공기를 정화하는 식물은 떠한 원리로 정화작용을 하는 건가요?
문득 궁금해 지는데 식물이 공기를 정화 한다고 알고 있습니다. 문득 사실 어떠한 원리로 그러한 작용이 일어나는지 궁금하더라구요 모든 식물이 다 정화를 하는지 어떤 과학적 작용을 거치는 건지 궁금해요
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
대부분의 식물들이 광합성을 하기 때문입니다. 이 광합성 과정에서 주변의 이산화탄소를 흡수하여 산소로 배출하기 때문에 공기 정화 역할을 하게 되는 것 입니다.
안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.
식물들은 이산화탄소와 햇빛을 통해 광합성을 하며 산소를 만들어 냅니다. 여기서 만들어지는 산소의 양이 많은 식물이 공기 정화 식물입니다.
안녕하세요. 손호현 과학전문가입니다.
식물은 이산화탄소를 흡수하고 산소를 배출합니다.
그래서 공기를 정화하는 것이라고 하는거죠.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
공기정화의 원리
식물은 광합성, 증산작용, 토양 내 미생물과의 상호작용을 통하여 실내오염물질을 제거한다. 잎에 흡수된 오염물질은 식물의 대사산물로 이용되어 일부는 제거되고 일부는 뿌리로 이동하여 토양미생물의 영양원으로 활용된다. 포름알데히드의 경우, 잎의 기공을 통하여 식물에 흡수된 후 포름산, 이산화탄소로 차례로 전환되고, 광합성 과정을 거쳐 광합성의 대사 산물로 이용되면서 그 독성이 제거된다.
식물의 증산작용에 의하여 엽맥의 수분이 감소하게 되면 부압(대기압보다 낮은 압력)이 발생하여 줄기와 뿌리의 물을 끌어올리게 되고 이에 따라 뿌리에서도 부압이 발생한다. 이 부압에 의하여 공기중의 오염물질이 토양에 흡착되고 미생물에 의해 제거된다. 따라서 실내 공기정화를 위해서는 식물의 뿌리 부분과 공기가 원활하게 접촉할 수 있게 해 주는 것이 도움이 된다. 또한 잎의 증산작용을 통하여 실내의 온·습도가 조절되며 산소, 향 등의 방출물질에 의하여 실내 환경이 쾌적해진다. 이러한 공기정화는 광량이 많아 광합성속도가 빠를수록 잘 이루어지며 오염물질을 많이 처리할수록 미생물이 많아져 효율이 좋아진다.
공기정화식물은 흡수유해물질, 배출 물질, 재배 방법에 따라 나눌 수 있다.
제거하는 흡수유해물질에 따른 분류는 제거할 수 있는 유해물질의 종류와 제거하는 정도의 차이에 따라 크게 포름알데히드 제거식물, 벤젠이나 톨루엔 또는 크실렌과 같은 휘발성유기화합물(VOC) 제거식물, 암모니아 제거식물, 일산화탄소 제거식물 등으로 나뉜다.
대나무야자, 골든포토스, 홍콩야자, 거베라, 고비, 부처손 등은 포름알데히드 제거 효과가 뛰어나다. 관음죽과 국화는 암모니아 흡수 능력이 좋다. 스파티필름은 알코올·아세톤·벤젠·포름알데히드 등의 휘발성유기화합물 제거 및 습도조절 능력이 있으며 관음죽, 파키라는 이산화탄소 제거에 좋다. 안스리움, 골든포토스 등은 일산화탄소 제거능력이 우수하다. 이 외에 사무기기에서 나오는 화학물질을 없애 주는 알로카시아, 가정용품에서 나오는 화학물질을 흡수하는 아이비 등도 있다. 산세비에리아, 선인장과 같은 다육식물은 낮에는 기공을 닫고 수분 손실을 줄이며 밤에 기공을 열어 이산화탄소를 흡수한다. 이와 같은 다양한 화학물질 이외에도 2.5㎛ 미만의 미세먼지 역시 잎 표면의 털 등에 흡착되어 기공으로 흡수하여 제거되기도 한다.
향기, 피톤치드, 수분 등의 배출량이 좋을수록 우수한 공기정화식물로 분류된다. 율마 등은 식물이 병원균·해충·곰팡이에 저항하려고 내뿜거나 분비하는 물질인 피톤치드(Phytoncide)를 발생시키는데 이는 실내 부유세균의 수를 감소시키는 살균 효과 뿐 아니라 방충, 탈취 및 스트레스 감소 효과도 나타나는 것으로 알려져 있다. 아레카야자(황야자)는 증산작용 능력이 매우 뛰어나 실내 습도 조절에 좋다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
식물이 공기를 정화하는 식물마다 다릅니다만, 기공이나 뿌리작용 또는 음이온의 발생 등으로 공기를 정화하게 됩니다.
다시 말해 식물은 뿌리로 물을 흡수하여 생명유지에 사용하고, 대부분의 물을 줄기를 통해 잎으로 방출합니다. 이 수분방출은 잎 뒷면에 있는 기공에서 이루어지는데, 이를 증산작용이라고 합니다. 잎의 기공은 뿌리에서 끌어올린 수분과 광합성 결과로 얻은 산소를 방출하고, 동시에 실내의 이산화탄소를 흡수하는데, 흡수할 때는 이산화탄소 뿐만 아니라 일산화탄소, 휘발성 유기물질, 부유분진, 오존, 질소화합물, 이산화황 등과 같은 각종 공기 오염물질도 함께 흡수하는 것입니다.
또한 식물 종에 따라 차이가 있지만, 식물이 증산작용을 할 때 식물체에서 음이온이 발생합니다. 이 음이온은 식물체 주위에 방출되며, 대기 오염물질은 대부분 양이온을 띠고 있습니다. 식물체에서 음이온이 많이 발생되면, 양이온인 오염물질은 음이온 주위에 모이게 되고 서로 중화되어 오염물질이 제거되거나 가라앉게 됩니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
식물은 광합성을 통해 공기 중의 이산화탄소를 흡수하고 산소를 배출합니다. 이 과정에서 식물은 공기 중의 유해 물질도 함께 흡수하고 제거합니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 식물에 의한 공기정화 원리는 첫째, 잎과 뿌리쪽 미생물의 흡수에 의한 오염물질 제거이다. 잎에 흡수 된 오염물질은 광합성의 대사산물로 이용되고, 화분 토양내로 흡수된 것은 뿌리부분의 미생물에 의해 제거된다. 둘째는 음이온, 향, 산소, 수분 등 다양한 식물 방출물질에 의해 실내 환경이 쾌적하게 되는 것이다. 잎에 광량을 높이면 광합성속도가 증가하여 제거능력이 높아지고, 화분에 실내 오염물질을 자주 처리할수록 뿌리부분에 관련 미생물이 증가하여 제거능력이 우수해진다. 실내 공기정화를 위한 효과적인 화분 지피방법은 뿌리부분에 공기가 원활히 접촉할 수 있는 소재가 좋기 때문에 모래보다는 식물 체가 좋다. 모래 중에는 가는 모래보다 굵은 모래가 우수하고, 식물체 중에서는 살아있는 식물체에 의한 지피가 우수하다. 특히 셀 라지넬라로 지피할 경우에는 같은 화분에서 약 40%정도 공기정화 효과가 증가 한다.
① 잎에 흡수된 오염물질은 대사산물로 이용되어 제거되고, 일부는 뿌리로 이동하여 토양내 근권부 미생물의 영양원으로 활용되어 제거된다.
② 음이온, 향, 산소 등의 방출물질에 의해 환경이 정화되며, 증산작용에 의해 공중습도가 올라가고, 주변 온도를 조절한다.
③ 미생물은 유기물을 분해하여 식물 영양원으로 제공하고, 뿌리 유출물은(광합성산물의 최대 45%) 미생물의 영양원이 되어 상호공생의 역할을 한다. 실내 공기 중의 VOC는 뿌리부분의 미생물에 의해 제거된다.
④ 증산작용으로 화분 토양내의 부압이 형 성되어 오염된 공기가 이동하면 뿌리부분의 미생물과 토양 흡착 등에 의해 제거된다.
출처 : 공기정화식물 (자료 출처 : 국립원예특작과학원)