공기정화식물 (자료 출처 : 국립원예특작과학원)

식물은 환경 친화적인 “살아있는 공기정화기”, 공기정화식물이란?

 현대인은 하루 일과의 90%이상을 실내 공간에서 보내고 있는 만큼 실내 공기가 건강에 미치는 영향은 매우 크다. 최근 “새집증후군”이라는 말에서 알 수 있듯이 건축자재, 가구류 등 각종 생활용품에서 발생하는 여러가지 휘발성 유기화합물이 실내 공기의 질을 낮추고 있다. 실내 공기를 정화하는 가장 좋은 방법은 환기이고, 그 다음이 실내에서 식물을 가꾸는 것이다.

 1. 실내 공기의 오염

도시공기의 가장 큰 오염원은 공장, 자동차, 난방기 등이다. 이들로부터 발생하는 각종 오염물질은 도시의 주택이나 빌딩 건물의 실내공기를 오염시키고 대부분의 일상을 실내에서 보내는 도시인의 건강을 크게 위협하고 있다. 특히 실내공기 중에 포름알데히드나 VOC 등은 새집증후군을 일이키는 원인 물질로 알려져 있다. 새집증후군은 아토피성 피부염, 아토피성 천식과 비염이 대표적인 증상이다. 우리나라의 실내공기질 관리법( 2005년 제정)에서 규제 대상 오염물질은 미세먼지, 포름알데히드, 일산화탄소, 이산화탄소, 부유세균으로 이들은 모두 식물에 의해 제거가 가능하다.

2. 공기정화식물과 생명유지시스템

우리가 생활하는 실내공간은 70년대 석유파동을 겪으면서 에너지 효율을 높이기 위해서 실내 밀폐율을 높여왔기 때문에 과거에 창호지와 흙으로 벽을 만들어 살던 주거 공간과는 달리 현대에는 콘크리트 건물로 실내공간이 마치 우주선 안처럼 자연과 독립된 공간이 되었다.

3. 식물의 실내 공기정화 원리

식물에 의한 공기정화 원리는 첫째, 잎과 뿌리쪽 미생물의 흡수에 의한 오염물질 제거이다. 잎에 흡수 된 오염물질은 광합성의 대사산물로 이용되고, 화분 토양내로 흡수된 것은 뿌리부분의 미생물에 의해 제거된다. 둘째는 음이온, 향, 산소, 수분 등 다양한 식물 방출물질에 의해 실내 환경이 쾌적하게 되는 것이다. 잎에 광량을 높이면 광합성속도가 증가하여 제거능력이 높아지고, 화분에 실내 오염물질을 자주 처리할수록 뿌리부분에 관련 미생물이 증가하여 제거능력이 우수해진다. 실내 공기정화를 위한 효과적인 화분 지피방법은 뿌리부분에 공기가 원활히 접촉할 수 있는 소재가 좋기 때문에 모래보다는 식물 체가 좋다. 모래 중에는 가는 모래보다 굵은 모래가 우수하고, 식물체 중에서는 살아있는 식물체에 의한 지피가 우수하다. 특히 셀 라지넬라로 지피할 경우에는 같은 화분에서 약 40%정도 공기정화 효과가 증가 한다.

① 잎에 흡수된 오염물질은 대사산물로 이용되어 제거되고, 일부는 뿌리로 이동하여 토양내 근권부 미생물의 영양원으로 활용되어 제거된다.

② 음이온, 향, 산소 등의 방출물질에 의해 환경이 정화되며, 증산작용에 의해 공중습도가 올라가고, 주변 온도를 조절한다.

③ 미생물은 유기물을 분해하여 식물 영양원으로 제공하고, 뿌리 유출물은(광합성산물의 최대 45%) 미생물의 영양원이 되어 상호공생의 역할을 한다. 실내 공기 중의 VOC는 뿌리부분의 미생물에 의해 제거된다.

④ 증산작용으로 화분 토양내의 부압이 형 성되어 오염된 공기가 이동하면 뿌리부분의 미생물과 토양 흡착 등에 의해 제거된다.

 4. 식물 흡수에 의한 실내 공기정화

① 포름알데히드

포름알데히드는 각종 건축자재나 가구류의 방부제나 접착제 등에서 많이 발생하며 새집증후군의 주요 원인물질로 알려져 있다. 실내식물에 의한 포름알데히드 제거는 기공을 통해 흡수되거나 뿌리부분에 있는 미생물의 영양원으로 이용되어 제거된다. 포름알데히드 제거 능력은 양치류가 가장 우수하고, 그 다음이 허브식물, 그리고 자생식물과 관엽식물이었다. 가장 우수한 식물은 고비, 부처손(셀라지넬라) 등이었으며 가장 낮은 식물에 비해 약 60배 높았다. 관엽식물 중에서 는 디펜바키아, 지피식물에서는 부처손이 우수하였다.

② 휘발성유기화합물

휘발성유기화합물(VOCs: Volatile Organic Compounds)은 실온에서 휘발하기 쉬우며 피부에 잘 흡수 되는 성질을 가지고 있고, 특히 새집증후군의 주요 원인물질로 알려져 있다. 건축재료, 세탁용제, 가구 류, 카펫접착제, 페인트 등에서 주로 방출되며, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등이 대표적인 물질로 실내에서 300-400 종류가 검출된다. 휘발성유기화합물 제거 능력이 우수한 식물은 아레카야자, 스파티필럼 등이 있다.

③ 일산화탄소

무색 무취인 일산화탄소는 요리할 때 불완전 연소로 인해 발생하기 때문에 사무공간보다는 일반 가정 에서 피해가 많다. 호흡기관에 들어가 적혈구의 산소운반 능력을 저하시켜 두통, 구토감, 호흡곤란을 일으킨다. 일산화탄소를 제거하는 능력이 우수한 식물로 스킨답서스, 안스리움, 돈나무, 클로로피텀, 쉐플레라, 백량금 등이다.

 5. 식물 방출물질에 의한 실내 공기정화

① 음이온

인간은 산소(O2)와 동시에 산소분자에 있는 음이온(O2-(H2O)n)을 흡입함으로써 건강을 유지한다. 인간은 숲에서 살아오는 과정에서 숲의 음이온 량(1㎤당 400-1000개, 평균 700개)에 신체가 이온균형을 유지하도록 적응해왔다. 그러나 산업화 이후 도시화 되면서 대기가 오염되었고, 오염물질은 대부분 양 이온으로 대전됨으로써 음이온의 비율이 낮아졌다. 자연상태와 가까운 환경에서는 공기 중의 음이온과 양이온의 비율이 1.2 : 1 정도이며, 이에 비해 도시지역이나 오염지역 등은 1 : 1.2-1.5으로 양이온 의 비율이 높은 것으로 알려져 있다

가. 음이온 생성

음이온은 1㎤당 약 30조개 정도의 대기 분자 중에서 자외선, 우주광선이나 지각에서 발생한 각종 방사선에 의해 1만개 이하의 극히 일부 분자에서 전자가 튀어나와 이온화 되는 과정에서 생성되는데, 숲속은 식물의 광합성 작용과 증산작용에 의 해 산소와 물분자가 많아 음이온이 많다.

나. 음이온 효과

실내에서 음이온의 효과는 크게 두 가지로 요약된다. 첫째, 음이온의 전기적 특성에 의한 오염물질 제거이다. 미세먼지나 화학물질 등의 오염물질은 양이온으로 대전되어 서로 밀어내며 공기 중에 떠 다니게 된다. 이 때 음이온이 공급되면 오염물질은 전자를 얻고 안정화 되어 땅으로 떨어짐으로 제 거된다. 둘째, 피부와 호흡을 통해 몸속으로 들어간 음이온에 의한 신진대사 촉진 효과이다. 현대인 은 양이온이 많은 생활환경에 노출됨으로써 각종 질병이나 스트레스에 시달리고 있다. 따라서 충분 한 음이온 공급으로 신체의 이온 불균형에 대한 문제 해결이 필요하다.

다. 식물의 음이온 발생

음이온 발생량은 식물 종류별로 차이가 있지만 일정공간에 화분을 약 30% 정도로 채우게 되면 공 기 1㎤당 약 100-400개정도가 발생하게 된다. 음이온을 많이 발생하는 식물은 팔손이나무, 스파 티필럼, 심비디움, 광나무 등으로 대체적으로 잎이 크고 증산작용이 활발한 종이다.

② 실내 온·습도 조절

식물의 기공을 통한 증산이나 식재 용토 표면으로 증발되는 수분에 의해 실내 습도가 조절된다. 실내에 식물을 공간대비 9%를 두면 약 10%의 상대습도가 증가한다. 대기가 건조하면 증산과 증발량이 증가 하고, 습하면 감소하는 자기조절(self-control)능력이 있다. 식물의 종류, 배치 방법 및 배치 양에 따라 실내 환경의 온도, 습도가 달라진다.

③ 향(피톤치드)

피톤치드(phytoncide)는 식물을 의미하는 피톤(phyton)과 죽인다는 의미를 갖는 치드(cide)의 합성어이다. 허브의 잎 등에서 나는 냄새를 향이라고 부르는 반면에 수목에서의 향은 피톤치드라고 말한다. 향의 효능은 쾌적감과 소취·탈취 효과, 항균·방충 효과로 크게 3가지로 구분할 수 있다. 피톤치드의 치드(cide)에서 추측할 수 있듯이 균을 죽이는 항균 효과를 갖고 있어 실내 부유세균의 수를 줄여 실내정화 효과가 있고, 일부 향은 스트레스 호르몬인 코티졸(cortisol)의 농도를 감소시켜 스트레스를 완화 시키는 효과가 있다.

④ 미세먼지

먼지는 직경에 따라 2.5㎛ 미만의 미세입자와 2.5㎛이상의 거대입자로 분류할 수 있다. 인체 건강에 영향을 크게 미치는 것은 미세먼지이다. 미세먼지는 식물기공에 의해 직접 흡수 되거나, 잎 표면에 있는 털 등에 흡착되어 제거 된다.

6. 공기정화식물 생활공간 배치

아파트 108㎡에서 거실 넓이가 약 20㎡이며 이 공간에 거주하는 사람이 실질적인 새집증후군 완화 효과를 보기 위해서는 화분을 포함한 식물의 높이가 1m이상인 큰 식물일 경우 3.6개, 중간크기의 식물은 7.2개, 30cm이하의 작은 식물은 10.8개를 놓아야 한다.

① 거실, 베란다

거실은 온 가족이 사용하는 주요 활동 공간이다. 따라서 그 어떤 공간보다 공기정화 기능이 뛰어나야 하며, 공간도 넓기 때문에 식물의 크기도 1m 정도로 큰 것이 좋다. 거실에 좋은 공기정화 식물로는 아레카야자, 인도고무나무, 드라세나, 디펜바키아 등이 있다. 베란다에는 휘발성유해물질(VOC) 제거능력이 우수한 식물 중에서 특히 햇볕을 많이 필요로 하는 식물로 꽃이 피는 식물이나, 허브류, 자생식물 등을 배치하는 것이 좋다. 이러한 식물로는 팔손이나무, 분화국화, 시클라멘, 꽃베고니아, 허브류 등이 있다.

② 침실

침실은 하루의 피로를 풀고 수면을 취하는 매우 중요한 장소이다. 따라서, 밤에 공기정화를 할 수 있는 식물을 배치해야 한다. 침실에 맞는 식물로는 호접란, 선인장, 다육식물 등이 있다. 이들 식물은 탄소 동화 작용을 밤에 하기 때문에 밤에 이산화탄소를 흡수하는 식물이다.

③ 공부방

공부방은 아이들이 생활하고 성장하는 가장 중요한 공간으로 음이온이 많이 발생하고 이산화탄소 제거 능력이 뛰어나며, 기억력 향상에 도움 주는 물질을 배출하는 식물을 둔다. 공부방에 좋은 식물로는 팔손이나무, 개운죽, 로즈마리 등이 있다. 발생된 음이온은 이동거리가 짧기 때문에 책상 위 등 가까운 곳에 두는 것이 좋다.

④ 주방

주방은 가족들의 먹을거리를 만드는 공간으로 가스레인지를 사용해 요리하기 때문에 다른 곳보다 이산화탄소와 일산화탄소의 발생량이 많다. 또한 거실보다 어둡기 때문에 음지에서도 잘 자라는 식물을 놓는 것이 좋다. 주방에 좋은 식물로는 스킨답서스, 안스리움 등이 있다.

⑤ 화장실

화장실에는 각종 냄새와 암모니아 가스를 제거하는 능력이 뛰어난 식물인 관음죽, 테이블야자 등을 두는 것이 좋다. 특히 관음죽은 암모니아를 흡수하는 능력이 뛰어난 식물이다.

 (거실, 주방, 침실 등의 생활공간은 각각 사용목적이 다르고, 또한 식물을 기르기 위한 광 등의 환경조건도 차이가 있다. 이러한 공간별 특성을 고려하여 공기정화 효과가 우수한 기능성 실내식물을 배치하는 것이 좋다.)

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