KOREASCHOLAR

본 연구에서는 식물에 의한 표면적 증가와 생리작용이 미세먼지 정화에 미치는 영향을 추정하기 위하여 대조구(Control; Type C)을 설정하고, 관엽식물(Spathiphyllum wallisii; Type P)과 인조식물(Artificial Plant; Shape of Spathiphyllum wallisii; Type A.P)을 활용하여 미세먼지 정화소요시간을 측정하고 비교ㆍ분석하였다. 그 결과, 각 실험구별 미세먼지 정화에 소요된 시간은 Type C에 비하여 Type A.P는 57~64%, Type P는 31~32% 수준으로 감소하였다. 이후, LMM(Liner Mix Model)을 활용하여 각 실험구별 시간변화에 따른 교호작용을 검정한 결과, 표면적증가와 시간변화(PM10 : t=3.123, p<0.05, PM2.5 : t=3.180, p<0.05), 생리작용과 시간변화(PM10 : t=4.065, p<0.05, PM2.5 : t=4.307, p<0.05)는 통계적으로 유의한 것으로 분석되어 각 요인과 시간변수의 교호작용이 있음을 확인할 수 있었다. 마지막으로 식물의 미세먼지 정화요인에 따른 효율은, 정화요인이 존재하지 않는 대조구(Type C)에 비하여 표면적 증가로 1.40배, 생리작용으로 1.95배, 총 평균 2.74배의 정화시간이 더 짧은 것으로 비선형회귀분석을 통해 추정하였다. 이상의 결과를 종합하여 식물체의 미세먼지 정화매커니즘 중 생리작용(방출 및 흡수 등)이 표면적 증가(흡착)보다 더 큰 영향을 미치고 있음을 예상하였으며, 이에 따라 미세먼지 정화 기능을 목적으로 하는 녹지에서 비배 및 관수관리등 녹지관리가 중요한 요인임을 피력하였다.

In this study, to estimate the effects of plant-induced surface area increase and physiological activity on fine dust purification, a control group was set up. We utilized both foliage plants (Spathiphyllum wallisii) and artificial plants (shaped like Spathiphyllum wallisii) to measure and compare the purification time for fine dust. The results showed that the time required for fine dust purification in each experimental group decreased by 57-64% for Type AP and 31-32% for Type P compared to the control group. Subsequently, using a Linear Mixed Model (LMM), we tested the interaction between time and each experimental group, revealing statistically significant interactions between surface area increase and time(PM10 : t=3.123, p<0.05, PM2.5 : t=3.180, p<0.05), as well as physiological activity and time(PM10 : t=4.065, p<0.05, PM2.5 : t=4.307, p<0.05), indicating the presence of interactions between each factor and the time variable. Finally, we estimated the efficiency of fine dust purification by plant factors through nonlinear regression analysis. Compared to the control group without purification factors (Type C), it was estimated that surface area increase shortened the purification time by 1.40 times and physiological activity by an average of 1.95 times, resulting in a total 2.74 times shorter purification time. Based on these results, we hypothesized that physiological activity(transpiration and absorption) has a greater impact on fine dust purification than surface area increase(biosorption). Accordingly, we emphasize the importance of vegetation management practices such as pruning and irrigation management in green spaces aimed at fine dust purification.

서 론
연구방법
    1. 공시재료 및 실험구 구성
    2. 조사・분석
결과 및 고찰
    1. 각 실험구별 미세먼지 투입 전후 공기 환경 특성
    2. 실험구별 미세먼지 정화 일반 특성
    3. 식물에 의한 표면적 증가와 생리작용이 미세먼지 정화에 미치는 영향
    4. 비선형회귀분석을 활용한 미세먼지 정화 모형
REFERENCES

• 오득균(건국대학교 녹색기술융합학과 교수) | Deuk-Kyun Oh (Dept. of Green Technology Convergence, Konkuk Univ., 268 Chungwon-daero, Chungju-si, Chungcheongbuk-do, 27478, Korea)
• 임성수(건국대학교 경제통상학과 교수) | Sung-Soo Lim (Dept. of Economics and Trade, Konkuk Univ., 268 Chungwon-daero, Chungju-si, Chungcheongbuk-do, 27478, Korea)
• 김정호(건국대학교 녹색기술융합학과 교수) | Jeong-Ho Kim (Dept. of Green Technology Convergence, Konkuk Univ., 268 Chungwon-daero, Chungju-si, Chungcheongbuk-do, 27478, Korea) Corresponding author