건국대학교 공과대학 생물공학과 학생 연구그룹(지도교수 김형주)이 직류 5.0 Volt 이하의 저전압 전기를 이용하여 식물의 증식과 활성을 촉진하는 새로운 형태의 전자비료 (electrical fertilizer) 기법을 세계 최초로 개발했다.

△왼쪽부터 조정욱 석박통합과정생, 양성우 석사과정생, 이규원 석사과정생, 김재훈 석사과정생, 김예진 석사과정생

조정욱 석박통합과정생, 양성우 석사과정생, 이규원 석사과정생, 김재훈 석사과정생, 김예진 석사과정생은 이번 연구를 통해 식물 주변에 설치한 전자석 형태의 구조에 전류를 가했을 때, 식물이 주변 토양에 존재하는 수분과 영양분 흡수하는 정도가 증가하는 것을 확인했다. 식물의 증식 촉진 및 뿌리 성장이 30% 이상 유도되었으며, 전류의 방향을 반대로 적용하였을 경우, 식물의 증식이 억제되는 현상도 관찰됐다.

30 Volt 이상을 적용하여 식물의 성장 촉진을 유도한 사례는 기존에도 있었으나, 직류 5.0 Volt 이하의 저전압에서 식물의 성장 촉진과 억제가 모두 가능한 경우가 보고된 경우는 본 연구가 세계 최초이다.

△ 전자비료를 적용한 실내용 화분의 모식도.

△ 전자비료를 적용한 화분

이번 연구는 미세먼지·VOC·바이러스 등 각종 유해 물질과 지구 온난화의 주범인 이산화탄소를 식물의 성장 촉진을 통해 보다 효과적으로 흡수할 방법을 제시한 데 의의가 있다. 또한 저전력으로 기능하는 소형 태양전지를 사용하고도 일반전원과 동일한 효과를 끌어냈다는 점에서, 장기간 사용 후 성능이 저하된 태양전지의 새로운 재사용 방법을 고안해 냈다는 연구 성과를 끌어냈다.

한편, 본 연구는 관련 분야 Q1급 저널인 Horticulturae 최신호에 게재되었으며, 산림청, 농촌진흥청과 중소벤처기업부의 지원으로 이루어졌다.