We studied the initial reaction mechanism of Zn precursors, namely, di-methylzinc (Zn(CH3)2, DMZ) and diethylzinc (Zn(C2H5)2, DEZ), for zinc oxide thin-film growth on a Si (001) surface using density functional theory. We calculated the migration and reaction energy barriers for DMZ and DEZ on a fully hydroxylized Si (001) surface. The Zn atom of DMZ or DEZ was adsorbed on an O atom of a hydroxyl (-OH) due to the lone pair electrons of the O atom on the Si (001) surface. The adsorbed DMZ or DEZ migrated to all available surface sites, and rotated on the O atom with low energy barriers in the range of 0.00-0.13 eV. We considered the DMZ or DEZ reaction at all available surface sites. The rotated and migrated DMZs reacted with the nearest -OH to produce a uni-methylzinc (-ZnCH3, UMZ) group and methane (CH4) with energy barriers in the range of 0.53-0.78 eV. In the case of the DEZs, smaller energy barriers in the range of 0.21-0.35 eV were needed for its reaction to produce a uni-ethylzinc (-ZnC2H5, UEZ) group and ethane (C2H6). Therefore, DEZ is preferred to DMZ due to its lower energy barrier for the surface reaction.

본 연구는 음지에서 잘 자라는 자생 지피식물 선발을 위해 7종의 자생식물을 대상으로 광 조건을 달리하여 생장반응을 조사하였다. 비비추는 자연광의 60% 차광에서 가장 좋은 생장을 보였으며, 맥문동은 90% 차광에서 생육이 매우 좋았다. 관중은 60% 차광에서 생육이 가장 우수 하였으며, 대사초는 40% 차광에서 초장과 초폭이 신장이 좋았고 엽수도 많았다. 비비추, 맥문동, 관중 및 수호초는 차 광율이 높을수록 엽록소 함량이 점차 증가되었으며, 맥 문동은 완전음지나 자연광에서는 개화되지 않았다.

고온에서 증발된 금속 갈륨 (Ga)을 암모니아 (NH3) 기체와 직접 반응시켜 사파이어 (α-Al2O3) 기판 위에 GaN 후막을 성장하였다. 성장된 GaN는 주로 [0002] 방향으로 성장하였으나 낮은 성장온도에서는 [1011] 방향의 성장이 관찰되었으며 V-형태를 가진 매우 거친 표면을 보였다. 그러나 성장온도가 증가하면 [1010]와 [1011] 방향으로 성장이 관찰되었으며 피라미드면을 가진 육방정 결정이 성장되었다. 성장된 GaN의 두께는 온도가 증가할수록 증가하였으나, 1270˚C의 고온에서는 열분해를 일으켜 두께가 감소하였다. 공급된 NH3의 유량이 증가할수록 GaN의 결정성과 광특성은 향상되었다. X-선 회절기 (X-ray diffraction)와 광루미네센스(photoluminescence) 분석결과로 GaN 후막이 (1010) 면으로 성장되면 황색발광이 증가됨을 관찰할 수 있었다.

바위취의 토양산도별 생육특성을 보면 초장, 엽수, 엽장, 엽폭 그리고 초폭에 있어서 모두 pH 4.5에서 생육량이 많았으며 pH가 높을수록 생육량이 현저하게 떨어지는 경향으로 통계적인 유의성이 인정되었다. 따라서 바위취 분화생산시 경량 배양토의 토양산도를 pH4.5~5.0 정도로 맞추어 주는 것이 pH 6.0보다 초기 활착이 빠르고 생육이 양호하며 균일성이 높아지는 것으로 나타났다.

기린초의 토양 pH별 생육특성을 보면 pH가 낮을수록 생육초기부터 후기까지 초장, 엽수, 분지수 등의 생육이 좋았으며 특히 초장과 분지수에서는 pH처리에 따라 통계적인 유의성이 인정되었다. 따라서 기린초 재배시에는 토양 pH를 4.5~5.0정도로 맞추어 주는 것이 pH 6.0보다 초기 활착이 빠르고 생육이 양호하며 균일성이 높아지는 것으로 나타났다.

토양의 답압이 맥류의 생육에 미치는 영향을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 토양의 답압에 의하여 초형은 포포형으로 되고 초장의 신장은 억제되며 분벽수가 증가하고 뿌리는 근수, 근경이 증대하며 심근성으로 되고 근중이 증가하였다. 2. 토양의 답압에 의하여 엽연소 함량이 높아지고 절단엽편의 수분감손량도 증가하였다. 3. 토양의 답압에 의하여 엽에서 생성하는 Ethylene 량이 증대하였다. 4. 토양의 답압에 의하여 하위절간의 생장이 억제되어 도복되기 어려운 생육형으로 되고 수량이 증대하였다. 이상의 결과로부터 맥류 답압의 효과는 맥류 그 자체에 대한 직접적인 효과와 토양을 답압하는 것에 의한 효과가 있음을 알 수 있으며, 또한 토양 답압의 효과는 엽에서 생성하는 Ethylene 량의 증대로 보아 토양 답압이 맥류 뿌리에 대하여 물리적 자극을 주고 있다는 가능성이 시사되었다.