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[플라즈마기술연구센터]식물 생장 활성을 위한 플라즈마 발생원 연구개발 및 인삼 적용 사례연구

글쓴이운영자

등록일 2018-05-04

식물 생장 활성을 위한 플라즈마 발생원 연구개발 및 인삼 적용 사례연구에 대한 주기여자, 주요 연구성과, 우수성 및 차별성, 기대효과 및 파급효과, 관련근거입니다.
연구성과10 식물 생장 활성을 위한 플라즈마 발생원 연구개발 및 인삼 적용 사례연구
주기여자 윤성영, 이창호, 엄상흠, 유승민, 김진환, 정선경, 오재성, 김성봉
주요 연구성과 정성적 성과
- 식물 발아/생장 증진을 위한 플라즈마 발생원(Array type DBD)의 연구 개발
  · 환경 조건 모니터링 및 제어를 통해 실험 결과의 재현성이 우수한 표준 플라즈마 발생원 제시
- 열과 기체 유동을 고려한 플라즈마 화학모델의 개발 및 실험 결과의 비교 연구
  · 실험결과와 아주 유사한 시뮬레이션을 할 수 있는 세계적으로 우수한 플라즈마 화학모델 개발
- 플라즈마의 인삼 출아/생장 증진 사례 연구
  · 세계적으로도 거의 보고 된 바가 없는 사례 연구로 새싹 인삼 생장 증진 확인
우수성 및 차별성 우수성
- 재현성이 우수한 표준 플라즈마 발생원(Array type DBD) 제시
  · 식물 처리 동안 플라즈마 특성(온도, 화학종, 소모전력, 발광신호, 흡광신호)의 동시진단 가능, 외부 변수(온도, 습도 등) 제어 가능, 수백 시간 동안의 안정적인 플라즈마 운전 가능하기 때문에 실험 결과의 재현성이 우수
  · 플라즈마의 식물 적용 연구 분야의 표준 장치로 제시 가능
- 플라즈마를 새싹 인삼에 적용하여 출아/생장이 향상된 사례와 인삼의 특성 유용 대사체(Rg1, Rb2)를 증가시키는 사례는 세계적으로 거의 보고된 바가 없는 우수한 연구 결과임
  · 새싹 인삼 초기 출아율 2배 이상, 초기 생장율 50% 향상
차별성
- 기존 플라즈마 화학모델은 열과 기체의 유동을 고려하지 않아 시뮬레이션 결과 실험 결과와 상이하여 플라즈마 발생원 설계 및 실험 결과 분석에 많은 어려움 발생
- 이번 개발된 플라즈마 화학모델은 열과 기체의 유동을 고려하고 실험 결과와 매우 유사한 시뮬레이션 결과를 도출하여 플라즈마 발생원의 설계 및 실험 분석/해석에 매우 유용
- 본 연구결과는 플라즈마 물리, 식물 생리, 식물 병리, 화학 분석 등 다양한 분야의 전문가들의 융합연구를 통해 얻은 결과물
- 식물의 영향을 미치는 주요인자(산소 활성종, 질소 활성종, 기체 유량, 온도, 습도 등)를 독립적으로 제어/모니터링이 가능하여 플라즈마가 식물에 미치는 영향을 체계적 연구 가능
기대효과 및 파급효과 기술적 측면
- 재현성이 우수한 식물 처리용 플라즈마 원천기술 확보
- 플라즈마 발생원 설계 및 결과 해석 가능한 전사모사 모델 확보
- 인삼 출아/생장 증진 및 유용 대사체 증진 관련 플라즈마 원천기술 확보
경제적 및 사회적 측면
- 전 세계 플라즈마-농식품 연구 분야에서 연구용 플라즈마 장치 제시 및 보급 가능
- 식물 발아/생장 향상 관련 산업 분야 적용 가능
- 유용 대사체 증가 기술은 식의약, 화장품 산업 분야 적용 가능
관련근거 식물 처리 및 플라즈마 연구용 array-type 플라즈마 발생원의 개념설계 사진
식물 처리 및 플라즈마 연구용 array-type 플라즈마 발생원의 개념설계
3차원 전산모사를 통한 플라즈마 발생원 내부 유동구조 분석 사진
3차원 전산모사를 통한 플라즈마 발생원 내부 유동구조 분석
열 및 기체 유동이 포함된 플라즈마 화학모델 개발 사진
열 및 기체 유동이 포함된 플라즈마 화학모델 개발

담당부서연구관리팀