[논문]액체 종류에 따른 식물의 성장 특성 기초 실험

박정연; 김정배

doi:10.22710/jict.2014.4.1.001

액체 종류에 따른 식물의 성장 특성 기초 실험
Experimental Basic Study on Growth Characteristics of Plant with Various Liquids 원문보기

박정연 (한국교통대학교 에너지시스템공학과) , 김정배 (한국교통대학교 에너지시스템공학과)

This study was experimentally performed to show the growth characteristics of one specified plant with various liquids, which can be purchased easily. To do that, this study measured the number of leaves attached to the plant sample and the height of liquids everyday during almost 15 days on summer season in the laboratory room. From the experiments, we revealed that the remained number of leaves can be related with the liquid height.

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문제 정의

따라서, 식물의 성장에 다양한 외부조건들이 변수들로 작용할 것이지만, 본 연구에서는 관점을 일반적으로 교내의 가로수로 많이 활용되고 있는 활엽수인 물푸레나무과의 쥐똥나무(문화어:검정알나무)를 동일하게 잎수와 잎들의 위치를 고정하고 다양한 액체의 종류에 따른 변화를 실험하고 분석하였다.
이러한 정성적인 성장 특성을 정량적으로 분석하기 위하여 본 연구에서는 5가지로 분류된 18종 액체속에서의 식물의 성장에 따른 액체의 높이를 매 12시간 정도의 간격으로 측정하였다. 이 결과가 Fig.

제안 방법

1) 잎의 마르거나 처진 정도 등의 관찰에 근거한 정성적인 측면과 와 정량적인 일일 액체 공급량 등의 변수에 대한 측정결과를 활용하여 분석하였다.
3에서와 같이 아주 작은 온도 차이지만 잎의 뒷면의 온도가 기공의 존재로 인하여 낮게 유지되고 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서는 FLIR사의 T-200 열화상 카메라를 이용하여 필요한 온도를 측정하였다.
실험은 2013년 7월 1일부터 시작하여 7월 17일까지 대기 상태에서 진행하였으며, 실험 중에 위치 혹은 액체량의 차에 따른 오차를 줄이기 위하여 잎의 수는 동일하게 열 개만이 존재하도록 위쪽에서부터 남겨두었다.
실험은 실내에서 하나의 실험 테이블 위에 모든 비이커를 위치시키어 진행되었으며, 창은 블라인드가 없는 상태로 유지하였다. (Fig.
액체 속에서 식물의 성장을 시간에 따른 비이커 내의 액체량으로 평가할 수도 있으나, 어떤 액체들 속에서는 식물이 잎이 떨어지는 등의 비정상적인 상태를 나타내기도 하여 초기에 10개로 시작하여 남은 잎의 개수를 약 16일간 측정하였다.
액체량은 모든 비이커에 동일하게 150ml를 투입하였으며, 각 음료의 종류는 물류, 이온음료류, 건강음료류, 탄산음료류, 에너지음료류로 구분하여 결정하였고 아래의 Table 1과 같다.
이러한 조건에서 실험은 시간에 따른 줄기에 붙어있는 잎의 수와 식물의 대사에 의하여 변하는 비이커 내 액체 높이를 측정하여 분석하였다.

성능/효과

일일 공급량은 거의 선형적으로 변화하고 있으며, 수돗물이 가장 일일 공급량이 가장 높음을 알 수 있었다. 당이 많은 음료들이 일일 공급량이 낮을 것으로 예상하였으나, 상대적으로는 홍초, 천연사이다, 레드불 등이 공급량이 낮았으며, 건강음료류 들은 잎이 떨어지거나 하여 일찍 실험이 종료되어, 전체적으로는 건강음료류와 에너지음료들의 공급량이 낮은 것으로 나타났다.
우선, 일반 수돗물에 담근 직후 잎의 앞뒤면의 온도를 확인하기 위하여 열화상카메라를 이용하여 측정하였는데, Fig. 3에서와 같이 아주 작은 온도 차이지만 잎의 뒷면의 온도가 기공의 존재로 인하여 낮게 유지되고 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서는 FLIR사의 T-200 열화상 카메라를 이용하여 필요한 온도를 측정하였다.
일일 공급량은 거의 선형적으로 변화하고 있으며, 수돗물이 가장 일일 공급량이 가장 높음을 알 수 있었다. 당이 많은 음료들이 일일 공급량이 낮을 것으로 예상하였으나, 상대적으로는 홍초, 천연사이다, 레드불 등이 공급량이 낮았으며, 건강음료류 들은 잎이 떨어지거나 하여 일찍 실험이 종료되어, 전체적으로는 건강음료류와 에너지음료들의 공급량이 낮은 것으로 나타났다.

후속연구

다만, 명확한 결과의 정리를 통한 결론의 도출은 차후 재실험 등을 통해 정리할 예정이다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

다양한 액체 속에서 동일한 숫자의 잎을 가진 식물의 성장에 대한 정성적인 결과는 어떠한가?

- 음료의 색에 따라 잎의 잎맥들이 먼저 색깔이 변화하기 시작함 - 잎이 떨어지는 것들은 잎색이 갈색으로 변화 후에 떨어짐 - 보리음료는 잎이 많이 마르거나 말리는 현상이 발생하였으나, 잎이 떨어지지는 않음 - 꿀물음료는 처지는 현상이 두드러짐 - 커피음료는 입이 말린 상태로 있다 음료의 변질로 실험 종료함 - 상대적으로 건강음료 들의 잎 상태가 양호하지 않으며, 잎이 많이 떨어졌으나 갈색으로 변화하는 시점이 매우 빠르게 실험 시작 후 2일 정도 이내에 시작됨 - 탄산음료 들에서는 잎이 쭈글해지는 현상이 두드러지며, 콜라 류보다는 사이다 류가 잎이 떨어지는 현상이 두드러짐 - 에너지 음료류는 잎이 거의 떨어지지는 않았으나, 처지거나 하는 불안정 현상은 심한 편임

본 연구에서 실험은 어디서 어떻게 진행되었는가?

실험은 실내에서 하나의 실험 테이블 위에 모든 비이커를 위치시키어 진행되었으며, 창은 블라인드가 없는 상태로 유지하였다. (Fig.

본 연구의 동일한 식물이 다양한 액체 조건에 따라 어떤 특성을 보여주는지 확인한 결과는?

1) 잎의 마르거나 처진 정도 등의 관찰에 근거한 정성적인 측면과 와 정량적인 일일 액체 공급량 등의 변수에 대한 측정결과를 활용하여 분석하였다. 2) 그럼에도, 특정한 식물 일종으로 2회 수행한 실험의 한계가 있을 것이므로, 동일한 식물에 대한 추가적인 실험을 수행할 예정이며, 다른 종의 식물에 대한 실험도 추가적으로 필요함

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