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문제 정의
- 따라서, 본 연구는 내음성과 내한성이 강한 수종으로 알려진 송악(Hedera rhombea)과 바위취(Saxifraga stolonifera)에 대한 적정 실내광원과 광도를 알아봄으로써 지하철 실내식물로서 현장 적용가능성 높이고자 한다.
- 본 연구는 남부상록수종 중 내음성과 내한성이 강하고 자생 송악(Hedera rhombea)에 대한 적정 실내광원과 광도를 알아보고자 가로 1m×세로 1m×높이 1m 크기의 목제프레임에서 실험을 실시하였다.
제안 방법
- 식물은 실험구당 총 10개의 식물을 투입하였으며, 2007년 7월부터 2007년 12월까지 실험을 수행하였다. 광원과 광도에 따른 송악의 생육정도를 알아보기 위해 초장, 분지수, 엽수, 엽폭, 엽장, 절간장, 낙엽수, 엽록소함량 등을 측정하였다. 초장의 경우 식물의 정단부까지의 길이, 절간장은 잎과 잎사이의 평균적인 간격, 엽장과 엽폭은 정단부로부터 5cm이내에서 가장 신선하고 큰 잎의 길이를 측정하였다.
- 프레임 주변의 외부광도로부터 영향을 받지 않게 하기 위해 주변에 차광막 4겹으로 설치 하여 외부의 빛이 들어오지 않게 조절하였다. 실험기간동안 식물에 조사된 광주기시간은 1일 16시간으로 자동조절장치를 설치하여 조절하였고, 관수는 일주일에 2회 실시하였다. 송악(Hedera rhombea)과 바위취(Saxifraga stolonifera)는 충남 병천에 위치한 농장에서 동일한 크기의 식물을 구매하여 사용하되, 직경 약 12cm의 화분에 펄라 이트, 피트모스, 버미큘라이트, 부엽토를 2：1：1：1로 혼합한 배합토를 넣어 식물을 재식하였고, 약 1개월간 온실에서 순화시켰다.
- 초장의 경우 식물의 정단부까지의 길이, 절간장은 잎과 잎사이의 평균적인 간격, 엽장과 엽폭은 정단부로부터 5cm이내에서 가장 신선하고 큰 잎의 길이를 측정하였다. 엽록소함량은 엽록소계(SPAD-502, Minolta Camera Co., Osaka, Japan)을 이용하여 중간엽에서 5번씩 반복 조사였다. 실험결과에 대한 통계처리는 SPSS Ver.
- 광원과 광도에 따른 송악의 생육정도를 알아보기 위해 초장, 분지수, 엽수, 엽폭, 엽장, 절간장, 낙엽수, 엽록소함량 등을 측정하였다. 초장의 경우 식물의 정단부까지의 길이, 절간장은 잎과 잎사이의 평균적인 간격, 엽장과 엽폭은 정단부로부터 5cm이내에서 가장 신선하고 큰 잎의 길이를 측정하였다. 엽록소함량은 엽록소계(SPAD-502, Minolta Camera Co.
대상 데이터
- 본 연구는 남부상록수종 중 내음성과 내한성이 강하고 자생 송악(Hedera rhombea)에 대한 적정 실내광원과 광도를 알아보고자 가로 1m×세로 1m×높이 1m 크기의 목제프레임에서 실험을 실시하였다. 광원의 선정기준은 현재 지하철에 가장 많이 활용되는 인공광인 형광등, 삼파장형광등, 할로겐등으로 하고, 광도는 200Lux, 700Lux, 1,000Lux로 설정하여 실험을 실시한 결과는 다음과 같다.
- 실험기간동안 식물에 조사된 광주기시간은 1일 16시간으로 자동조절장치를 설치하여 조절하였고, 관수는 일주일에 2회 실시하였다. 송악(Hedera rhombea)과 바위취(Saxifraga stolonifera)는 충남 병천에 위치한 농장에서 동일한 크기의 식물을 구매하여 사용하되, 직경 약 12cm의 화분에 펄라 이트, 피트모스, 버미큘라이트, 부엽토를 2：1：1：1로 혼합한 배합토를 넣어 식물을 재식하였고, 약 1개월간 온실에서 순화시켰다. 식물은 실험구당 총 10개의 식물을 투입하였으며, 2007년 7월부터 2007년 12월까지 실험을 수행하였다.
- 송악(Hedera rhombea)과 바위취(Saxifraga stolonifera)는 충남 병천에 위치한 농장에서 동일한 크기의 식물을 구매하여 사용하되, 직경 약 12cm의 화분에 펄라 이트, 피트모스, 버미큘라이트, 부엽토를 2：1：1：1로 혼합한 배합토를 넣어 식물을 재식하였고, 약 1개월간 온실에서 순화시켰다. 식물은 실험구당 총 10개의 식물을 투입하였으며, 2007년 7월부터 2007년 12월까지 실험을 수행하였다. 광원과 광도에 따른 송악의 생육정도를 알아보기 위해 초장, 분지수, 엽수, 엽폭, 엽장, 절간장, 낙엽수, 엽록소함량 등을 측정하였다.
- 실내식물인 아글라오네마(Aglaonema brevispathum), 서양담쟁이(Hedera helix), 호야(Hoya carnosa), 아프리칸바이올렛(Saintpaulia ionantha) 을 실험재료로 3가지의 인공광과의 엽록소함량 변화를 본 결과는 수은등과 True-lite등에서 높게 나타났다(박혜경, 1999). 이러한 결과는 청색광이엽록소 증가에 긍정적인 영향을 미친다는 기존연구(Manaker, 1981)와 일치한다고 하였지만, 본 실험결과와는 상이하다.
- 실험구는 가로 1m×세로 1m×높이 1m의 목제프레임을 자체 제작하여, 광원과 광도는 지하철 실내조경에 관한 선행 연구결과(방광자 등, 1998)를 기준으로 지하철에 가장 많이 활용되고 있는 형광등, 삼파장형광등, 할로겐등으로, 광도의 범위는 200Lux, 700Lux, 1,000Lux로 설정하였다.
데이터처리
- , Osaka, Japan)을 이용하여 중간엽에서 5번씩 반복 조사였다. 실험결과에 대한 통계처리는 SPSS Ver. 10프로그램을 이용 하여 분산분석하였으며 Duncan의 다중범위검정(5%)에 준하여 평균치간의 차이에 대한 유의성을 검증하였다.
성능/효과
- 결과를 정리하면, 송악의 초장과 절간장에 있어서는 광원과 광도별 확연한 생육차이를 볼 수없었으나, 분지수는 형광등에서, 엽수는 삼파장 형광등에서 높았으며 광도가 높을수록 증가되었다. 엽폭과 엽장 등 잎의 크기는 광원보다는 광도가 낮을수록 넓어지는 경향을 나타내었고, 엽색 도는 광원에 따른 확연한 차이보다는 광도가 높을수록 녹색이 진한 현상을 보였다.
- 엽록소함량은 삼파장형광등 700Lux＞삼파장형광등 1,000Lux＞할로겐등 1,000Lux순으로 높았다. 따라서, 본 실험에서 바위취는 할로겐등에서 가장 좋은 생육을 나타내었으며, 형광등의 광원과 700Lux 이하 광도에서는 현장적용이 불가능한 수종임이 확인되었다.
- 엽폭과 엽장 등 잎의 크기는 광원보다는 광도가 낮을수록 넓어지는 경향을 나타내었고, 엽색 도는 광원에 따른 확연한 차이보다는 광도가 높을수록 녹색이 진한 현상을 보였다. 따라서, 자생 송악의 부분적인 생육은 광원에 따라 차이를 보이나 전반적인 생육은 광도가 높을수록 좋은 결과를 나타내었다. 이는 송악이 200Lux라는 매우낮은 광도에서도 적용할 수 있는 실내수종임에도 불구하고 원활한 생육과 전체적인 관상가치를 고려해볼 때, 광도를 700Lux 이상으로 설정해 주는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
- 식물의 전체적인 미적 균형감에 대한 중요한 요소인 분지수의 경우 광원별로 볼 때 형광등이 삼파장형광등이나 할로겐등보다 좋았고, 광도가 높을수록 많아지는 경향을 보였다. 반면, 식물의 원활한 생육 및 관상가치를 가늠해 볼 수 있는 척도인 엽수에서는 삼파장형광등 1,000Lux＞형광등 1,000Lux＞할로겐등 1,000Lux 순으로 나타났다. 삼파장형광등이 형광등과 할로겐등보다는 초장이 짧은 경향을 보였으나 관상가치 측면에서볼 때, 적절한 광원으로 생각된다.
- 실내는 대부분 인공광을 사용하는데 백열등은 파장이긴 적색광이 많아서 식물이 웃자라기 쉬우나, 형광등은 파장이 짧은 청색광이 많이 방출되기 때문에 백열등 아래에서 자란 것 보다 키가 짧아진다고 보고하였다(이종석 등, 2005). 본 실험에서는 삼파장형광등에서 자란 송악이 일반형광등보다 초장이 짧아지는 경향을 나타내 지하공간에 삼파장형광등으로는 초장의 확연한 변화를 기대하기는 어렵다는 것을 알 수 있었다.
- 초장은 광원과 광도별 뚜렷한 통계적 유의성이 나타나지 않았으나, 할로겐등＞형광등＞삼파장형광등 순으로 광도별로는 1,000Lux＞700Lux＞200Lux 순으로 길었다. 분지수는 형광등이 삼파장형광등이나 할로겐등보다, 광도가 높을수록 많아지는 경향을 보였다. 엽수는 삼파장형광등 1,000Lux＞형광등 1,000Lux＞할로겐등 1,000Lux 순으로 나타났다.
- 0cm에 비해 약 2배의 차이를 보였다. 분지수와 엽수의 경우도 광도별 확연한 차이는 볼 수 없었으나 엽장과 엽폭의 경우 삼파장형광등 700Lux 와 1,000Lux보다 할로겐등 1,000Lux에서 비교적 넓은 것으로 나타났다. 반면, 엽록소함량은 삼파장형광등 700Lux＞삼파장형광등 1,000Lux＞할로겐등 1,000Lux 순으로 나타나 광원에 따른 차이를 보여주었다(Table 2).
- 엽록소함량은 삼파장형광등과 할로겐등은 광도별 차이가 없었으나, 형광등에서는 200Lux＜700Lux＜1,000Lux순으로 광도가 높을수록 많아짐으로써 잎의 진녹색이 더 뚜렷해졌다. 송악과 유사한 실내식물인 아이비(Hedera helix)가 700Lux 이하에서도 생육이 원활하다는 결과(Bauer and Senser, 1987)와 비교해 볼 때, 자생 송악은 200Lux보다 더 낮은 광도에서도 적용할수 있는 실내수종임을 보여주었다.
- 송악은 모든 광원과 광도범위에서 생육이 가능한 것으로 나타나 실내적응력이 높은 식물임을알 수 있었다. 초장의 경우 광원과 광도별 통계적 유의성이 나타나지 않았으나, 할로겐등＞형광등＞삼파장형광등 순으로, 광도별로는 1,000Lux＞700Lux＞200Lux 순으로 높았다(Table 1).
- 식물의 전체적인 미적 균형감에 대한 중요한 요소인 분지수의 경우 광원별로 볼 때 형광등이 삼파장형광등이나 할로겐등보다 좋았고, 광도가 높을수록 많아지는 경향을 보였다. 반면, 식물의 원활한 생육 및 관상가치를 가늠해 볼 수 있는 척도인 엽수에서는 삼파장형광등 1,000Lux＞형광등 1,000Lux＞할로겐등 1,000Lux 순으로 나타났다.
- 초장, 엽수, 분지수, 엽장, 엽폭 등 생육은 할로겐 1,000Lux＞삼파장형광등 1,000Lux＞삼파장형광등 700Lux순으로 증가하였다. 엽록소함량은 삼파장형광등 700Lux＞삼파장형광등 1,000Lux＞할로겐등 1,000Lux순으로 높았다. 따라서, 본 실험에서 바위취는 할로겐등에서 가장 좋은 생육을 나타내었으며, 형광등의 광원과 700Lux 이하 광도에서는 현장적용이 불가능한 수종임이 확인되었다.
- 그러나 원활한 생육과 관상가치를 위해서는 광도를 높여주는 것이 바람직한 것으로 사료 된다. 엽록소함량은 삼파장형광등과 할로겐등은 광도별 차이가 없었으나, 형광등에서는 200Lux＜700Lux＜1,000Lux순으로 광도가 높을수록 많아짐으로써 잎의 진녹색이 더 뚜렷해졌다. 송악과 유사한 실내식물인 아이비(Hedera helix)가 700Lux 이하에서도 생육이 원활하다는 결과(Bauer and Senser, 1987)와 비교해 볼 때, 자생 송악은 200Lux보다 더 낮은 광도에서도 적용할수 있는 실내수종임을 보여주었다.
- 엽록소함량은, 삼파장형광등과 할로겐등은 광도에 따른 차이를 볼 수 없었으나, 형광등에서는 200Lux＞700Lux＞1,000Lux 순으로 증가되었다.
- 엽수는 삼파장형광등 1,000Lux＞형광등 1,000Lux＞할로겐등 1,000Lux 순으로 나타났다. 엽장과 엽폭은 광원에 관계없이 광도가 낮을수록 넓어지는 경향을 나타났다.
- 결과를 정리하면, 송악의 초장과 절간장에 있어서는 광원과 광도별 확연한 생육차이를 볼 수없었으나, 분지수는 형광등에서, 엽수는 삼파장 형광등에서 높았으며 광도가 높을수록 증가되었다. 엽폭과 엽장 등 잎의 크기는 광원보다는 광도가 낮을수록 넓어지는 경향을 나타내었고, 엽색 도는 광원에 따른 확연한 차이보다는 광도가 높을수록 녹색이 진한 현상을 보였다. 따라서, 자생 송악의 부분적인 생육은 광원에 따라 차이를 보이나 전반적인 생육은 광도가 높을수록 좋은 결과를 나타내었다.
- 특히, 청색광은 엽록소 증가에 긍정적인 영향을 미친다고 하였다. 이러한 결과를 정리하면, 같은 종류의 식물이라 할지라도 광원과 광도에 따라 생육양태가 달라진다는 것을 알 수 있었는데, 바위취는 내음성이 높아 실내식물로 적용가능한 것으로 소개되고 있으나(이종석 등, 2005), 형광등의 광원과 700Lux 이하 광도에서는 현장적용이 불가능한 수종임이 확인되었다. 추후, 다양한 내음성 자생식물에 대한 탐구와 지속가능한 고효율 광원과 광도에 따른 식물의 생육과 생리적 활성에 대한 검증이 필요할 것으로 본다.
후속연구
- 이러한 결과를 정리하면, 같은 종류의 식물이라 할지라도 광원과 광도에 따라 생육양태가 달라진다는 것을 알 수 있었는데, 바위취는 내음성이 높아 실내식물로 적용가능한 것으로 소개되고 있으나(이종석 등, 2005), 형광등의 광원과 700Lux 이하 광도에서는 현장적용이 불가능한 수종임이 확인되었다. 추후, 다양한 내음성 자생식물에 대한 탐구와 지속가능한 고효율 광원과 광도에 따른 식물의 생육과 생리적 활성에 대한 검증이 필요할 것으로 본다.
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