식물조직 배양공정의 기계화 기술개발을 위한 기초자료를 얻고자 식물조직 배양기술의 개발 또는 식물묘를 대량생산하는 연구지도기관 및 농원 등의 배양실 10개소를 대상으로 배지의 분주, 배양용기의 밀봉 및 세척, 배양체의 접종공정 등에 대한 작업실태를 조사분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 배양기술의 개발 또는 식물묘 대량생산은 대부분이 나리, 호접란, 풍란, 심비디움 등 화훼류였으며, 배지는 모두 한천이 혼합된 고체배지, 배양용기는 형상 및 용량 등이 다른 플라스크, 배양병, pE용기 등이 사용되었다. 나. 배지의 분주작업은 조사대상 10개배양실중 6개소는 작업자가 비이커를 사용하여 분주하였고 4개소는 자동 또는 반자동분주기를 사용하였으며, 인력 및 반자동분주기의 사용시 배양용기간의 분주량은 기준량의 $\pm$25%범위에서 차이가 있었다. 다. 액체배지의 분주시 온도는 36.8~88.$0^{\circ}C$, 점도는 3.7~11.8cP 범위였고 점도는 배지에 혼합하는 한천, 사과 등 유기물의 량에 따라 차이가 있으므로 배지의 분주작업을 기계화하기 위해서는 배지의 온도와 점도, 배양용기와 분주량 등을 종합적으로 고려하여 배지의 점도에 따라 분주량을 조절할 수 있도록 개발할 필요성이 있다고 생각된다. 라. 배양용기의 밀봉소재는 플라스크의 경우 호일 또는 고무마개와 호일, 배양병은 모두 나사산이 있는 캡, PE용기는 뚜껑을 사용하였으며, 밀봉작업은 모든 배양실에서 인력에 의존하였고 작업능률은 호일만으로 밀봉하는 경우 시간당 180~240병, 캡은 시간당470~600개 정도였다. 마. 배양체의 접종작업은 모든 배양실이 인력에 의존하였으며, 배양체를 배지와 분리하여 불필요한 부분을 제거하고 배양작물에 따라 생육정도를 2~3등급으로 구분하여 배양용기의 배지 위에 치상하는 과정으로 수행되었으며, 작업능률은 호접란의 경우 배양병에 25본을 접종하는데 시간당 6병, 심비디움은 원형 플라스크에 25본을 접종하는데 시간당 10병 정도였다. 바. 식물체의 대량증식에 사용되는 플라스크, 배양병, PE용기 등 배양용기의 세척작업은 농원의 1개배양실에서 간이식 세척기, 이 외의 9개배양실은 모두 물에 담겨 두었다가 세제와 브러쉬 등을 사용하여 인력으로 세척하고 있어 생력화 기술개발이 요구되었다.
식물조직 배양공정의 기계화 기술개발을 위한 기초자료를 얻고자 식물조직 배양기술의 개발 또는 식물묘를 대량생산하는 연구지도기관 및 농원 등의 배양실 10개소를 대상으로 배지의 분주, 배양용기의 밀봉 및 세척, 배양체의 접종공정 등에 대한 작업실태를 조사분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 배양기술의 개발 또는 식물묘 대량생산은 대부분이 나리, 호접란, 풍란, 심비디움 등 화훼류였으며, 배지는 모두 한천이 혼합된 고체배지, 배양용기는 형상 및 용량 등이 다른 플라스크, 배양병, pE용기 등이 사용되었다. 나. 배지의 분주작업은 조사대상 10개배양실중 6개소는 작업자가 비이커를 사용하여 분주하였고 4개소는 자동 또는 반자동분주기를 사용하였으며, 인력 및 반자동분주기의 사용시 배양용기간의 분주량은 기준량의 $\pm$25%범위에서 차이가 있었다. 다. 액체배지의 분주시 온도는 36.8~88.$0^{\circ}C$, 점도는 3.7~11.8cP 범위였고 점도는 배지에 혼합하는 한천, 사과 등 유기물의 량에 따라 차이가 있으므로 배지의 분주작업을 기계화하기 위해서는 배지의 온도와 점도, 배양용기와 분주량 등을 종합적으로 고려하여 배지의 점도에 따라 분주량을 조절할 수 있도록 개발할 필요성이 있다고 생각된다. 라. 배양용기의 밀봉소재는 플라스크의 경우 호일 또는 고무마개와 호일, 배양병은 모두 나사산이 있는 캡, PE용기는 뚜껑을 사용하였으며, 밀봉작업은 모든 배양실에서 인력에 의존하였고 작업능률은 호일만으로 밀봉하는 경우 시간당 180~240병, 캡은 시간당470~600개 정도였다. 마. 배양체의 접종작업은 모든 배양실이 인력에 의존하였으며, 배양체를 배지와 분리하여 불필요한 부분을 제거하고 배양작물에 따라 생육정도를 2~3등급으로 구분하여 배양용기의 배지 위에 치상하는 과정으로 수행되었으며, 작업능률은 호접란의 경우 배양병에 25본을 접종하는데 시간당 6병, 심비디움은 원형 플라스크에 25본을 접종하는데 시간당 10병 정도였다. 바. 식물체의 대량증식에 사용되는 플라스크, 배양병, PE용기 등 배양용기의 세척작업은 농원의 1개배양실에서 간이식 세척기, 이 외의 9개배양실은 모두 물에 담겨 두었다가 세제와 브러쉬 등을 사용하여 인력으로 세척하고 있어 생력화 기술개발이 요구되었다.
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문제 정의
이 연구는 이러한 점을 감안하여 식물조직 배양공정의 기계화기술을 개발하기 위한 기초자료를 얻고자 식물조직 배양기술의 개발 또는 식물묘를 생산하는 연구지도기관, 농원 등의 배양실을 대상으로 배양공정에서 반복적으로 수행되는 배지의 분주, 용기의 밀봉 및 세척, 배양체의 접종공정 등의 작업실태를 조사분석하였다.
그리고 자동 분주기를 사용하는 C 및 D배양실을 제외한 다른 배양실에서의 분주량은 기준량에 비하여 ±25% 범위에서 차이가 있는 것으로 나타났다. 이와 같이 분 주량의 차이는 배양정도에 영향을 미치는 경우도 있으므로 배양작물 등의 배양조건에 따른 적정량을 분주할 필요성이 있다고 지적하였다.
제안 방법
조사표본을 방문하여 현지조사하였다. 그리고 배지의 특성조사에서 배지를 배양용기에 분주할때 배지의 온도 및 점도는 그림 1과 같이 점도계(LVDV-H+, Brookfield)를 사용하였으며, 분주량은 배지를 분주한 10개의 배양용기를 임의로 선정하여 메스 실린더로 측정하였다.
배양체의 접종작업은 모든 배양실이 인력에 의존하였으며, 배양체를 배지와 분리하여 불필요한 부분을 제거하고 배양작물에 따라 생육정도를 2~3등급으로 구분하여 배양용기의 배지 위에 치상하는 과정으로 수행되었다. 그림 5는 무균상태의 유지를 위하여 무균 작업대에서 수행되는 접종작업광경이며, 작업능률은 호접란의 경우 배양병에 25본을 접종하는데 시간당 6병, 심비디움은 원형 플라스크에 25본을접종하는데 시간당 10병 정도로 배양상태, 배양 용기의 종류, 작업자의 숙련도 등에 따라 차이가 있다고 하였다.
식물조직 배양공정의 기계화 기술개발을 위한 기초자료를 얻고자 식물조직 배양기술의 개발이 나 식 물묘를 대 량생 산하는 연구기 관의 2개 배양실와 지 도기관의 5개 배양실, 식 물조직 배양으로 식물묘를 대량생산하는 농원의 3개배양실 등 총 10개배양실을 대상으로 모식물체의무균배양계 확립, 배양체의 증식 및 식물체의 재생과정에서 반복적으로 수행되는 배지의 분주, 배양 용기의 밀봉 및 세척, 배양체의 접종공정 등에 대한 작업실태를 조사분석하였다.
주요조사내용은 조사기관의 주요대상작물을 중심으로 사용되는 배지의 물리적 특성 및 배양용기의 종류, 대상작업별 작업방법 및 능률 등이었으며, 조사 방법은 직접 조사표본을 방문하여 현지조사하였다. 그리고 배지의 특성조사에서 배지를 배양용기에 분주할때 배지의 온도 및 점도는 그림 1과 같이 점도계(LVDV-H+, Brookfield)를 사용하였으며, 분주량은 배지를 분주한 10개의 배양용기를 임의로 선정하여 메스 실린더로 측정하였다.
대상 데이터
조제된 배지를 배양용기에 주입하는 배지의 분주작업은 조사표본의 10개배양실 가운데 6 개소가 작업자가 비이커를 사용하여 경험적으로 분주, 2개소는 자동분주기, 2개소는 반자동 분주기를 각각 사용하였다. 여기서 자동분주기는 상용화된 분주기이며 반자동분주기는 생력 화를 위하여 자체 제작한 것으로 그림 2와 같다.
성능/효과
그리고 자동 분주기를 사용하는 C 및 D배양실을 제외한 다른 배양실에서의 분주량은 기준량에 비하여 ±25% 범위에서 차이가 있는 것으로 나타났다. 이와 같이 분 주량의 차이는 배양정도에 영향을 미치는 경우도 있으므로 배양작물 등의 배양조건에 따른 적정량을 분주할 필요성이 있다고 지적하였다.
배양용기의 밀봉작업은 모든 배양실이 인력에 의존하였으며, 배양용기별 밀봉재료는 표 2 와 같이 플라스크의 경우 호일 또는 고무마개와 호일, 배양병은 모두 나사산이 있는 캡, PE 용기는 뚜껑을 사용하는 것으로 나타났다. 밀봉작업능률은 호일만으로 밀봉하는 경우 시간당 180~ 240병, 고무마개+호일을 사용하여 밀봉할때는 시간당 고무마개를 1, 050~1, 300개, 호일을 470 ~ 600개 정도 밀봉하였다.
배지의 특성으로 분주시 온도와 점도는 그림 4와 같이 온도의 경우 36.8~88.0점도는 3.7~11.8cP 범위였으며, 배지의 점도가 온도에 반비례하는 경향이 뚜렷하지 않았다. 이는 배양실 또는 배양작물 등에 따라 한천 또는 사과, 감자, 바나나, 당근 등 유기물의 주입량에 차이가 있기 때문이라 생각된다.
후속연구
따라서 배지의 분주작업을기계화하기 위해서는 배지의 분 주시 온도와 점도, 첨가물, ° 배양용기와 분주량 등을 종 2 합적으로 고려하여야 될 것이며, 배양작물과 용기 등에 따라 분주량을 조절할 수 있는 시스템으로 개발될 필요성이 있다고 생각된다.
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