식물을 이용한 실내공기 정화 - ○ 사람을 살리는 실내식물 (7)

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식물을 이용한 실내공기 정화

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        ■ 식물을 이용한 실내공기 정화 

 

== 1980년부터 시작된 NASA의 연구에 따르면, 단순히 실내식물을 거주지에 배치하고 적절히 관리하는 것만으로도 경제적•효율적으로 실내오염을 제거할 수 있다고 합니다.

처음에 이 실험은 달에 거주할 때 발생될 것으로 예측되는 밀폐된 시스템에서 생기는 공기오염 및 정화 연구에서 출발했으며, 그 후 밀폐된 챔버 실험이 아니라 실제로 주거공간으로 만들어진 biohome에서 실험을 실시하였습니다.

수많은 실험과 연구를 거쳐, 현재는 단순한 실내식물의 도입 정도가 아니라 건물 내 기기적 공조장치 대신에 식물을 이용한 biofiltering system을 설치하고 있는 실정입니다.

식물을 이용한 실내 휘발성 유기물질의 제거는 크게 식물과 토양 내 미생물 두 가지로 나누어 생각해볼 수 있습니다.

식물은 뿌리로 물을 흡수하여 자신의 생명유지를 위해서 사용할 뿐만 아니라 대부분의 물을 줄기를 통하여 잎으로 방출합니다.

이러한 수분 방출은 잎 뒷면에 있는 기공이라는 곳에서 이루어지는데, 이러한 작용을 증산작용이라고 합니다.

잎의 기공은 단지 수분을 방출할 뿐만 아니라 광합성 결과 얻은 산소도 방출하고, 동시에 광합성의 원료가 되는 이산화탄소를 흡수합니다.

최근의 연구결과에 따르면, 이러한 흡수 시 단순히 이산화탄소만 흡수되는 것이 아니라, 일산화탄소, 휘발성 유기물질, 부유분진, 오존, 질소화합물, 이산화황 등과 같은 각종 공기 오염물질이 흡수되는 것으로 밝혀졌습니다.

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한편, 각각의 물질에 대한 흡수능력은 식물에 따라 다르다는 사실도 밝혀졌습니다.

더욱이 이렇게 흡수된 물질은 중금속처럼 체내에 축적되는 것이 아니라, 대사적 분해작용(metabolic breakdown)을 통해서 다른 물질로 동화됩니다.

이러한 사실은 1994년에 독일과학자가 밝혔는데, 예를 들어 최근 심각한 오염물질로 알려진 포름알데히드에 C14 방사선 동위원소를 부착하여 접란(거미란)에 노출시킨 후 추적해보면 이 물질은 잎의 기공을 통해 흡수된 후 유기산, 당, 아미노산과 같은 다른 물질로 전환된 것으로 나타났습니다.

한편, 물이 뿌리에서 흡수되어 증산될 때, 근권부(뿌리 주위)에는 새로운 공기가 빨려 들어가게 됩니다.

이 때 공기 중의 산소는 토양 미생물의 생존에 사용되는데, 이 경우 산소만 빨려 들어가는 것이 아니고 다른 오염물질도 같이 흡수됩니다.

이 때 흡수된 물질은 토양 미생물을 위협할 수도 있지만, 대부분 미생물 분해작용에 따라 미생물이나 식물의 영양공급원으로 전환됩니다.

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설령 위협이 된다 할지라도 박테리아와 같은 미생물은 오염물질에 저항할 수 있는 새로운 콜로니를 형성함으로써 화학적 오염원에 쉽게 적응합니다.

이 때 식물의 뿌리는 토양 미생물의 생존에 절대적으로 영향을 미칩니다.

뿌리에서 분비된 다양한 물질은 각 종에 독특한 미생물이 잘 번식•유지될 수 있도록 영양분을 제공합니다.

최근 연구결과에서 휘발성 유기물질 초기 제거는 바로 이 토양 미생물이 하는 것으로 알려졌습니다.

최근 연구에서, 식물체에서 발생되는 음이온이 오염물질을 제거하는 것으로 밝혀지고 있습니다.

즉 식물 종에 따라 정도의 차이는 있지만, 식물이 증산작용을 할 때 식물체에서 음이온이 발생되며, 이러한 음이온은 식물체 주위에 방출됩니다.

한편 대기오염물질은 대부분 양이온을 띄고 있는데, 서로 반발하며 공기 중에 분포되어 있습니다.

따라서 식물체에서 음이온이 많이 발생되면, 양이온인 오염물질은 음이온 주위에 모이게 되고 서로 중화되어 오염물질이 제거되거나 침강되게 됩니다.

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