식물들은 공기를 어디로 흡수를 하는지요?

Question

식물들이 공기를 흡수해서 정화도 시켜준다는데

식물들이 공기를 흡수하는 것은 어디인가요?

잎, 줄기, 가지 등 전체적으로 흡수를 하는 건가요?

아니면 식물들마다 각각 흡수하는 곳이 정해져있나요?

Answer 1

안녕하세요, 가오리188님. 이중철 전문가입니다.

우선 식물이 공기를 흡수하는 통로는 크게 잎, 줄기, 뿌리로 나뉘며 사실상 온몸으로 공기와 소통하고 있습니다. 다만 질문하신 것처럼 전체적인 부위에서 무작위로 흡수하는 것은 아니며, 부위마다 공기가 드나드는 전용 통로가 과학적으로 명확하게 정해져 있습니다. 식물이 공기를 흡수하는 신체 부위별 통로와 많은 분이 생각보다 잘 모르는 공기 정화의 비밀을 핵심 위주로 답변해 드리겠습니다.

1. 식물이 공기를 흡수하는 3대 통로

식물은 종류에 상관없이 기본적으로 다음 세 가지 통로를 통해 가스 교환(산소와 이산화탄소의 출입)을 합니다.

1) 잎의 기공 ←가장 핵심적인 통로

식물이 공기를 흡수하는 가장 주된 곳은 잎 뒷면에 주로 분포하는 기공입니다. 기공은 두 개의 공변세포가 열고 닫으며 크기를 조절하는 미세한 구멍인데요. 식물은 이 기공을 통해 낮에는 광합성을 위해 이산화탄소를 흡수하고 산소를 내뿜으며, 밤에는 호흡을 위해 산소를 흡수하고 이산화탄소를 배출합니다.

2) 줄기의 피목(숨구멍)

나무의 단단한 줄기나 가지를 자세히 보면 거친 표면 사이에 작은 선이나 점 모양의 틈새를 볼 수 있습니다. 이를 피목(숨구멍)이라고 부릅니다. 잎이 떨어지는 겨울철이나 단단한 나무껍질로 둘러싸인 줄기 세포들도 살아 숨을 쉬어야 하기 때문에, 이 피목을 통해 외부의 공기를 흡수하여 호흡을 유지합니다.

3) 뿌리의 표피와 뿌리털

많은 분이 간과하는 부분이지만 뿌리도 공기를 흡수합니다. 흙 입자 사이사이에 존재하는 산소를 뿌리 표피와 뿌리털을 통해 직접 흡수하는데요. 화분에 물을 너무 많이 주면 식물이 죽는 이유도 흙 속의 공기 층이 물로 가득 차 뿌리가 산소를 흡수하지 못해 질식하기 때문입니다.

2. 식물이 공기를 흡수하여 정화하는 실무적 원리

식물이 미세먼지나 휘발성 유기화합물 같은 오염된 공기를 흡수하여 정화하는 과정에는 놀라운 과학적 상호작용이 숨어 있습니다. 미국 항공우주국(NASA)의 연구 등에 따르면 공기 정화는 잎 뿐만 아니라 뿌리 근처에서도 대규모로 일어납니다.

1) 잎을 통한 흡수와 분해:

공기 중의 포름알데히드나 벤젠 같은 유해 가스 성분들이 잎의 기공을 통해 공기와 함께 흡수됩니다. 흡수된 유해 물질들은 식물 내부의 대사 과정을 거쳐 아미노산이나 당 같은 안전한 물질로 분해되어 사라집니다.

2) 음이온과 흡착 효과:

잎 표면의 왁스 층에 미세먼지가 물리적으로 달라붙기도 하고, 잎에서 방출되는 음이온이 양전하를 띤 미세먼지와 결합하여 바닥으로 떨어뜨리는 방식으로 공기를 깨끗하게 만듭니다.

3) 뿌리와 토양 미생물의 협동(가장 큰 비중):

잎 주변의 공기가 하강 기류를 타고 화분 속 토양으로 내려가면, 뿌리가 이 공기를 흡수합니다. 이때 뿌리 근처에 살고 있는 수많은 토양 미생물들이 유해 화학물질을 자신의 먹이로 삼아 분해해 버립니다. 실제 식물의 전체 공기 정화 능력 중 상당 부분이 이 뿌리와 토양 미생물의 합작품입니다.

정리하자면,

식물은 잎의 기공, 줄기의 피목, 뿌리의 뿌리털이라는 정해진 통로를 통해 온몸으로 공기를 흡수하고 있습니다. 식물의 공기 정화 기능은 단순히 잎에서 유해 가스를 흡수하여 내부적으로 분해하는 것뿐만 아니라, 잎 표면의 물리적 흡착과 더불어 유해 공기를 화분 토양 속 뿌리까지 이동시켜 토양 미생물과 함께 생화학적으로 완전히 분해하는 과학적인 메커니즘을 통해 이루어집니다.

※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉

Answer 2

사실 식물은 잎은 물론이고 뿌리와 줄기까지 몸 전체를 통해 공기를 흡수합니다.

하지만, 그 중에서도 가장 핵심은 잎입니다.

잎의 뒷면에 있는 미세한 숨구멍인 기공을 통해 대부분의 공기를 흡수하는 것입니다.

또한 나무껍질이나 줄기에 있는 피목이라는 틈새로도 공기를 흡수하며 호흡하고, 흙 속에 있는 산소를 뿌리로 직접 흡수해야 식물이 잘 자랄 수 있습니다.

그리고 모든 식물이 잎, 줄기, 뿌리로 숨을 쉬는 기본 원리는 동일합니다.

참고로 잎이 없는 선인장이나 다육식물은 잎 대신 초록색 줄기로 공기를 흡수하고, 잎 면적이 넓고 많을수록 공기를 흡수하고 정화하는 능력이 뛰어난 편입니다.