상자를 멸균하는 데 충분했습니다.
  7. 수경재배 상자를 채우고 층류 후드에 씨앗을 심으세요.
    1. 각 수경재배 상자에 멸균 0.25 MS 매체를 채워 펠트 표면에 1 mm 또는 2mm(~650 mL)의 액체가 묻도록 합니다. 펠트와 액체 사이에 공기 틈이 없는지 확인하고; 틈은 묘목 정착을 방해합니다.
    2. 멸균 겸자를 사용해 한 상자당 최대 60개의 아마란스씨 또는 30개의 무씨앗을 심으세요. 씨앗을 겸자로 펠트에 부드럽게 눌러 넣고, 인서트의 끝부분 구멍 위에 씨앗이 중앙에 맞도록 하세요.
    3. 발아 시 습도를 유지하기 위해 각 심은 상자를 랩이나 멸균 뚜껑으로 덮으세요. 덮개가 된 후에는 멸균 후드에서 상자를 제거할 수 있습니다.

7. 마이크로그린 실험 진행

참고: 최소 두 개의 챔버를 동시에 작동시키며, 하나는 exCO2 상태에서, 다른 하나는 주변 조건에서 조절 대상으로 사용하세요. 복제체 간 방 간 교차 처리를 통해 방 편향을 최소화합니다. 각 방에 무작위로 (동전 던지기나 난수 생성기를 사용해) 처리를 할당합니다. 다음 실험에서는 처리를 다른 챔버로 바꿔 넣어보세요.

  1. 1차 CO2 조절기는 약 10 psi로, 보조 '스텝다운' 조절기는 1–3 psi로 설정하세요. CO2 탱크의 메인 밸브를 천천히 열어보세요.
    주의: 5psi 이상의 공기압은 솔레노이드를 손상시킬 수 있습니다. 4 psi 이상으로 '스텝 다운' 조절기를 조절하지 마세요.
  2. 챔버를 작동시키고 기능을 확인하세요.
    1. 벤치 탑 인큐베이터 챔버를 켜고 내부 온도를 23 °C 또는 원하는 온도로 설정하세요.
    2. 내부 팬이 제대로 작동하고 방해받지 않는지 확인하여 공기 순환을 보장하세요. 각 챔버 단위가 정해진 온도에서 2 °C 이내로 균형 맞추도록 하여 식재 전에 꼭 확인하세요.
  3. Thonny에서 코드를 Control_chamber_JoVE.py열어 CO2 와 조명 설정(섹션 4.7)을 확인한 후 프로그램을 실행하세요. 솔레노이드, 센서, 조명이 제대로 반응하는지 확인하세요. 파일을 저장하고 실행 아이콘을 눌러 제어 프로그램을 실행하세요.
  4. 심은 상자를 싣고 발아시키세요.
    1. 환경이 안정되면 덮개가 있는 수경재배 상자를 각 챔버 안에 넣으세요. 문을 닫고CO2 농도가 3–5분 이내에 설정된 지점으로 돌아오는지 확인하세요.
    2. 습기 덮개를 착용한 채 3–4일 동안 씨앗이 발아하도록 두어 자잎이 나오는 모습이 보이도록 한 후, 대부분의 묘목 뿌리가 펠트 기질에 침투하면 습기 덮개를 제거하세요.
      참고: 무나 아마란스가 아닌 다른 종을 사용할 경우, 발아 시간을 조절하여 뿌리가 펠트 표면에 일정하게 침투하도록 하여 발아를 펴기 전에 확인하세요.
  5. 챔버 상태를 유지하고 모니터링하세요.
    1. 실험 내내CO2 수치를 안정적으로 유지하기 위해 챔버를 닫아두세요.
    2. 문 패널을 알루미늄 호일이나 암막 필름으로 덮어 빛 간섭을 막으세요. 매일 호일을 열어 식물 상태를 확인한 후 테이프로 덮개를 다시 붙이세요.
    3. RealVNC를 사용하거나 HDMI 디스플레이를 통해 로컬로 모니터를 하루에 한세 번 읽습니다.
    4. 이메일 알림에 신속히 대응하고 이상 현상이나 수동 개입을 기록하세요.
      주의: 챔버 설정점 이하의 주변 온도는 튜빙에 결로를 일으킬 수 있습니다. 결로가 발생하면 공기 흐름 방해를 방지하기 위해 다시 시작하기 전에 라인과 부품을 건조하고 다시 밀봉하세요. 라인을 열기 전에CO2 탱크 밸브를 닫으세요.
  6. 식물을 수확하고 데이터를 수집하세요.
    1. 성장 주기가 끝나면 챔버를 열고 실험 목표(예: 바이오매스, 엽록소, 영양분 분석)에 필요한 식물을 제거하고 처리합니다.
    2. 제어 스크립트를 멈추고 작업대 인큐베이터와 조명을 끄세요.
    3. 환경 데이터 파일 chamber_data.csv(예: Date_Species_3000vs400ppm.csv)를 이름 바꾸고 플래시 드라이브에 복사하세요.
      주의: 프로그램은 매분마다 홈 디렉터리의 chamber_data.csv 파일에 데이터를 기록합니다. 이전 데이터셋을 수정하지 않도록 저장 시 항상 이 파일 이름을 변경하세요.
    4. 운행 중 발생하는 편차나 장비 고장을 기록하세요.
  7. 실험 후 청소.
    1. 응축수를 제거하고 비전자식 내부 표면은 70% 에탄올로 닦으세요.
    2. 챔버 문을 열어두고 챔버와 튜브가 마를 때까지 공기 펌프를 돌리세요.
    3. 전원 멀티탭을 끄고CO2 탱크 밸브를 닫아 누출을 방지하고 연료를 절약하세요.

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결과

두 개의 벤치탑 인큐베이터가 마이크로그린 성장 실험에 적합한 프로그래밍 가능한CO2 농도를 유지하도록 성공적으로 개조되었습니다. 각 실험 실행마다 한 챔버는 "ISS와 유사한 exCO2" 조건(최소 3000 ppm)을, 다른 챔버는 "실내 주변CO2" 조건(최소 400 ppm)을 유지하도록 프로그래밍되었습니다. 우리는 각각 10일과 14일간 무와 아마란스 마이크로그린을 재배했습니다(그림 13). 각 처리는 6번 반복되었으며, 특정 챔버 특이적 편향을 방지하기 위해 어느 챔버가exCO2 또는 대조군 환경으로 사용되는지를 번갈아 사용했습니다.

SBC 제어 시스템은 각 실험 기간 동안 1분 간격으로CO2 농도, 온도, 상대습도, 기압을 기록했습니다. CO2 조절 시스템은

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토론

이 프로토콜은 약 3,000 ppm의 극한CO2 (exCO2) 농도에서 재현 가능하고 비용 효율적인 방법을 제공하며, 이는 국제우주정거장2호에서 발견되는 것과 비교할 수 있습니다. 이 시스템은 벤치탑 인큐베이터를 개조하여 SBC 기반 환경 제어와 수동 수경재배 성장 시스템을 결합하여 최대 2주간 수동 급수나 챔버 개방 없이 식물 성장을 지원합니다. 이 접근법은 지상 실험실에서 우주 비행 관련 대기에서 마주치는 극한 조건을 모방하기 위한 자원의 중요한 격차를 메운다. 전통적인 식물 성장실은CO2 수치를 2,000 ppm9 이상으로 유지하는 경우가 드물기 때문에, 이 작은 발자국 시스템은exCO2 상태에 대한 식물 생리학적 반응을 조사하는 데 접근하기 쉬운 대안이 됩니다.

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공개 사항

위에서 설명한 연구와 관련하여 이해 상충이 있는 저자 중 누구도 없습니다.

감사의 글

배지 준비, 씨앗 멸균, 식물 측정에 도움을 준 학부 연구 조교 마카일라 데스타피노, 에밀리 데트머, 엘리 살티에에에게 감사드립니다. 도구, 물품, 조언을 제공해 준 NCSU 파이토트론 기술진에게 감사드립니다. 이 연구는 NASA 보조금 번호(80NSSC23K0344)와 사만다 루에카이스에게 수여된 학부 NC 우주 보조금 펠로우십으로 지원받았습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
1/4인치 폴리에틸렌 튜빙로우스https://www.lowes.com/pd/EZ-< > FLO-1-4-in-내경-x-25
-ft-폴리에틸렌-튜빙/1000180497		CO2 탱크 조절기를 계압 조절기에 부착하는 데 사용하세요.
2-(N-모르폴리노) 에탄설폰산 (MES)피셔 사이언티브BP300-100비료 용액에 완충제가 있습니다.
조명용 24V 전원 공급 장치;미안한 편LPV-35-24조명 사양에 따라 전원 공급 장치를 사용하세요.
25 mL 눈금식 실린더콜 파머UX-34502-70씨앗 멸균용액을 측정하기 위해서입니다.
250 mL 유리 눈금식 실린더 - 멸균용 오토클레이브피셔 사이언티브https://www.fishersci.com/shop/<브레르/> 제품/파이렉스-실린더-단일
-화이트-에나멜-미터법-그라듀아티오
NS-18/085524D		수경재배 상자를 적재할 때 MS 매질을 측정하는 용도입니다. 브랜드는 중요하지 않습니다.nbsp; 그리고 nbsp;
388 전기급 실리콘 실란트아메리칸 실란츠 주식회사https://meridianadhesives.
com/products/asi-388/		조명 단열과 챔버 밀봉에 사용됩니다. 다른 브랜드도 괜찮지만, 조명에 사용할 경우 전기 등급인지 꼭 확인하세요. 비전기용 등급은 나머지 챔버에 사용하는 것도 괜찮습니다.
에탄올 70%아반토르71002-508후드와 성장실을 소독하는 데 사용됨.
8K 다이어프람 펌프 - 110 V/60 Hz 버전복서8K이 장치는 챔버, CO2 입력, 환기 시스템 사이의 공기를 순환시키는 데 사용됩니다. 구매 시 $120.
AC 코드에 대해; 펌프GE https://www.homedepot.com
/p/GE-8피트-교체 코드
-편광 플러그-온-< > 1-끝-블랙-54435/203735885		브랜드와 회사는 중요하지 않습니다
아다프루트 LPS35HW 방수 압력 센서아다프루트제품 #:4258공기압을 측정하는 데 사용되었습니다.
아다프루트 센시리온 SHT40 정밀 온도 및 습도 센서아다프루트제품 번호 #:4885온도와 습도를 측정하는 데 사용됩니다.
조절 가능한 렌치에이스 하드웨어https://www.acehardware.com
/부서/도구/수공구/
렌치/2299329		조절기 부착에 사용됨
알루미늄 호일코스트코https://www.costco.com/p/-/<브르/> Kirkland-Signature-Reynolds-
Foodservice-Foil-12-in-X-100
0-ft/100116721?langId=-1		오토클레이빙 시 용기를 덮는 용도입니다.
수족관 튜브 - 1/4인치 외경, 3/16인치 내경아마존https://www.amazon.com/dp/B0DLNH81LJ/CO2를 챔버로 운반할 때 사용됨
다양한 수족관 튜빙 커넥터 - 폴리프로필렌아마존https://www.amazon.com/AQU
ANEAT-수족관-항공-코네< > 에크터-플라스틱/DP/B08LMZ86QC/		수족관 튜브를 분리하고 연결하는 데 사용됨
다양한 기계 나사아마존https://www.amazon.com/AETTL-< br/> Assortment-Stainless-Assorted-
Phillips/dp/B0B428NP2L/ref=sr_
1_2_sspa?crid=FQ8XLSW2WZE6
& keywords=assorted%2Bmetric%
2Bbolts%2Band%2Bnuts& qid=16
92727621& s=산업& sprefix=
assorted%2Bmetri%2Cindustria
l%2C159& SR=1-2-spons& sp_cs
d=d2lkZ2V0TmFtZT1zcF9hdGY& th=1		페그 보드에 부품을 부착하는 데 사용되었습니다.
USB 출력이 있는 백업 배터리볼타 시스템V25짧은 정전 시 전원을 유지하기 위해 파이에 전원을 공급하는 데 사용되었습니다.  패스스루 충전이 가능한 USB 배터리는 모두 작동합니다.
대나무 펠트 마이크로그린 재배 매트 롤 (10" x 100 ft)베그베드https://www.vegbed.com/products
/채소-대나무-마이크로그린-롤-10인치-x-100ft		재배 박스 심지에 사용되었습니다.
배럴 잭 커넥터 - 10팩아마존https://www.amazon.com/dp/B079RBL339/전기 부품을 전원에 연결하는 데 사용됨.nbsp; 정확한 브랜드는 중요하지 않습니다.
비이커 - 2L피셔CLS10002L미디어 제작에 사용됨.nbsp; 총 4L을 만들려면 두 개가 필요합니다.
벤치마크 사이언티픽 H2200-HC 마이템프 미니 인큐베이터벤치마크 사이언티픽H2200-HC이 프로토콜에 맞게 개조된 챔버. 난방과 냉방 조절이 모두 가능한 버전을 꼭 구입하세요. 구매 시 $850입니다.
표백제 - 7.5%  클록록스https://www.clorox.com/<브르/> 제품/클로록스 퍼포먼스
-클로로맥스 함께하는 표백/		씨앗 멸균에 사용됨. 브랜드는 중요하지 않지만, 향수나 붓는 성분이 없는 버전으로 하세요.
격벽 장착 - 3/16인치답변https://www.amazon.com/AN
PTGHT-Thru-벌크-벌크헤드-F
ittings-수족관/dp/B08SCDC28R/		예전에는 튜빙을 챔버를 통과시키곤 했어요
카페테리아 쟁반아마존https://www.amazon.com/Carlisl<브르/> e-CT121605-Caf%C3%A9-Stan
dard-Cafeteria/dp/B008BLINFE/		각 챔버 아래에 트레이가 놓여 열었을 때 새어나오는 응결을 받아냈습니다. 정확한 브랜드는 중요하지 않습니다.  방 크기보다 크면 되되, 문을 가리지 않아야 합니다.
원심분리관 - 50 mL, 멸균피셔 사이언티브339653멸균 중과 후에 씨앗이 들어 있었습니다.
CO2 알람 (선택 사항)아마존https://www.amazon.com/<브레르/> DP/B09MRX4F12/선택 사항이지만, CO2 시스템 내 외부 누출을 감지하는 데 권장됩니다.  챔버 내 CO2의 위험한 수준을 방지합니다.
CO2 규제자 및 nbsp; - 저압아마존https://www.amazon.com/gp/<브레르/> AW/D/B01BPQDG62정확한 브랜드는 중요하지 않습니다.nbsp; 하지만 1에서 4 psi 사이 압력을 낮출 수 있을 거예요. nbsp; 그리고 nbsp;
CO2 탱크 - 50파운드에어가스https://www.airgas.com/product/<브레> 가스/이산화탄소/p/CD%2050S이보다 작은 수조도 아마 사용할 수 있을 것입니다.  단지 더 자주 교체해야 할 뿐입니다.
크림퍼와 nbsp;그레인저806FA9압착 커넥터를 와이어에 부착하기
디지털 압력 게이지 (선택 사항)아마존https://www.amazon.com/Pressure<브르/> -커넥터-프로텍터-Uharbour-0-
200psi/dp/B0783PYQ27		저압 스텝다운 레귤레이터의 압력 설정 데이터를 읽기 위해.  AAA 배터리가 필요합니다. 또는 전원이 없는 아날로그 게이지를 사용할 수도 있습니다.
겸자 해리 - 멸균을 위한 오토클레이브피셔 사이언티브13-812-39멸균된 씨앗을 조작하기 위해서; 브랜드는 중요하지 않습니다.
이중 잠금 맞물리는 접착 스트립3MSJ3560챔버 측면에 센서를 부착하는 용도로 사용되었습니다.
빈 1000 & 마이크로; L 피펫 팁 박스제네시24-160R드레멜로 뚜껑 상단 직사각형 대부분을 제거하세요.  브랜드는 중요하지 않지만, 어떤 곳은 다른 것보다 더 많은 액체를 담을 수 있습니다.  최신 Genesee 박스는 오래된 것보다 액체 저장량이 적습니다.  그리고 nbsp;
포크 터미널 크림프 커넥터 - 22-16 AWG아마존https://www.amazon.com/Baomain<브레르/> -절연 단말기 22-18-게이지/
dp/B01B17DL0G/		릴레이에 전선을 연결하는 데 사용되었습니다. 정확한 브랜드는 중요하지 않습니다.
유리병 - 1L밀리포어 시그마CLS13951L-1EA무균 0.25배 MS 배지를 담고 있었습니다.
해리스 CO2 탱크 조절기  그레인저5KZ4810 psi로 설정되어 있습니다. nbsp; 이 조절기는 두 번째 "스텝 다운" 조절기와는 별개임을 유의하세요. 그리고 nbsp;
HDMI 케이블에서 마이크로 HDMI 케이블로(선택 사항)아마존https://www.amazon.com/KELink-
알루미늄 호환-캠코드
r-라즈베리/dp/B0C3LR54C3/		(선택 사항) 파이를 HDMI 모니터에 연결해 센서 측정값을 보기
히트건아마존https://www.amazon.com/MAXXH<브레> EAT-핸드헬드-엠보싱-래핑
-MF300L/dp/B09P66LLMW/		녹일 때는 전선을 절연하기 위해 열수축 장치를 사용하세요. 브랜드는 중요하지 않습니다.
열수축아마존https://www.amazon.com/560PCS-
Heat-Shrink-Tubing-Eventronic/dp/
B072PCQ2LW/ref=sr_1_4?crid=21
4VBYLN60TGD& 키워드=열+
수축+튜브& qid=1685586705& s
접두사=heat+sh%2Caps%2C143& SR=8-4		전선을 절연해야 했습니다. 정확한 브랜드는 중요하지 않습니다.  다양한 직경의 다양한 팩을 구입하는 것을 권장합니다.
펌프 보호를 위한 인라인 필터그레인저794F21다이어프램 펌프 상류에 설치하여 이물질과 결로로부터 보호하세요
점퍼 코드아마존https://www.amazon.com/Elegoo-
EL-CP-004-Multicolored-Breadbo
ard-arduino/dp/B01EV70C78/ref=
sr_1_1?keywords=raspberry+pi+j
umper+wires& qid=1685586340& SR=8-1		항목들을 pi에 연결해야 했습니다.nbsp; 정확한 브랜드는 중요하지 않습니다.
K30 FR CO2 센서센세어030-8-0010챔버 내 CO2 농도를 감지하는 데 사용됩니다. 구매 시 60달러입니다.
실험실 테이프밀리포어 시그마BAF134620300용기 라벨링과 챔버 문에 박아붙이는 호일
LED 스트립 - COB, 24V슈퍼 브라이트 LEDhttps://www.superbrightleds.com
/LED 스트립-앤-바/COB 시리즈-L
ED-스트립-및 테이프-라이트/5M-튜나
블-화이트-코브-LED-스트립-라이트-코브
-시리즈-LED 테이프-라이트-2700K-6500
K-IP20-24V		맞춤형 성장등에 사용하세요.nbsp; 다른 종류의 흰색 LED 스트립도 아마 잘 작동할 수 있지만, PAR 미터를 사용해 스트립 밀도를 조절해 원하는 빛 강도를 맞추세요.
루어 락 투 3/16 호스 바브 피팅 - 폴리프로필렌 - 암컷아마존https://www.amazon.com/Femal<브레> e-루어-락-4-8mm-호스/dp/B08GQDBY46/자주 교체되는 부품을 튜빙에 부착하는 데 사용되었습니다.
루어 락 투 3/16 호스 바브 피팅 - 폴리프로필렌 - 수컷  아마존https://www.amazon.com
/주사기-어댑터-남성-루
r-인치-루어 커넥터-키트/d
p/B0C1FV8NGL/		자주 교체되는 부품을 튜빙에 부착하는 데 사용되었습니다.
자기 교반 바 (선택 사항)밀리포어 시그마Z282456MS 매체를 혼합할 때 교반판과 함께 사용됩니다. 또는 숟가락을 사용할 수도 있습니다.
자기 교반판 (선택 사항)피셔S194615용액에 염을 녹이는 데 사용됩니다.  숟가락도 사용할 수 있습니다.
MS 염케이슨MSP01수경재배 용액으로 사용되었습니다. 0.25로 희석하고 nbsp; 그리고 nbsp;
니들 노즈 플라이어그레인저2078216납땜할 때 선을 고정하는 용도로 사용되었습니다
니트릴 장갑제네시https://www.geneseesci.com/<브레르/> 제품/X-gen-니트릴-장갑-
분말 프리/		표백제 작업 시 손을 보호하고 멸균 기술을 위해서입니다. 브랜드는 중요하지 않습니다.
산소 유량계지아완순https://www.amazon.com/JIAW< > ANSHUN-0-1-1-5LPM-유량계
-커넥터-콘크레이터/dp/B01N0UWZ2T		CO2 챔버로 유입되는 흐름을 제어하는 데 사용됩니다.
피펫터 - 20 및 마이크로; L 및 팁밀리포어 시그마EP3124000040-1EA씨앗 불임을 위해 TritonX를 측정하기 위해.  브랜드는 중요하지 않습니다.
플라스틱 랩코스트코https://www.costco.com/p/-/kirkl<브르/> 그리고 시그니처-스트레치-타이트-플라스티< > C-푸드-랩-12-in-x-3000-ft/100300513씨앗이 발아하는 동안 상자를 덮어 습도를 높이고 식물 정착을 촉진하는 데 사용한다.
플라스틱 페그 보드 (19"D x 5"W x 12"H)아마존https://www.amazon.com/SWAN<브레르/> 호수-플라스틱-페그보드-패널
-차고/DP/B0BGS3C41N/		부품, 전선, 배관이 페그보드에 부착되어 이동과 정리가 용이하게 되었습니다.  정확한 브랜드는 중요하지 않습니다.
배럴 잭 커넥터가 있는 전원 공급 장치 - 5V 2A아마존https://www.amazon.com/Acloro<브르/> l-100-240V-범용 변환기
-변압기/dp/B099RBBTWY
/ref=sr_1_4?crid=XKSME1C2
86OE& keywords=5v%2Bpower
%2Bsupply& qid=1683217539&
s=hi& sprefix=5v%2Bpower%2
Bsupply%2Ctools%2C93& SR=
1-4& th=1		솔레노이드에 전력을 공급하는 데 사용되었습니다. 정확한 브랜드는 중요하지 않습니다.
정밀 디지털 저울피셔FB30786159MS 염과 MES 측정에 사용됩니다.
푸시 투 커넥트 1/4인치 → 1/4인치 NPT아마존https://www.amazon.com/CE<브르/> KER-Connect-Fittings-Pneu
matic-connectors/dp/B07XBHYP3B/		1/4인치 튜빙을 탱크 조절기에 연결할 때 사용됨
푸시 투 커커넥트 엘보우를 3/8인치 NPT에 연결하다아마존https://www.amazon.com/Q<브르/> olekog-Pneumatic-Connec
t-PL-3-8-N2/dp/B0B59JXMRW/		1/4인치 튜빙을 스텝다운 레귤레이터에 연결할 때 사용되었습니다(설정에 따라 직선 커넥터도 사용할 수 있습니다).
푸시 투 커넥트 T-커넥터 - 1/4인치아마존https://www.amazon.com<브르/> /dp/B07TV3JS9Q/(선택적으로) CO2 탱크에서 1/4인치 라인을 두 챔버 사이에 분리할 때 사용됩니다.
대형 전선용 빠른 커넥터XHFB086J49D1J선택 사항이지만 임시로 전선을 연결할 때 유용합니다.
라즈베리 파이 4 2GB 스타터 키트 - 32GB차나킷PI4-2GB-STR32F-C4-BLK센서와 릴레이를 제어합니다.  키트 구매 시 110달러.
라즈베리 파이 OS라즈베리 파이 재단https://www.raspberrypi.
com/software/		파이용 운영체제.
RealVNC 뷰어RealVNChttps://www.realvnc.com/en/<브르/> 연결/다운로드/뷰어/라스베리파이/원격으로 파이 판독값을 모니터링하는 데 사용됩니다.
붉은 가넷 아마란스 씨앗메리의 가보 씨앗https://www.marysheirloomseeds
.com/products/red-garnet-amaranth		씨앗은 최근에 채운 씨앗 로트에서 나온 것인지 꼭 확인하세요.
레드 킹 F1 무 씨앗조니의 씨앗https://www.johnnyseeds.com/<브르/> 채소/무/무고
냉무/레드킹-2-F1-라
dish-seed-4173.html		씨앗은 최근에 채운 씨앗 로트에서 나온 것인지 꼭 확인하세요.
릴레이와 nbsp;uxcell애쉬-10 DD솔레노이드와 전원 공급 장치를 제어합니다.
SA-20 소독제남부 농업#10501성장실용 살균 청소제.nbsp; 전자 부품에 스프레이를 뿌리지 마세요.
안전 안경피셔 사이언티브19-130-2089눈 보호용으로 추천합니다. 브랜드는 중요하지 않습니다.
드라이버 - 여러 비트그레인저6XW12제작 중에 챔버를 분해하고 부품을 나사로 고정하는 데 사용했습니다.
실리콘 매트아마존https://www.amazon.com/K<브레> aisi-절연-납땜-Ma
인텐던스-전자/dp/B073RFB6BX/		(선택 사항이지만 권장) 납땜 시 작업 표면을 열로부터 보호하기
HDMI 연결 가능한 소형 모니터 (선택 사항)아마존https://www.amazon.com/LON<브르/> CEVON-7-Raspberry-1024X6
00-스피커-이어폰/dp/B06XQJVXHL/		선택 사항이지만, 파이를 설정하거나 모니터링할 때 가끔 도움이 됩니다. 이미 가지고 있을 수 있는 HDMI 컴퓨터 모니터를 사용하는 것을 권장하지만, 필요하다면 저렴한 옵션을 위한 링크를 제공해 주세요.
소형 드라이버 세트아마존https://www.amazon.com/Screw<브레> driver-FIXITOK-Screwdrivers-Pe
ntalobe-Different/dp/B093372MGD/		작은 나사 해제에 사용됨
라즈베리 파이 피코용 소켓 헤더아다프루트제품 #:5583점퍼 코드 대신 선택 사항으로 사용할 수 있습니다.
납땜 - 무납, 로진 코어아마존https://www.amazon.com/Dia0<브> -032in-0-11lb-Precision-Electr
onics-Soldering/dp/B07Q167J
98/ref=sr_1_5?crid=17RNDW
GBX6X5O& 키워드=lead+f
ree+solder& qid=1692729157
& sprefix=lead+free+solder%
2Caps%2C160& SR=8-5		조명에 전선을 연결해야 했어요. 이 용도에는 무연 로진 코어 납땜이 모두 가능합니다.
납땜 인두아마존https://www.amazon.com/Wel<브르/> ler-120V-Soldering-Iron-Halo/
dp/B0962SX47X/ref=sr_1_4?c
rid=NE9BVDKLETUL& keyw
ords=weller+soldering+iron& qi
d=1692727772& s=산업& s
접두어=웰러+병사+철%
2Cindustrial%2C190& SR=1-4		조명에 전선을 연결해야 했습니다. 
스테인리스 스틸 파이프 피팅 - 외경 20mm, 내경 16mm, 길이 2.5cm (3/8인치 x 3/8인치 암컷 NPT 나사산)아마존https://www.amazon.com/<브레르/> GP/AW/D/B08SCL8VRS박스 절연체를 통해 케이블 글랜드를 연장하는 데 사용됨
스테인리스 스틸 파이프 피팅 - 8 mm 내경/12 mm 외경, 길이 3 cm (양쪽 모두 M8 암나사산)아마존https://www.amazon.com/<브레르/> GP/AW/D/B09ZS17WYB박스 단열재를 통해 벌크헤드 피팅을 연장하는 데 사용됩니다
STEMMA QT / Qwiic JST SH 4핀 케이블 - 길이 50mm아다프루트제품 #: 4399센서끼리 연결하는 용도로 사용되었습니다.
STEMMA QT / Qwiic JST SH 4핀 투 프리미엄 수컷 헤더 케이블 - 길이 150mm아다프루트제품 #: 4209센서를 파이에 연결하는 용도로 사용했습니다.
멸균된 DI 물현장에서 제작현장에서 제작오토클레이브 DI 워터를 L30 사이클로 사용하세요.
서지 프로텍터/멀티탭아마존https://www.amazon.com/GE-
콘센트-프로텍터-연장-
14092/dp/B00DOMYL24/		챔버 부품을 전력 서지로부터 보호하기 위해 사용됩니다.
테플론 배관 테이프아마존https://www.amazon.com/<브레르/> 인치-배관공-배관-
배관공-밀봉/dp/B091913Z7F/		커넥터 나사산을 밀봉하기 위해
Thonny (Python IDE) - 파이에 미리 설치되어 있어야 합니다토니https://thonny.org/챔버 제어 소프트웨어를 편집하고 실행하는 데 사용되었습니다.
TritonX 계면활성제피셔 사이언티브https://www.fishersci.com/<브르/> 상점/제품/Triton-X-100
-열과학/AAA16046AE		표면 멸균 시 표백수로 씨앗을 코팅하는 데 도움이 됩니다.  그리고 nbsp;
uxcell 미니어처 솔레노이드 밸브 2방향 정상 폐쇄 DC5V 0.22A 수수 공기 솔레노이드 밸브uxcella19051000ux0811챔버에는 세 개가 필요하며, 예비 무기 몇 개를 준비해 두는 것을 권장합니다.
방수 케이블 패스스루 팩  메이커렐레‎ NPT(38)박스4A-B챔버로 들어가는 전선을 밀폐하는 통로를 만들기 위해 사용됩니다. 3/8인치 케이블 글랜드를 사용했습니다.
와이어 - 스트랜드, 실리콘 절연, 22G아마존https://www.amazon.com/Fermerry<브레> -스트랜더-전기-주석-구리/
dp/B089CQHRDT/ref=sr_1_1?
crid=PEFEI7BQBPNB& 키워드
=22%2Bgauge%2Bwire& qid=168
5586908& sprefix=22%2Bguage%
2Bwire%2Caps%2C144& SR=8-1& th=1		항목들을 pi에 연결해야 했습니다.nbsp; 정확한 브랜드는 중요하지 않습니다.
와이어 스트리퍼아마존https://www.amazon.com/Southwire<브르/> -장비-S1626STR-고립-분해/dp/B00LQMRS7O/조명 및 기타 전기 연결부의 전선 절연을 절단하고 벗기는 데 사용됨
지퍼 타이아마존https://www.amazon.com/HAVE<브레르/> -ME-TD-케이블 타이/dp/B08TVLYB3Q/전선을 정리하고 솔레노이드에 튜브를 연결하는 데 사용되었습니다. 정확한 브랜드는 중요하지 않지만, 다양한 작은 사이즈가 필요합니다.

참고문헌

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