공기정화식물

공기정화식물

[air filtering plants, 空氣淨化植物 ]

실내 공기 속에 있는 각종 오염물질이나 유해물질 등을 정화해 실내 환경을 쾌적하게 하는 식물이다.

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산세베리아

실내 오염물질로 꼽히는 폼알데하이드, 일산화탄소, 암모니아, 벤젠, 톨루엔 등의 휘발성유기화합물을 제거하며, 미세먼지 정화, 실내 습도 조절 등의 역할을 한다. 이 외에도 식물에 따라 냄새 제거용, 음이온 발생용, 전자파 차단용, 소음 제거용으로도 활용되기도 한다. 또 실내 공간을 아름답게 하거나 피로 회복 및 심리적 안정감을 제공하고 여가 활용 대상으로 이용되기도 한다.

공기정화의 원리

식물은 광합성, 증산작용, 토양 내 미생물과의 상호작용을 통하여 실내오염물질을 제거한다. 잎에 흡수된 오염물질은 식물의 대사산물로 이용되어 일부는 제거되고 일부는 뿌리로 이동하여 토양미생물의 영양원으로 활용된다. 폼알데하이드의 경우, 잎의 기공을 통하여 식물에 흡수된 후 포름산, 이산화탄소로 차례로 전환되고, 광합성 과정을 거쳐 광합성의 대사 산물로 이용되면서 그 독성이 제거된다.

식물의 증산작용에 의하여 엽맥의 수분이 감소하게 되면 부압(대기압보다 낮은 압력)이 발생하여 줄기와 뿌리의 물을 끌어올리게 되고 이에 따라 뿌리에서도 부압이 발생한다. 이 부압에 의하여 공기중의 오염물질이 토양에 흡착되고 미생물에 의해 제거된다. 따라서 실내 공기정화를 위해서는 식물의 뿌리 부분과 공기가 원활하게 접촉할 수 있게 해 주는 것이 도움이 된다. 또한 잎의 증산작용을 통하여 실내의 온∙습도가 조절되며 음이온, 산소, 향 등의 방출물질에 의하여 실내 환경이 쾌적해진다. 이러한 공기정화는 광량이 많아 광합성속도가 빠를수록 잘 이루어지며 오염물질을 많이 처리할수록 미생물이 많아져 효율이 좋아진다.

공기정화식물의 분류

공기정화식물은 흡수유해물질, 배출 물질, 재배 방법에 따라 나눌 수 있다.

제거하는 흡수유해물질에 따른 분류는 제거할 수 있는 유해물질의 종류와 제거하는 정도의 차이에 따라 크게 폼알데하이드 제거식물, 벤젠이나 톨루엔 또는 크실렌과 같은 휘발성유기화합물(VOC) 제거식물, 암모니아 제거식물, 일산화탄소 제거식물 등으로 나뉜다.

대나무야자, 골든포토스, 홍콩야자, 거베라, 고비, 부처손 등은 폼알데하이드 제거 효과가 뛰어나다. 관음죽과 국화는 암모니아 흡수 능력이 좋다. 스파티필름은 알코올·아세톤·벤젠·폼알데하이드 등의 휘발성유기화합물 제거 및 습도조절 능력이 있으며 관음죽, 파키라는 이산화탄소 제거에 좋다. 안스리움, 골든포토스 등은 일산화탄소 제거능력이 우수하다. 이 외에 사무기기에서 나오는 화학물질을 없애 주는 알로카시아, 가정용품에서 나오는 화학물질을 흡수하는 아이비 등도 있다. 산세비에리아, 선인장과 같은 다육식물은 낮에는 기공을 닫고 수분 손실을 줄이며 밤에 기공을 열어 이산화탄소를 흡수한다. 이와 같은 다양한 화학물질 이외에도 2.5㎛ 미만의 미세먼지 역시 잎 표면의 털 등에 흡착되어 기공으로 흡수하여 제거시키거나 식물에서 발생한 음이온에 의하여 제거되기도 한다.

향기, 음이온, 수분, 피톤치드 등의 배출량이 좋을수록 우수한 공기정화식물로 분류된다. 스파티필름, 팔손이나무, 산세비에리아 등은 음이온을 많이 발생시키는 종으로, 그 전기적 특성을 이용하여 공기 중에 떠다니던 미세먼지나 유해화학물질을 안정화시켜 지표로 떨어지게 하여 제거한다. 또한 율마 등은 식물이 병원균·해충·곰팡이에 저항하려고 내뿜거나 분비하는 물질인 피톤치드(Phytoncide)를 발생시키는데 이는 실내 부유세균의 수를 감소시키는 살균 효과 뿐 아니라 방충, 탈취 및 스트레스 감소 효과도 나타나는 것으로 알려져 있다. 아레카야자(황야자)는 증산작용 능력이 매우 뛰어나 실내 습도 조절에 좋다.

이외에도 재배방법에 따라 나눌 수 있으며 온도, 습도, 장소 등이 고려대상이 된다.

미항공우주국(NASA)의 식물공기정화능력실험

공기정화식물은 우주 혹은 닫힌 계에서의 생명유지를 목적으로 연구되기 시작하였다. 1980년대 식물이 휘발성유기화합물(VOC)정화 능력이 있다는 사실이 밝혀지기 시작하였다.

폼알데히드 제거에 좋은 식물
보스턴고사리	아이비	인도고무나무
암모니아 제거에 좋은 식물
관음죽	맥문동	벤자민고무나무
이산화탄소, 일산화탄소 제거에 좋은 식물
대나무야자	산세베리아	안스리움
크실렌, 톨루엔 등 화학물질 제거에 좋은 식물
드라세나 맛상게아나(행운목)	마코야나	알로카시아
음이온을 많이 발생시키는 식물
스파티필룸	크로톤	팔손이
증산작용이 좋은 식물
아레카야자	테이블야자	홍콩야자

미항공우주국(NASA)은 우주선의 밀폐된 공간 안에서 효율적이고 생태적 생명유지시스템의 실현을 위하여 식물을 이용한 폐수처리, 식용 작물 등 다양한 관련 연구를 수행하였다.

이 연구 중 하나로 밀폐된 실내에서 발생하는 각종 오염물질을 제거하고 실내 공기를 정화하여 내부의 생명체가 건강하게 생활할 수 있도록 하기 위한 실험이 ‘나사의 공기 정화 연구: 실내공기오염물질 감소를 위한 실내조경식물 (NASA Clean Air Study: Interior Landscape Plants for Indoor Air Pollution Abatement)’이다. 이 실험은 12종의 실내 식물에 대하여 폼알데하이드, 벤젠, 트라이클로로에틸렌의 정화능력을 확인한 것으로 실생활과 유사한 환경을 갖는 길이 13.7m, 너비 5m의 밀폐된 공간(Biohome) 내부에서 이루어졌다. 1989년에 발표된 보고서에 따르면 밀폐된 공간에서 식물이 유해한 휘발성유기화합물을 제거하는 능력이 있으며 새집증후군을 제거하는 데에도 효과적이라는 사실을 발표하였다. 이후 지속적인 연구를 통하여 실내식물 50종에 대하여 재배의 편의성, 해충에 대한 저항력, 유해물질 제거율, 증산작용률에 따라 종합점수를 매겨 발표하였다.