Biomimetic study is being conducted in various fields and applied to the development of technology for the realization of a sustainable society. In this study, we analyzed the cuticular surface structure and wax layer composition of the leaves of Myriophyllum verticillatum and Azolla imbricata to investigate the antifouling characteristics. Field emission scanning electron microscopy analysis (FE-SEM) and contact angle measurement revealed that the surface of M. verticillatum had an irregular and curved layered structure with non-directional filament structures and showed high hydrophobicity. On the leaves of A. imbricata, amphiphilic structures with nano-sized hydrophobic plate-like filament structures and micro-sized irregular hydrophilic spikes were observed. The dorsal surface of the A. imbricata leaves had a denser distribution of hydrophobic nano-structures compared to the ventral surface. The dorsal surface of the leaf showed high hydrophobicity, while the ventral surface showed wettability. Due to the habitat characteristics of A. imbricata, which is a floating plant, the ventral surface is constantly in contact with water, while the front surface has a hydrophobic surface. Analysis of the wax composition of plants revealed that M. verticillatum and A. imbricata were mainly composed of saturated fatty acids, ketones (2-Nonadecanone and 2-Heptadecanon), and sugar alcohols such as 1,30-Triacontanediol. These substances have high antimicrobial activity, and saturated fatty acids form stable and rough anisotropic crystalline surfaces. The hierarchical amphiphilic structure and the non-toxic stable hydrophobic surface observed in the cuticle of aquatic plants are expected to be utilized as materials for the development of sustainable antifouling technologies.

3차원 구조광 스캐너를 이용하여 비파괴적, 비접촉적 으로 식물 잎 면적을 측정하는 방법을 고안하고자 하였 다. 3차원 구조광 스캐너를 이용하여 측정한 콩의 잎 면 적은 엽면적 측정기로 측정한 잎 면적과 높은 상관관계 를 보였다. 또한 콩의 V1~V4까지의 각 생장단계마다 3차원 스캔 이미지를 이용하여 측정한 잎 면적은 지상 부를 수확한 후 측정한 생중량 분석 결과와 매우 높은 상관관계(R2=0.98)를 나타내었다. 가뭄 및 염분 스트레 스 환경에서 3차원 스캐너를 이용하여 시간에 따른 콩 의 생장의 변화를 비교한 결과, 대조구의 식물체 잎 면 적은 시간이 경과될수록 증가한 반면 가뭄 및 염분처리 구의 식물체 잎 면적은 처리 12일과 14일 후 각각 감소 하여 처리구 간 뚜렷한 차이를 나타내었다. 이러한 결과 를 통해 3차원 스캐너를 이용하여 다양한 환경에서 식 물체의 잎 면적과 생체량을 효과적으로 추정할 수 있음 을 확인하였다. 사 사 본 연구는 미래창조과학부 중견연구자 지원사업(과제 번호: 20110028162)과 KRIBB 기관고유사업의 연구비 지원으로 수행되었습니다.