실내녹화용 목본식물 3종의 초기 생육반응에 미치는 광량의 영향

권계정,박봉주 한국조경학회 2018 韓國造景學會誌 Vol.46 No.1

The purpose of this study was to investigate the effects of light intensity on the initial growth response of three woody plants for indoor landscaping; Ardisia pusilla, Clusia rosea and Fatsia japonica. The plants were planted in 10cm pots, the light intensities used were of four levels-15, 30, 60, 120μmol․m—2․s—1 PPFD-and light irradiation time was set to 12/12 (day/night). Growth responses including plant height, leaf length, leaf width, chlorophyll fluorescence (Fv/Fm), SPAD and Hunter values were measured at 4-week intervals, and shoot weight and root weight of fresh and dry plants were measured after completion of the experiment. Fatsia japonica tended to show greater leaf length and leaf width as light intensity became greater, while other plants did not show any significant differences at different light intensities. The Fv/Fm value of the Ardisia pusilla was found to be stressed at 60 and 120μmol․m—2․s—1, while the Fv/Fm values were within normal range with other plants or at other light intensity levels to show no stress. Only Clusia rosea showed significantly different SPAD values at 120μmol․m—2․s—1, and there was no significant SPAD value difference found with other plants or at other light intensity levels. While Hunter values of the Ardisia pusilla did not show any significant differences at any light intensity levels, Clusia rosea and Fatsia japonica showed specificity in L, a and b values at 60 and 120μmol․m—2․s—1, respectively. Ardisia pusilla showed a big stem growth at 120μmol․m—2․s—1, and Clusia rosea showed a steady growth at 60 and 120μmol․m—2․s—1. 본 연구는 광량이 산호수(Ardisia pusilla), 크루시아(Clusia rosea), 팔손이(Fatsia japonica) 목본식물 3종의 초기 생육 반응에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 목본식물 3종을 10cm 포트에 식재한 다음, 광량 15, 30, 60, 120μmol․m—2․s—1 PPFD 4수준으로 광조사 시간은 12/12(명기/암기)로 설정하여 120일 동안 실시하였다. 4주 간격으로 초고, 엽장, 엽폭, 엽록소형광(Fv/Fm), SPAD, Hunter 값의 생육측정과 실험 종료 후 식물체 지상부와 지하부의 생체중과 건조중을 측정하였다. 120μmol․m—2․s—1에서 실험기간동안 초고, 엽면적, 지상부와 지하부의 생체중과 건조중 값이 가장 크게 나타났다. 팔손이는 광량이 높을수록 엽장, 엽폭이 컸으며, 그 밖의 식물에서는 광량에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 산호수의 Fv/Fm 값은 60, 120μmol․m—2․s—1에서 광량에 대한 스트레스를 받는 것으로 나타났으나, 그 밖의 식물과 광량에서는 Fv/Fm는 모두 정상 범위로 나타나, 스트레스를 받지 않았다. SPAD값은 120μmol․m—2․s—1에서 크루시아만 유의적인 차이를 보였으며, 그 밖의 식물과 광량에서는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 산호수의 Hunter 값은 모든 광량에서 유의적인 차이가 없었으며, 크루시아는 60μmol․m—2․s—1에서, 팔손이는 120μmol․m—2․s—1에서 L, a, b값에 특이성이 나타났다. 120μmol․m—2․s—1에서 산호수 줄기의 성장 폭이 컸으며, 크루시아는 60과 120μmol․m—2․s—1에서 지속적인 성장을 보여, 적정수준의 초고를 유지하기 위해서 이들은 60μmol․m—2․s—1이하의 광량이 필요할 것으로 판단된다.

관수주기에 따른 실내녹화용 목본식물 4종의 초기 생육반응

권계정,박봉주,Kwon, Kei-Jung,Park, Bong-Ju 한국조경학회 2017 韓國造景學會誌 Vol.45 No.1

본 연구는 실내에 많이 사용되는 목본식물인 산호수(Ardisia pusilla), 클루시아(Clusia rosea), 팔손이(Fatsia japonica), 인도고무나무(Ficus elastica)를 대상으로 관수주기에 따른 식물생육 상태를 측정하여 향후 실내 환경개선에 도움이 되는 조경식물의 적절한 관수주기를 구명하고자 수행하였다. 목본식물 4종을 10cm 포트에 식재하여, 관수주기를 2회/1주, 1회/1주, 1회/2주의 3수준으로 하여 120일 동안 처리한 후, 초고, 생체중, 건조중, SPAD, 엽색, 엽수분포텐셜, 엽록소 형광(Fv/Fm), 광합성율을 측정하였다. 실험기간 동안 평균 토양수분함량은 2회/1주 $48.8{\pm}2.1%$, 1회/1주 $25.2{\pm}4.4%$, 1회/2주 $10.3{\pm}2.4%$ 순으로 나타났다. 2회/1주 관수 시 산호수는 엽수분포텐셜이 높게 나타났고, Fv/Fm이 0.731로 나타나 과습에 대한 스트레스를 보였다. 1회/2주 관수 시 산호수, 팔손이, 인도고무나무의 광합성율은 유의성이 없어 클루시아에 비해 건조에 민감한 것으로 나타났다. 1회/1주 관수하여 평균 토양수분함량이 25%일 때 본 실험에 사용된 4종 목본식물 모두 실내 생육이 원활한 것으로 나타나 실내조경용으로 이용성이 높을 것으로 판단된다. This study was carried out to investigate growth characteristics of woody plants that are widely used indoors in accordance with irrigation frequency and to find the optimum irrigation conditions for plants that help to improve the indoor environment. Four woody plants used in this study included Ardisia pusilla, Clusia rosea, Fatsia japonica, and Ficus elastica. They were planted in pots with a diameter of 10cm and cultivated in three different irrigation frequencies: two times per week, one time per week, and one time per two weeks. After 120 days, they were measured by plant height, fresh weight, dry weight, SPAD value, leaf color, leaf water potential, chlorophyll fluorescence (Fv/Fm), and photosynthetic rate. The average soil moisture content was $48.8{\pm}2.1%$ in two times per week, $25.2{\pm}4.4%$ in one time per week, and $10.3{\pm}2.4%$ in one time per two weeks. For A. pusilla, leaf water potential was higher, and Fv/Fm value was 0.731 in two times per week irrigation, showing more wetness. For A. pusilla, F. japonica and F. elastica photosynthetic rate was significantly lower in one time per two weeks irrigation, appearing to be more sensitive to drying than C. rosea. When irrigated one time per week, with the soil's volume average moisture content of 25%, all four woody plants used in this experiment proved to grow smooth. Thus, it was determined to be good for use in indoor landscaping.

광량에 따른 실내식물 디펜바키아와 스파티필럼의 미세먼지 제거능

권계정,박봉주 한국조경학회 2018 韓國造景學會誌 Vol.46 No.2

This study investigated the effect of light intensity on the removal of particulate matter by Dieffenbachia amoena‘Marianne’ and Spathiphyllum spp.. An acrylic chamber (600×800×1200mm, L×W×H) modeled as an indoor space anda green bio-filter (495×495×1000mm, L×W×H) as an air purification device were made of acrylic. The removal of particulatematter PM10 and PM1, the photosynthetic rate, stomatal conductance, and number of stomata of Dieffenbachia amoena‘Marianne’ and Spathiphyllum spp. were measured according to three different levels of light intensity (0, 30 and 60 μmol․m—2․s—1PPFD). Regarding the length of time taken for PM10 to reach 1μg, the Dieffenbachia amoena ‘Marianne’ showeda significant difference according to the presence or absence of light, and there was no significant difference shown betweenlight intensity of 30 and 60 μmol․m—2․s—1PPFD. As for the Spathiphyllum spp., there was no significant differencebetween 0 and 30 μmol․m—2․s—1PPFD, while a significant difference was shown at 60 μmol․m—2․s—1PPFD. After90 minutes, the PM1, PM10, and CO2 residuals of the Spathiphyllum spp. were lowest at 60 μmol․m—2․s—1PPFD. Theremaining amount of PM1 and PM10 was lower with the Spathiphyllum spp. than with the Dieffenbachia amoena ‘Marianne’,even at 0 μmol․m—2․s—1PPFD. With both plants, the higher the light intensity, the higher the photosynthetic rate, whilethe stomatal conductance did not show any significant difference. Spathiphyllum spp. showed a higher photosyntheticrate and stomatal conductance and a greater number of stomata than Dieffenbachia amoena ‘Marianne’, and stomata wereobserved in both the front and back sides of the leaves. The air purification effect of Spathiphyllum spp. is consideredto be better than Dieffenbachia amoena ‘Marianne’ at the same light intensity due to such plant characteristics. Therefore,in order to select effective indoor plants for the removal of particulate contamination in an indoor space, the characteristicsof plants such as the photosynthetic rate and the number and arrangement of stomata according to indoor light intensityshould be considered. 본 연구는 실내공간을 모형화한 아크릴챔버(600×800×1,200mm, L×W×H)와 공기정화 장치인 그린바이오필터(495×495×1,000mm, L×W×H)를 아크릴로 제작하여 광량 0, 30, 60μmol․m—2․s—1PPFD의 3수준에 따른 디펜바키아와 스파티필럼의 미세먼지(PM10) 및 초미세먼지(PM1) 제거능과 두식물의 광합성율, 기공전도도, 기공수를 비교하였다. PM10이1μg이 될 때까지 걸리는 시간에 있어서 디펜바키아는 광의 유무에 따른 차이가 유의하게 나타났으며, 30과 60μmol․m—2․s—1PPFD에서는 유의적인 차이가 없었다. 스파티필럼은 0과 30μmol․m—2․s—1PPFD에서는 유의적인 차이가 없었으나,60μmol․m—2․s—1PPFD에서 유의적인 차이를 보였다. 90분 경과 후, 60μmol․m—2․s—1PPFD에서 스파티필럼의 PM1,PM10 잔존량이 가장 적었으며, 이때 이산화탄소 잔존량도 가장 낮은 것으로 나타났다. 스파티필럼은 0μmol․m—2․s—1PPFD에서도 PM1, PM10 잔존량이 디펜바키아보다 낮은 것으로 나타났다. 두 식물 모두 광량이 높을수록 광합성율이높게 나타났으며, 기공전도도는 유의적인 차이가 없었다. 스파티필럼은 디펜바키아보다 광합성율과 기공전도가 높았고,기공수가 많았으며, 잎의 앞․뒷면 모두에서 기공이 관찰되었다. 이러한 식물적 특성으로 인하여 같은 광량에서 스파티필럼의 공기정화 효과가 디펜바키아보다 더 좋았던 것으로 판단된다. 따라서 효과적인 실내 미세먼지 제거를 위해서는실내광량에 따른 식물의 광합성율과 기공수, 기공의 배치형태 등 식물 각각의 특성을 고려해야 할 것으로 판단된다.

광도가 실내 관엽식물의 생육 및 엽색에 미치는 영향

권계정,박봉주 한국화훼학회 2015 화훼연구 Vol.23 No.2

This study was conducted to investigate the effect of light intensity on growth and leaf color of foliage plants that are commonly used for indoor greening. Four species of foliage plants (Chlorophytum comosum ‘Picturatum’, Dieffenbachia ‘Marrianne’, Epipremnum aureum, Spathiphyllum spp.) were grown under PPFD 15, 30, 60, and 120 μmol • m−2 • s−1 using fluorescent lamps for 120 days. As results, the growth characteristics of Dieffenbachia were found to be most greatly affected by light intensity. The Dieffenbachia showed significant differences in all categories of plant height, leaf length, leaf width, leaf area and biomass according to the light intensity. Among growth categories, plant height showed the greatest response to the light intensity, but almost no significant difference was found in leaf width. Overall, light intensity was found more influential to shoots than to roots of the biomass except for the case of Chlorophytum comosum ‘Picturatum’ which showed the opposite results. Light intensity did not affect the value of SPAD significantly. Dieffenbachia yielded the lowest Fv/Fm value in 120 μmol • m−2 • s−1, which was considered as the stress response due to high light intensity. 본 연구는 광도가 실내녹화에 많이 사용되는 관엽식물의 생육과 엽색에 미치는 효과를 구명하기 위해 실시했다. 접란(Chlorophytum comosum ‘Picturatum’), 디펜바키아(Dieffenbachia ‘Marrianne’), 스킨답서스(Epipremnum aureum), 스파티필럼(Spathiphyllum spp.)의 4종 관엽식물을대상으로 120일간 광도(PPFD) 15, 30, 60, 120μmol • m−2 • s−1에서 형광등을 사용하여 실험을 수행하였다. 디펜바키아는 광도에 따라 초장, 엽장, 엽폭, 엽면적, 바이오매스의 모든 항목에서 유의적인 차이가 나타나, 4종 관엽식물 중 광도가 생육에 가장 영향을 많이 미치는 것으로나타났다. 생육의 여러 항목 중 초장이 광도에 가장 잘반응 하는 것으로 나타났으며, 유의적인 차가 크게 나지는 않았으나 엽폭에도 다소 영향을 미치는 것으로 나타났다. 광도는 전체적으로 지하부보다는 지상부의 바이오매스에 더 많이 반영되었으나, 접란의 경우는 지상부보다는 지하부의 생육에 더 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 광도는 SPAD 값에는 영향을 크게 주지 않았다. 디펜바키아는 120μmol • m−2 • s−1에서 가장 낮은 Fv/Fm값을 나타내었으며, 이는 높은 광량에 대해서 스트레스 반응을 나타내는 것으로 판단된다. 엽색의 밝기는 광도에비례하여 밝은 것으로 나타났다.

실내녹화 방법이 온·습도 및 미세먼지 농도에 미치는 영향

권계정,박봉주,Kwon, Kei-Jung,Park, Bong-Ju 한국조경학회 2017 韓國造景學會誌 Vol.45 No.4

연구는 벽면녹화 및 벽천시스템이 없을 때를 대조구로 하여, 벽면녹화시스템 1개(Case 1), 벽면녹화시스템 2개(Case 2), 벽면녹화시스템 2개와 벽천시스템(Case 3)의 4가지 조건별 실내 온 습도 조절 및 입자상 오염물질인 PM1와 PM10 제거효과를 구명하고자 수행하였다. 실험은 충북대학교 내의 사무실에서 2015년 8월부터 9월까지 약 2개월 동안 대조구, Case 1, Case 2, Case 3 순으로 순차적으로 진행하였고, 실험기간 동안 외기온도가 비교적 일정했던 2015년 8월 17~20일(반복 실험 1), 8월 31일~9월 3일(반복 실험 2)의 데이터를 이용하여 분석하였다. 실내조경 설치에 따른 식물의 용적비는 대조구, Case 1, Case 2, Case 3이 각각 0, 0.6, 1.2, 1.4%였다. 대조구와 비교하여 Case 1, Case 2, Case 3의 평균온도는 각각 0.3~0.7, 0.7~0.9, $1.0^{\circ}C$가 감소되었으며, 평균상대습도는 각각 1.8~8.7, 9.2~14.6, 14.8~21.9%로 상승하는 경향을 보였다. 오염원 주입 후 300분이 경과하였을 때, 대조구, Case 1, Case 2, Case 3의 PM1 잔존비율은 반복 실험 1의 경우에는 각각 25.0, 22.0, 21.2, 17.3%이었으며, 반복 실험 2에서는 42.3, 28.9, 23.1, 30.9%로 나타났다. PM10 잔존비율은 반복 실험1에서는 각각 13.8, 10.8, 12.5, 9.2%이었으며, 반복 실험 2에서는 각각 24.5, 15.3, 12.6, 14.8%로 나타났다. 실내녹화 면적이 증가함에 따라 실내 온도와 PM1, PM10의 저감효과는 컸으며, 습도는 온도와 음(-)의 상관관계를 보였다. PM1과 PM10은 상대습도가 높을수록 빨리 감소되는 경향을 보였다. This study investigated indoor temperature and humidity control and PM1 and PM10 mitigation effects of a single green wall (Case 1), two green walls (Case 2), and two green walls plus a waterfall (Case 3) in comparison with a control without either a green wall or waterfall. Experiments were conducted in the office of Chungbuk National University from August to September, 2015. Experiments were carried out sequentially in the order of control, Case 1, Case 2, and Case 3. Data collected from August 17 to August 20, 2015 (Experiment 1), and from August 31 to September 3, 2015 (Experiment 2), when outdoor temperature was relatively constant, were analyzed. Plant volume ratios by indoor landscaping of the control, Case 1, Case 2 and Case 3 were 0.0, 0.6, 1.2, and 1.4%, respectively. Compared to the control, average temperatures of Case 1, Case 2 and Case 3 were decreased by 0.3~0.7, 0.7~0.9 and $1.0^{\circ}C$, respectively, and relative humidity was increased by 1.8~8.7, 9.2~14.6 and 14.8~21.9%, respectively. Three hundred minutes after exposure to mosquito repellent incense particles, the ratio of the remaining PM1 of the control, Case 1, Case 2 and Case 3 were 25.0, 22.0%, 21.2%, 17.3%, respectively, in Experiment 1 and 42.3, 28.9, 23.1, and 30.9%, respectively, in Experiment 2. As indoor greening increased the effect of indoor temperature, PM1 and PM10 mitigation were greater, and temperature and humidity were lower. The greater the relative humidity was, the faster PM1 and PM10 mitigation tended to be.

실내식물이 입자상 오염물질 제거에 미치는 영향

권계정(Kei Jung Kwon),황수영(Soo Young Hwang),박성식(Seong Sik Park),박봉주(Bong Ju Park) 한국원예학회 2013 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2013 No.10

Comparison of the Particulate Matter Removal Capacity of 11 Herbaceous Landscape Plants

권계정(Kei-Jung Kwon),Uuriintuya Odsuren,김상용(Sang-Yong Kim),양종철(Jong-Cheol Yang),박봉주(Bong-Ju Park) 인간식물환경학회 2021 인간식물환경학회지 Vol.24 No.3

Background and objective: Particulate matter (PM) has a fatal effect on health. There have been many studies on the use of plants such as trees and shrubs as eco-friendly and sustainable biofilter for the removal of PM. In forming more green space, ground cover plants play an important role in multi-layered planting. This study was conducted to investigate the ability of plants to reduce PM, targeting Korean native ground cover plants with high availability in urban green spaces. Methods: For 4 species of Asteraceae, 4 species of Liliaceae, and 3 species of Rosaceae, one species of plants at a time were placed in an acrylic chamber (800 × 800 × 1000 mm, L × W × H) modeling an indoor space. After the injection of PM, the amount of PM remaining in the chamber over time was investigated. Results: For all three types of PM (PM10, PM2.5, PM1), significant difference occurred in the amount of PM remaining between plant species after 1 hour in the Liliaceae chamber, 3 hours in the Asteraceae chamber, and 5 hours in the Rosaceae chamber. With Liliaceae, the leaf area and the amount of PM remaining in the chamber showed a negative (-) correlation. With the Asteraceae and Rosaceae, there was a weak negative correlation between the leaf area and the amount of PM remaining in the chamber. Conclusion: When using ground cover plants as a biofilter to remove PM, it is considered effective to select a species with a large total leaf area, especially for Liliaceae.

관수주기에 따른 실내 관엽식물의 생장 반응

권계정(Kei Jung Kwon),정현환(Hyun Hwan Jung),박봉주(Bong Ju Park) 인간식물환경학회 2015 인간식물환경학회지 Vol.18 No.5

This study was carried out to investigate growth characteristics of plants in accordance with irrigation period and to find the optimum irrigation conditions for plants that help to improve the indoor environment. Four foliage plants used in this study included Chlorophytum comosum, Dieffenbachia amoena ‘Marianne’, Epipremnum aureum, and Spathiphyllum spp.. The plants cultivated in three different irrigation frequency: 2 times/week; 1 time/week; and 1 time/2 weeks. As a result, average soil moisture content of four foliage plants for one month measurement period, 2 times/week, 1 time/week, and 1 time/2 weeks were maintained at 47.3±3.0%, 17.3±2.0%, and 10±1.5%, respectively. All four kinds of plants showed a good visible growth in 1 time/week irrigation. Chlorophytum comosum was slowly begin to die in 1 time/2 weeks irrigation and it was completely dead at the end of the experiment. So it is considered that circumspection is needed for drying. Dieffenbachia amoena ‘Marianne’ was dead by each one pot in 2 times/week and 1 time/2 weeks. So it seemed to be a proper watering plants. Epipremnum aureum, and Spathiphyllum spp. showed good growth characteristics regardless of irrigation frequency, it showed good tolerance of the irrigation. In particular, Epipremnum aureum was no significant difference in SPAD value, chlorophyll fluorescence, and leaf water potential according to irrigation frequency, so it was the best plants to irrigation water management.

광도가 실내 관엽식물의 생육 및 엽색에 미치는 영향

권계정,박봉주 한국화훼산업육성협회 2015 화훼연구 Vol.23 No.2

본 연구는 광도가 실내녹화에 많이 사용되는 관엽식물의 생육과 엽색에 미치는 효과를 구명하기 위해 실시했다. 접란(Chlorophytum comosum ‘Picturatum’), 디펜바키아(Dieffenbachia ‘Marrianne’), 스킨답서스(Epipremnum aureum), 스파티필럼(Spathiphyllum spp.)의 4종 관엽식물을 대상으로 120일간 광도(PPFD) 15, 30, 60, 120μmol • m−2 • s−1에서 형광등을 사용하여 실험을 수행하였다. 디펜바키아는 광도에 따라 초장, 엽장, 엽폭, 엽면적, 바이오매스의 모든 항목에서 유의적인 차이가 나타나, 4종 관엽식물 중 광도가 생육에 가장 영향을 많이 미치는 것으로 나타났다. 생육의 여러 항목 중 초장이 광도에 가장 잘 반응 하는 것으로 나타났으며, 유의적인 차가 크게 나지는 않았으나 엽폭에도 다소 영향을 미치는 것으로 나타났다. 광도는 전체적으로 지하부보다는 지상부의 바이오매스에 더 많이 반영되었으나, 접란의 경우는 지상부보다는 지하부의 생육에 더 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 광도는 SPAD 값에는 영향을 크게 주지 않았다. 디펜바키아는 120μmol • m−2 • s−1에서 가장 낮은 Fv/Fm값을 나타내었으며, 이는 높은 광량에 대해서 스트레스 반응을 나타내는 것으로 판단된다. 엽색의 밝기는 광도에 비례하여 밝은 것으로 나타났다. This study was conducted to investigate the effect of light intensity on growth and leaf color of foliage plants that are commonly used for indoor greening. Four species of foliage plants (Chlorophytum comosum ‘Picturatum’, Dieffenbachia ‘Marrianne’, Epipremnum aureum, Spathiphyllum spp.) were grown under PPFD 15, 30, 60, and 120 μmol • m−2 • s−1 using fluorescent lamps for 120 days. As results, the growth characteristics of Dieffenbachia were found to be most greatly affected by light intensity. The Dieffenbachia showed significant differences in all categories of plant height, leaf length, leaf width, leaf area and biomass according to the light intensity. Among growth categories, plant height showed the greatest response to the light intensity, but almost no significant difference was found in leaf width. Overall, light intensity was found more influential to shoots than to roots of the biomass except for the case of Chlorophytum comosum ‘Picturatum’ which showed the opposite results. Light intensity did not affect the value of SPAD significantly. Dieffenbachia yielded the lowest Fv/Fm value in 120 μmol • m−2 • s−1, which was considered as the stress response due to high light intensity.

스파티필럼을 이용한 식물-미생물전지의 전력생산

권계정(Kei-Jung Kwon),박봉주(Bong-Ju Park) 한국원예학회 2016 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2016 No.10