[논문]자기장 영향 하에서의 수질 특성 변화에 따른 채소재배

이형주; 황재문

자기장 영향 하에서의 수질 특성 변화에 따른 채소재배
Vegetables Cultivation by Characteristics Changes of Water with Magnetic Field Effect 원문보기

생물환경조절학회지 = Journal of bio-environment control, v.15 no.4, 2006년, pp.412 - 416

이형주 (국립안동대학교 전자정보산업학부 전자공학) , 황재문 (생명자원과학부 원예육종학)

초록
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전자파 자기장 발생 장치를 개발하여 제작한 후, 이를 수경재배와 배지경의 양액 공급관에 장착하여 물에 자기장을 쬔 자화수 처리의 유무에 따른 수질 성분변화, 배추와 상추의 생장량 변화, 그리고 성분 변화를 분석하였다. 자화수 처리구는 무처리구에 비해 비타민 C 함량이 상추 2.8배, 배추 1.2배로 더 많았다. 또한 자화수 처리에 의한 생장촉진 효과는 상추의 수경과 배지경 재배에서 현저히 나타났으나 배추의 토경재배는 자화수 처리의 효과가 미미하였다. 따라서 토경재배 상추에서 자화수 처리에 의해 생장과 비타민의 함량을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

A magnetic field oscillator was designed and made. The oscillator was installed around a water pipe and radiated into water which was provided for vegetables cultivation. The oscillator was made with a helmholtz coil and installed a magnetic field sensor inside. The class E amplifier circuit with frequency variance was also used. Hydroponic and soil cultural methods were used for cultivation of lettuce and chinese cabbage with magnetic field water and without. Vitamin C ingredients in the lettuce and chinese cabbage which were grown with magnetic field water were 2.8 times and 1.2 times higher than without the magnetic water. Moreover, the growth acceleration effect of vegetables was shown in lettuce cultivated with the magnetic field water.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

생체물질 내에서의 반응에 대하여 Ma 등(1992) 은 일반적인 물보다 자화수에서 glutamate decaraboxy- lase의 활성도가 30% 정도 증가한다고 하였다. 본 연구는 자기장 발생장치를 개발하여 작물재배 분야에 접목하고자 엽채류의 수경재배 시스템에 장착하여 자기장 유무에 따른 수질, 채소의 생장량 및 성분을 분석하였다.

제안 방법

2는 양액공급용 파이프 외곽에 장착된 자기장 장치와 재배시스템을 나태낸 것이다. 수경재배는 비순환식 담액방식을 채택하였으며, 배지경(토경) 방식은 마사토와 시판상토 (원조믹스)를 1:1의 부피비로 채운 플라스틱상자 (45X40X 20cm)에 모종을 심고 점적호스로 양액을 공급하였다. 양액은 수돗물을 원액으로 시판 양액비료(원더그로 1, 2호)를 엽채류의 표준 농도로 조성하였다.
전자파 자기장 발생 장치에 의한 자화수 처리 유무에 따라 적축면상추와 솎음배추를 봄과 가을에 각각 유리온실에서 재배하였다. 시험구는 작물별 2요인(수경과배지경)으로 완전임의 배치하였으며, 생장량은 초장, 엽수, 엽장, 엽폭, 생체중 등을 조사하였다.
실험에 사용된 전자파 발생 장치는 일정한 자기장을 발생시키기 위해 헬름홀츠 코일을 사용하였으며, 내부에 자속밀도를 감지하는 자기장 센서를 설치하였고, CPU 및 Class E 증폭기로 주파수를 변화시킬 수 있도록 하였다. 이러한 자기장 발생 장치를 양액공급용 플라스틱 파이프 외곽에 장착하여 일정시간 간격으로작물에 자화수를 공급하였다.
수경재배는 비순환식 담액방식을 채택하였으며, 배지경(토경) 방식은 마사토와 시판상토 (원조믹스)를 1:1의 부피비로 채운 플라스틱상자 (45X40X 20cm)에 모종을 심고 점적호스로 양액을 공급하였다. 양액은 수돗물을 원액으로 시판 양액비료(원더그로 1, 2호)를 엽채류의 표준 농도로 조성하였다. 전자파 자기장 발생 장치에 의한 자화수 처리 유무에 따라 적축면상추와 솎음배추를 봄과 가을에 각각 유리온실에서 재배하였다.
하였다. 이러한 자기장 발생 장치를 양액공급용 플라스틱 파이프 외곽에 장착하여 일정시간 간격으로작물에 자화수를 공급하였다. 자기장 발생 장치 회로블록 다이어그램을 나타내었고(Fig.
전자파 자기장 발생 장치를 개발하여 제작한 후, 이를 수경재배와 배지경의 양액 공급관에 장착하여 물에 자기장을 쬔 자화수 처리의 유무에 따른 수질 성분변화, 배추와 상추의 생장량 변화, 그리고 성분 변화를 분석하였다. 자화수 처리구는 무처리구에 비해 비타민 C 함량이 상추 2.
양액은 수돗물을 원액으로 시판 양액비료(원더그로 1, 2호)를 엽채류의 표준 농도로 조성하였다. 전자파 자기장 발생 장치에 의한 자화수 처리 유무에 따라 적축면상추와 솎음배추를 봄과 가을에 각각 유리온실에서 재배하였다. 시험구는 작물별 2요인(수경과배지경)으로 완전임의 배치하였으며, 생장량은 초장, 엽수, 엽장, 엽폭, 생체중 등을 조사하였다.

이론/모형

)로 측정하였다. 또한, 비타민 C 분석의 경우 Indophenol 적정법에 의해 환원형 Ascorbic acid를 정량하였다.
성분 분석용 시료는 수확기(정식 후 30일)에 도달된 상추와 배추이며, 일반 성분은 AOAC(Association of Official Analytical Chemists)법에 의해 분석하였다. 수분 함량은 상압가열건조법, 조회분 함량은 직접 회화법으로 분석하였으며, 조단백질 함량은 Kijetec system 을 사용한 Kjeldahl 법으로 총 질소함량을 구한 후단 백질 계수 6.
분석하였다. 수분 함량은 상압가열건조법, 조회분 함량은 직접 회화법으로 분석하였으며, 조단백질 함량은 Kijetec system 을 사용한 Kjeldahl 법으로 총 질소함량을 구한 후단 백질 계수 6.25를 곱하여 산출하였다. 조지방은 Soxhlet법으로 추출하여 측정하였으며, 조섬유는 산 및 알카리 분해법을 이용흐?여 조섬유 분석장치 (Fibertest System, Raypa Co.
25를 곱하여 산출하였다. 조지방은 Soxhlet법으로 추출하여 측정하였으며, 조섬유는 산 및 알카리 분해법을 이용흐?여 조섬유 분석장치 (Fibertest System, Raypa Co.)로 측정하였다.

성능/효과

2배 더 많은 것으로 조사되었다. 따라서 수경에 비해 배지경 채소의 생장량이 월등한 것으로 나타난 생육 결과(Table 2, 3 및 Fig. 3)와 비타민 C 분석 결과(Table 4)를 동시에 고려하면 토경 상추에 자화수처리를 적용시키는 것이 효과적이라고 판단된다.
봄에 재배한 상추의 생장량을 보면(Table 2), 자화 수 처리의 수경이나 토경 (배지경)은 무처리보다 초장을 제외한 엽수, 엽장, 엽폭, 생체중 등이 많았으며, 특히 생체중에서 그 차이는 컸다. 배주는 수경재배에서 자화수 처리가 무처리보다 모든 생장량이 증가되었으나 토경에서는 이와 반대의 현상을 보였다.
수경재배와 토경으로 재배한 엽채류의 일반성분 및 비타민 C을 분석한 결과(Table 4), 상추와 배추 모두무처리와 자화수 처리간에 차이가 별로 없었다. 그러나 배지 경에 재배한 채소의 일반성분은 무처리 및 자화수처리 간에 차이가 크지 않았으나, 비타민 c 함량에 있어서는 자화수 처리가 무처리에 비해 상추 2.
특성을 나타내었다(Table 1). 자화수 처리물에서 질소가 다소 증가하였고, 인은 줄었으며 산소량 및 전도성이 증가하였다

후속연구

또한 자화수 처리에 의한 생장촉진 효과는 상추의 수경과 배지경 재배에서 현저히 나타났으나 배추의 토경재배는 자화수 처리의 효과가 미미하였다. 따라서 토경재배상추에서 자화수 처리에 의해 생장과 비타민의 함량을 높일 수 있을 것로 기대된다.
그러나 토경 상추와 배추에서 자화수 처리는 무처리에 비해 생장량이 낮아져 봄과 다른 결과를 보였다(Table 3). 이런 현상은 토경과 수경에 따른 근권온도의 차이 또는 작물에 따라 근권온도의 적정 범위가 다름에서 기인될 것 으로 추정되나 보다 자세한 연구가 필요하다고 판단된다. 자화수처리에 의한 생장 촉진효과는 수경재배에서 현저하게 나타났으나 토경재배에서는 일정한 경향을 볼 수 없었다.

참고문헌 (6)

Coey, J.M.D., Cass, S.J. 2000. Magnetism and Magnetic Materials. Ashgate Publishing. p. 71
Jeon, S.I., D.R. Kim, and S.K. Lee. 2001. Changes of solubility speed of salts in magnetized water and crystal patterns of NaCL, KCL, and Gypsum intermediated by magnetized water. J. Korean Chem. Soc. 45(2):116-130
Jeon, S.I., D.R. Kim, S.K. Lee, and D.S. Kim. 2002. Study on the effect of magnetized water in the precipitation reaction of salts and in the hydration hardening speed of Gypsum plaster. J. Korean Chem. Soc. 46(1):76-89

원문보기 상세보기
Ma, Y.L., H. Ren, S. Ren, E.K. Zhen, G. Hao, and Y.W. Zhao. 1992. Activity of glutamate decaraboxylase in the magnetized water. J. Tongji Med. Univ. 12(4):193

상세보기
Vack, V. 1980. Change of the oxygen solubility in water under magnetic field. Thermochim. Acta, Czech. 35(2):181-185

상세보기
Zhang, Y.S. and H.W. Wu. 1987. Effects of fish in the magnetized water. Z. Urol. Nephrol. 80(9):517

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