다육식물의 기능성 효과

최근 국민의 인구 구성이 고령화되고 생활 수준이 향상되면서, 정서적 안정을 추구하는 삶의 질에 대한 가치도가 높아지고 있다. 특히 실내 거주 시간의 증가로 자연과의 교류가 점점 줄어들면서, 자연에서 느낄 수 있는 정서적 안정감을 생활공간의 주변에서 추구하는 경향이 늘고 있다. 따라서 미래형 주거 환경에서는 식물(화훼류)의 요구는 필연적으로 증가할 것으로 예상된다.

특히 실내에는 인간의 호흡뿐만 아니라 여러 가지 원인들로 인하여 실내 대기중 이산화탄소의 농도가 높아진다. 최근들어 실내 식물의 도입은 주간의 이산화탄소를 낮추고 실내 공기질을 개선하는데 획기적인 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 그러나 야간의 경우 일반 실내 식물들이 광합성을 하지 않고 순수한 호흡만을 함으로써 실내에 이산화탄소를 방출하게 된다. 따라서, 실내에 식물의 도입은 공기질의 측면에서는 개선될 수 있지만, 야간의 이산화탄소의 증가라는 측면에서는 인체에 유해한 것으로 판단된다. 이러한 이유로 인하여 일반인들은 실내식물의 구입을 꺼리게 되었다.

그러나 CAM 식물(선인장을 포함한 다육식물)은 주간에 기공을 닫아 이산화탄소의 이동이 없고, 야간에는 기공을 열어 상당한 양의 이산화탄소를 흡수한다. 따라서, 실내에 식물 도입으로 인한 야간의 이산화탄소 농도의 증가는 CAM 식물의 야간 이산화탄소 흡수능을 활용하여 감소시킬 수 있다고 판단된다. 그러나, 실제로 실내식물에 따른 야간의 이산화탄소 증가를 어느 정도의 CAM 식물로 대처할 수 있는지에 대해서는 밝혀진 바가 없고 그러한 야간 이산화탄소 흡수는 주간 및 야간의 환경 조건에 따라서도 상당히 변화될 것으로 추측된다.

따라서, CAM성 식물인 선인장의 주야간 이산화탄소 교환 특성을 알아보고, 주거 환경내 공기질 개선을 위한 실내식물의 도입 및 활용 방안을 모색할 필요가 있다.

연구 결과 총 21종의 선인장 중에 완전한 CAM 형태의 이산화탄소 흡수 패턴을 보이는 선인장은 7종이었고, 그 중 2종은 주간의 광 강도가 높을수록 야간에 이산화탄소를 최대로 흡수할 수 있었다.

이 때의 광강도가 대략 15,000lux 정도이므로 사계절 모두 주간에 창가나 창가에서 실내로 1m 내외 정도로 선인장을 놓아둘 때 야간에 이산화탄소를 최대로 흡수할 것이다. 특히 이산화탄소의 흡수가 많은 품종은 밤의 시작과 함께 이산화탄소를 급격히 흡수하였고, 새벽으로 갈수록 점차 감소하였다. 또한 야간 온도를 평균 10℃ 이하로 떨어뜨릴 경우 밤의 이산화탄소 흡수가 감소하였다. 일반적으로 겨울철 실내온도가 10℃ 이하로 떨어지는 일은 별로 없기 때문에 야간이 지나치게 추워지지 않는 한, 선인장의 야간 이산화탄소 흡수는 크게 저하되지 않을 것이다.

일반 C3 실내식물(보통의 관엽식물: 주간에 이산화탄소를 흡수하고 야간에 방출하는 식물)과 CAM 선인장 식물(야간에 이산화탄소를 흡수하는 식물)의 주야간 이산화탄소 교환 능력을 비교해 보았다. 주간에 스파티필름의 이산화탄소 흡수량은 선인장이 방출하는 양에 비해 월등히 많고, 야간의 이산화탄소 방출에 비해 선인장의 이산화탄소 흡수량이 약 4배 이상 높았다.

실증을 위해 스파티필름과 선인장을 밀폐된 생육상에 넣으면 주야간 이산화탄소의 변화는 이론적으로 기대할 만큼의 효과는 없었다. 이는 스파티필름 화분 토양내 미생물이 호흡하여 생긴 이산화탄소가 주간에는 식물의 광합성으로 상당량 제거되지만, 밀폐된 생육상내의 이산화탄소를 증가시키기 때문이다.

결과적으로 선인장이 실내 식물과는 다르게 주간에 이산화탄소를 방출하고 야간에는 이산화탄소를 흡수하는 특성이 있어 보통의 실내환경에 소량의 선인장을 배치하면 야간의 이산화탄소를 많이 감소시킬 수 있다.