가시광선 영역과 NIR 영역에 있어서 식물 잎의 반사 빛(reflectance)을 이용하여 식물 잎의 수분함량을 포함한 건강상태(스트레스) 측정 방법을 제안하였다. 식물의 영상좌표(X,Y)에 대하여 파장별 굴절률(Z)로 분석하면 식물 잎의 선택적 파장에 대한 일반적인 굴절율과 분포를 벗어난 굴절률을 가지는 특성을 이용하여 식물의 특정 질병에 대한 특정 파장별대별 특성을 이용하여 식물의 질병 및 스트레스(수분부족)을 예측할 수 있다. 또한, 가시광선 영역과 NIR 영역을 포함하여 수분에 의한 흡수영역이 1.4[μm] 파장의 반사율을 활용하여 식물 잎의 정상적인 대사활동과 질병에 의한 비정상적인 활동의 변화를 측정 가능하다.
식물공장은 밀폐된 환경에서 식물 생장을 자동으로 제어하여 우수한 생산성을 얻는 것을 목표로 한다. 식물공장은 다양한 센서와 제어장치를 갖추고 있는 매우 복잡한 시스템이기 때문에 이 장치들의 정교하고 복합한 운영을 통제하는 통합운영시스템은 매우 중요하다.
따라서, 본 논문에서는 장소의 한계극복, 태양을 대신하는 광(光), 자동화, 양액공급시스템, 온도 등의 핵심기술과 태양광 발전, 지열공조 등을 ICT 기반으로 식물공장의 생육분석시스템을 설계함으로써 주문 생산 및 계획생산을 통한 농산물의 신선도를 증대시켰고 IT, BT 산업과의 융·복합을 통하여 새로운 시장을 창출하였으며 자동제어, 로봇개발 등으로 농작업의 편리성 증진 및 작업공간의 쾌적성 증진시켰다. 더불어, 도시민들에게 식물 생장의 전 과정을 체험하고 학습할 수 있는 기회 제공하였다. 또한, 도심 속 오아이스처럼 삭막한 도시생활에 지친 도시민에게 삶의 여유 제공 및 자원의 효율적 재활용을 통하여 환경오염 방지를 하였으며, 기후에 영향을 받지 않고 연중 안정적으로 다양한 농산물을 생산하여 공급하는 시스템을 구축하였다.