KR100548784B1 - 광합성 측정용 실험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광합성실험에 있어서 독립변인인 빛의 세기, 온도 및 이산화탄소의 양을 정확하게 통제할 수 있으며, 또한 광합성 결과 발생하는 기체가 산소라는 것을 쉽게 확인할 수 있고, 또한 실험기구의 취급이 복잡하지 않고 간략화하여 누구나 쉽게 다룰 수 있도록 소형화하고, 또한 광합성실험의 실험결과를 짧은 시간 내에 쉽게 구할 수 있으며, 또한 실험장치의 제작비용을 저렴하고 실험장치의 구조가 비교적 간단하도록 하여 결국, 제작이 용이하고 일반화 가능성을 높인 광합성 측정용 실험장치에 관한 것으로, 기기본체(10)의 일측에, 비이커(400)에 적당량의 물을 넣고 또한 수초를 수초고정브라켓(310)에 고정시키어 가열토록 되고 관찰창(131)을 통하여 내부를 관찰할 수 있는 발열수납함(100)이 형성되고, 상기 발열수납함(100)에 광원이 빛의 세기가 조절되어 빛이 비추어지도록 된 광합성 측정용 실험장치에 있어서, 상기 발열수납함(100)에 연결되어 통하도록 형성된 램프수납함(200)에 상기 비이커(400)의 중심에 대하여 수평방향으로 수평거리를 두고 크립톤램프(210)가 고정브라켓(211)에 고정되고, 상기 크립톤램프(210)의 아래쪽에는 상기 수평거리의 거리와 동일한 수직거리를 두고 조도계센서(230)가 설치되며, 상기 램프수납함(200)내의 열을 방출하는 배기홴(220)이 설치되어 있고, 또한 상기 조도계센서(230)는, 기기본체(10)의 패널(20)에 조도계표시창(70)과 조도계범위조절기(80)와 연결되어 있으며, 상기 램프수납함(200)에는, 상기 발열수납함(100)과 열차단유리(250)로 구획되는 부위에 차폐판(270)과 색필름판(260)을 각각 고정할 수 있다.

Description

광합성 측정용 실험장치{Experiment apparatus for photosynthesis measure}

도 1 은 본 발명의 광합성 측정용 실험장치의 사시도,

도 2 는 본 발명의 광합성 측정용 실험장치의 종단면도,

도 3 은 본 발명의 광합성 측정용 실험장치의 횡단면도,

도 4 는 본 발명의 광합성 측정용 실험장치의 수초고정브라켓의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 기기본체 60 : 조광기조절스위치

70 : 조도계표시창 80 : 조도계범위조절기

90 : 전원터미널 100 : 발열수납함

110 : 히터코일 120 : 홴

200 : 램프수납함 210 : 크립톤램프

211 : 고정브라켓 220 : 배기홴

230 : 조도계센서 300 : 수초

310 : 수초고정브라켓 400 : 비이커

500 : 기포포집기 510 : 콕크

520 : 고무관 530 : 클립핀

540 : 밀봉부 550 : 주사바늘

600 : 온도계

본 발명은 중·고등학교 교육과정에서 제시하고 있는 광합성에 관한 모든 실험을 정량적으로 행할 수 있는 광합성 측정용 실험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광합성실험에 있어서 독립변인인 빛의 세기, 온도 및 이산화탄소의 양을 정확하게 통제할 수 있으며, 또한 광합성 결과 발생하는 기체가 산소라는 것을 쉽게 확인할 수 있고, 또한 실험기구의 취급이 복잡하지 않고 간략화하여 누구나 쉽게 다룰 수 있도록 소형화하고, 또한 광합성실험의 실험결과를 짧은 시간 내에 쉽게 구할 수 있으며, 또한 실험장치의 제작비용을 저렴하게 하고 실험장치의 구조가 비교적 간단하게 하여 결국, 제작이 용이하고 일반화 가능성을 높인 광합성 측정용 실험장치에 관한 것이다.

생물 교과 과정에서 광합성 실험이 차지하는 비중은 매우 크다. 그러나 아직까지 국내외에 이렇다하고 내놓을 만한 광합성 실험 장치가 없어 교육현장에서는 광합성 실험을 제대로 하지 못하고 있으며, 정량적인 광합성 실험은 생각지도 못하는 실정이다.

교과서나 실험지도서에 제시하고 있는 기존의 광합성 실험 장치는 조건 통 제를 할 수 없는 형식적인 실험 장치라고 밖에 볼 수 없다. 예를 들어 실험실과 같이 햇빛이 비치는 상태에서는 햇빛보다 광원의 빛이 약하기 때문에 백열전구에 의해 빛의 세기 조절은 거의 되지 않는다.

기존의 실험 장치는 수온을 조절하는 장치가 별도로 없기 때문에 일정한 온도를 유지하기가 어려웠다. 즉 얼음, 더운물 등을 사용하여 온도조절을 하지만 일정한 온도 유지는 불가능하였으며, 또한 기존의 실험 장치는 광합성 결과 생긴 기체가 산소인지 여부를 확인하는 것이 거의 불가능하였다.

광합성 측정용 실험장치에 관하여 국내 실용신안등록 제0306739호에 개시되어 있는데, 이 실험장치에 있어서는 하나의 장치로 빛의 세기, 이산화탄소의 농도, 온도의 세기 등을 조절할 수 있도록 하여, 상기 요인들의 조절에 의한 관계에 의하여 광합성 속도의 차이점을 확인할 수 있도록 하였으며, 또한 기포포집장치를 이용하여 산소의 발생여부를 확인할 수 있도록 하고 있다.

그리고, 상기 실험장치는 식물의 광합성 생성여부를 측정하기 위한 실험장치로, 레일이 깔린 바닥판 위로 수납공간을 갖는 육면체형상의 수납부와 전원장치부를 갖는 본체를 형성하고, 상기 본체 측면에는 저면에 절개부를 갖는 광원이동통로부를 설치하되, 상기 광원 이동 통로부는 지지다리부로 바닥판에 부착하며, 상기 레일위에는 광원장치가 이동되도록 되어 있다.

또한, 상기 육면체 형상의 수납부 상부에는 구멍 뚫린 뚜껑이 개폐하게 형성되어 있으며, 그 내측 공간부에는 수초가 담겨있는 비이커가 내장되어지되, 상기 뚜껑 구멍을 통하여 온도계와 기포포집장치가 관통되게 끼워지면서 상기 온도계와 기포수집장치의 하부는 비이커 속에 잠기게 된다.

또한, 수납부의 내측 바닥, 즉 비커가 놓여지는 저면에는 히터가 설치되고, 각각의 내측 벽면에는 환풍홴, 유리판, 확대경, 온도감지센서가 부착되어 있다.

또한 수납부 저면에는 통상의 온도조절기, 전원스위치, 빛의 세기 조절 스위치 등을 구동하는 전원장치부가 형성되어 있다.

상기 실험장치에서 빛의 세기를 조절하는데 광원을 이동하도록 되어 정량 실험을 하려면 광원과 실험 장치와의 거리를 정확하게 맞추는 것이 중요한 데, 상기 실험 장치에서는 거리 맞추는 것이 부정확하고 불편하게 되어 있다.

즉, 광원장치가 레일을 따라 광원 이동통로부 내측에서 이동하게 되도록 되어 있으면서, 레일에는 눈금이 새겨져 있어 거리를 맞추게 되어 있고, 이동이 손으로 움직여서 조정하도록 되어 있기 때문에 세팅이 부정확한 문제가 있다.

또한, 광원이동통로부가 금속판으로 이루어진 길다란 사각통체로 형성되어 있고, 또한 저면에는 절개부가 형성되어 있어 광원이 절개부를 따라 쉽게 이동할 수가 있으나, 광원이동통로가 길이방향으로 길어서 실험장치의 크기를 소형화할 수 없는 문제가 있다.

또한, 실험 장치는 비이커 내의 물의 온도를 맞출 때 온도조절기가 눈금보다 3~4℃ 정도가 히터의 잔열에 의해 올라가는 등의 문제가 발견되었다.

본 발명은 상기의 문제를 해소하기 위한 것으로, 수조에 물풀을 설치할 때 자른 부분이 위로 올라오고, 줄기의 끝 부분을 아래로 가게 하는데, 이때 줄기의 끝부분이 부력에 의해 위로 뜨기 때문에 물풀이 잘 고정되지 않는 것을 수조에 물풀이 쉽게 고정되도록 수초 고정 장치를 개선하였으며, 또한 정량 실험을 하려면 광원과 실험 장치와의 거리를 정확하게 맞추는 것이 중요한 데, 기존의 실험 장치에서는 거리 맞추는 것이 좀 부정확하고 불편하게 되어 있어, 이러한 방식을 개선하여 광원의 위치는 고정시키고 빛의 세기는 조광기를 이용하여 조절하는 방식을 채택하고, 또한 빛의 세기 정도는 디지털조도계를 이용하여 알 수 있도록 하였다. 또한 기존의 장치에는 빛의 파장에 다른 광합성 실험을 할 수 없었으나, 이번에 개량한 장치에는 투명 셀로판 필터를 파장 대 별로(빨강색, 주황색, 노랑색, 초록색, 파랑색, 남색, 보라색)사용하여 파장에 따른 광합성 실험도 정상적으로 할 수 있고, 또한 히터에서 발생하는 열을 밖으로 빼내기 위해 본체 뒷면에 홴을 설치하며, 또한 광원에서 발생하는 열이 수조에 전달되는 것을 차단하기 위해 열 차단 장치로 유리창과 홴을 설치하였으며, 또한 실험장치의 전체적인 크기를 소형화하고, 실험 장치를 분해·조립이 가능하도록 하며, 제작비용을 최소화하여 원가를 저렴하게 할 수 있는 광합성 측정용 실험장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 기기본체의 일측에는 비이커에 적당량의 물을 넣은 후 수초를 수초고정 브라켓에 고정시키어 설치하고, 히터와 온도조절기를 이용하여 수조 내 물의 온도를 일정하게 맞추고, 광합성 결과 발생하는 기포를 관찰창을 통하여 관찰할 수 있는 발열수납함이 형성되고, 상기 발열수납함에 연결된 일측에는 광원의 빛의 세기가 조절되어 빛이 비추어지도록 크립톤전구가 설치된 램프수납함이 있다. 광합성 측정용 실험장치에 있어서, 상기 발열수납함에 연결되어 통하도록 형성된 램프 수납함에 상기 비이커의 중심에 대하여 수평방향으로 수평거리를 두고 크립톤램프가 고정브라켓에 고정되고, 상기 크립톤램프의 아래쪽에는 상기 수평거리의 거리와 동일한 수직거리를 두고 조도계센서가 설치되며, 상기 램프수납함 내의 열을 방출하는 배기홴이 설치됨을 기본특징으로 한다.

본 발명의 상기 조도계센서는 기기본체의 패널에 조도계표시창과 조도계범위조절기와 연결되어 램프수납함 내의 크립톤램프의 조도를 조절 및 측정할 수 있으며, 또한 상기 램프수납함에는, 상기 발열수납함과 열차단유리로 구획되는 부위에 차폐판과 색필름판을 각각 고정할 수 있도록 되어, 크립톤램프의 빛을 발열수납함으로 조사 및 차단할 수 있다. 또한 투명 색필름판을 파장 대 별로(빨강색, 주황색, 노랑색, 초록색, 파랑색, 남색, 보라색)사용하여 파장에 따른 광합성실험을 할 수 있도록 되어 있다.

본 발명의 구성을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3 에 나타낸 바와 같이 본 발명의 광합성 측정용 실험장치는 패널(20)이 설치된 기기본체(10)의 위에 대략 장방형상의 발열수납함(100)와 램프수납함(200)이 서로 연결되어 통하여져 장착되어 있다.

상기 패널(20)에는 온도조절기(30), 파워스위치(40), 히터스위치(50), 조광기조절스위치(60), 조도계표시창(70) 및 조도계범위조절기(80) 등이 전원공급원과 연결되어, 후술하는 기기본체(10), 발열수납함(100) 및 램프수납함(200)에 장착되는 히터코일(110), 홴(120), 크립톤램프(210), 배기홴(220) 및 조도계센서(230) 등 에 전원터미널(90)을 통하여 연결된다.

상기 발열수납함(100)의 저면에는 기존의 히터보다 굵기가 가늘고, 용량이 적은 250W규격의 히터코일(110)이 장착되어 있으며, 상기 히터코일(110)의 위에 비이커(400)를 올려놓고 가열할 수 있다.

또한, 상기 발열수납함(100)의 배면에는 비이커(400)로부터 발생되는 열 및 수증기를 밖으로 방출할 수 있는 홴(120)이 장착되어 있으며 전면에는 렌즈(130)가 장착된 관찰창(131)이 있어 발열수납함(100)내를 관찰할 수 있도록 되어있다. 또한 상기 관찰창(131)은 차폐판(132)이 장착되어 관찰창(131)을 차폐시킬 수 있다. 또한 발열수납함(100)의 내벽면에는 불투명 도료의 도포 및 습기제용 도료 등을 도포할 수 있다.

그리고, 상기 비이커(400)내에는 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이 물을 채워넣고 수초(300)를 고정시킬 수 있는 수초고정 브라켓(310)이 장착되는데, 이 수초고정 브라켓(310)은 위, 아래 일정간격을 두고 수초고정구멍(311,311)들이 형성되고 윗쪽의 기초부(312)는 비이커(400)에 고정할 수 있도록 절곡되어 있다. 그리고 수초고정 브라켓(310)에 부착되어 있는 수초고정구멍(311)의 크기는 윗부분의 것은 작고 아랫부분의 것은 크게 만들어져 있으며, 그 길이는 비이커의 정중앙에 위치하도록 되어있다.

또한 상기 비이커(400)에는 기포포집기(500)와 온도계(600)가 설치되며, 상기 기포포집기(500)는 비이커(400)내에서 발생되는 기포를 포집할 수 있는 속이 빈 유리관으로서 중간의 병목지점에 기포의 유출을 조절할 수 있는 콕크(510)가 장치 되고 이 콕크(510)로부터 발생하는 기포를 외부로 유출할 수 있도록 콕크(510)의 위쪽에는 고무관(520)이 연결되어 있으며, 이 고무관(520)은 클립핀(530)으로 밀봉 및 개방할 수 있도록 되고, 상기 병목지점의 위쪽에는 기포를 추출할 수 있는 밀봉부(540)가 형성되어 있고, 이 밀봉부(540)에 주사바늘(550)을 꽂아 기포포집기(500)내의 기포를 추출할 수 있다. 상기 기포포집기(500)는 발열수납함(100)의 뚜껑(140)을 관통하여 비이커(400)에 장착할 수 있으며, 또한 비이커(400)내의 온도를 측정할 수 있는 온도계가 역시 발열수납함(100)의 뚜껑(140)에 관통하여 비이커(400)에 장착되며, 상기 기포포집기(500)와 온도계(600)에는 밀폐팩킹(560, 610)들이 형성되어 발열수납함(100)의 뚜껑(140)의 관통구멍(141,142)들에 억지끼워맞춤 결합으로 비이커(400)내의 온도 측정 및 기포의 포집이 정확하도록 하고 있다.

그리고, 상기 발열수납함(100)의 오른쪽에는 램프수납함(200)이 형성되어 있으며, 상기 발열수납함(100)과 램프수납함(200)은 투명의 열차단유리(250)로 차폐되어 있고, 상기 열차단유리(250)에 이웃하여 색필름판(260)과 차폐막(270)을 각각 고정할 수 있는 결합홈(240,241)들이 뚫려 있으며, 예를 들어 후술하는 실험에서 여러색의 색필름판(260)을 교체하여 장착할 수 있으며, 파장 대 별로(빨강색, 주황색, 노랑색, 초록색, 파랑색, 남색, 보라색) 사용할 수 있다. 또한 차폐막(270)에 의하여 램프수납함(200)의 크립톤램프(210)의 빛이 상기 발열수납함(100)으로 방출되는 것을 차단할 수 있다.

또한, 상기 발열수납함(100)에 연결되어 통하도록 형성된 램프수납함(200)에 상기 비이커(400)의 중심에 대하여 수평방향으로 수평거리를 두고 크립톤램프(210)가 고정브라켓(211)에 고정되어 있다. 상기 램프는 60∼100W를 사용한다.

상기 크립톤램프(210)는 기초 설계 시에는 조도계센서(230)를 광원이 통과하는 유리창 위에 부착하려고 하였는데, 크립톤램프(210)과 조도계센서(230)와의 거리와 크립톤램프(210)과 수초와의 거리에 차이가 있어 오차가 크므로 오차를 없애기 위해 광원과 수초와의 거리에 해당하는 위치에 조도계센서(230)를 부착하였다.

또한, 상기 크립톤램프(210)의 아래쪽에는 상기 수평거리의 거리와 동일한 수직거리를 두고 조도계센서(230)가 설치되어 있으며, 상기 조도계센서(230)는, 전원터미널(90)을 통하여 기기본체(10)의 패널(20)에 부착된 조도계표시창(70)과 조도계범위조절기(80)에 연결되어 있다.

또한, 색필름판(260)을 끼우는 부분에 광원장치인 크립톤램프(210)가 장착되어 이 광원의 열에 의해 색필름판(260)이 변형될 염려가 있어 광원장치인 크립톤램프(210)로부터 발생하는 열과, 또한 램프수납함(200)내의 열을 방출하는 배기홴(220)이 설치되어 있다.

(실험예1)

빛의 세기에 따른 광합성 속도의 변화 측정

1. 수조(1000ml의 비이커)에 물 1000ml되게 채운다.

2. NaHCO₃ 4∼5g을 수조에 넣고 유리막대로 잘 녹인다.(0.4∼0.5%) - CO₂의 농도 조절

3. 수조를 실험장치에 넣고 파워스위치(40)를 켠 후, 온도조절기를 이용하여 수온을 광합성에 필요한 최적온도에 맞춘다.

4. 수초(300)를 싱싱한 것으로 골라 잘드는 면도날로 약 7-8cm 정도 되게 물 속에서 약간 비스듬히 자른 후 수초고정 브라켓(310)의 수초고정구멍(311,311)의 윗부분에 1.5cm 정도 수초(300)의 자른 부분이 위로 올라오게 고정시킨 후, 비이커(400)에 설치한다.

5. 발열수납함(100)의 뚜껑(140)을 덮고 기포포집기(500)의 입구가 수초 위에 오게 설치하고, 기포포집기(500)의 콕크(510)를 연 후, 기포포집기(500)의 끝에 달린 고무관(520)을 통해 입으로 비이커(400)의 물을 기포포집기(500)의 콕크(510)보다 약간 위로 끌어올린 다음 콕크(510)를 잠근다.

6. 온도계(600)를 설치하여 비이커(400)내의 온도를 측정한다.

7. 조도계센서(230)의 조도계범위조절기(80)를 20,000lux에 맞춘다.

8. 조광기조절스위치(60)를 켜고 조광기를 조절하여 처음에는 3,000lux에 맞춘다.

9. 초시계를 이용하여 기포 하나가 발생하는 데 걸리는 시간을 3회 정도 측정 기록한다.

10. 조광기조절스위치(60)를 조절하여 빛의 세기를 4,000lux, 5,000lux , 6,000lux.....로 변화시키면서 각각의 조도에서 기포가 하나 발생하는데 걸리는 시간을 3회정도 측정 기록한다.(조도 간격은 필요에 따라 1,000lux, 1,500lux, 2,000lux로 변경하여 실시한다.)

(실험예2)

CO ₂ 의 농도에 따른 광합성 속도의 변화측정

1. 빛의 세기와 비이커(400)내의 온도는 최적의 상태로 일정하게 유지하고 CO₂의 농도만 다르게 하면서 광합성의 속도를 기포발생 속도를 측정함으로써 알아본다.

2. 빛의 세기를 조광기조절스위치(60)를 이용하여 빛의 세기를 가장 밝게 한다(10,000lux)

3. 비이커(400)내의 물의 온도를 최적 온도로 유지시킨다.(35℃ 유지)

4. CO₂의 농도는 NaHCO₃(탄산수소나트륨)을 가지고 조절한다.

NaHCO₃(탄산수소나트륨)의 농도를 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8%, 1.0%, 1.2%로 변화시키면서 초시계를 이용하여 기포하나가 발생하는 데 걸리는 시간을 3회 정도 측정하여 기록한다.

5. 기포 하나가 발생하는 데 걸리는 시간의 평균값을 이용하여 단위 시간당 발생하는 기포수를 구한다.

(실험예3)

온도의 변화에 따른 광합성 속도의 변화 측정

1. 빛의 세기를 일정하게 유지한다.(각각의 조도는 임의로 맞춘다.)

가. 강한 빛으로 하려면 조도를 10,000lux로 맞춘다.

나. 중간 빛으로 하려면 조도를 5,000lux로 맞춘다.

다. 약한 빛으로 하려면 조도를 2,000lux로 맞춘다.

2. CO₂의 농도는 충분하게 한다.(NaHCO₃의 농도를 0.8∼1.2%로함)

3. 수조 속의 물의 온도를 5℃, 10℃, 15℃, 20℃, 25℃, 30℃, 35℃, 40℃로 변화시키면서 초시계를 이용하여 기포 하나가 발생하는데 걸리는 시간을 3회 정도 측정 기록한다.

4. 기포 하나가 발생하는 데 걸리는 시간의 평균값을 이용하여 단위 시간당 발생하는 기포수를 구한다.

(실험예4)

발생하는 기체는 무엇인가?

1. 광합성이 가장 잘 일어나는 조건을 만든다.

·빛의 세기는 10,000lux로 고정한다.

·CO₂의 농도는 NaHCO₃의 농도를 0.4∼0.5%로 한다.

·비이커(400)내의 물의 온도는 30∼35℃로 맞춘다.

2. 수초(300)를 2∼4개 정도를 7∼8cm정도의 길이로 잘라서 수초고정 브라켓(310)을 이용하여 설치한다.

(수초(300)를 자를 때는 잘 드는 면도날로 물 속에서 약간 비스듬히 자른다.)

3. 수초(300)를 자른 부분이 수초고정 브라켓(310)의 수초고정구멍(311,311)의 윗 부분에서 1cm 정도 올라오게 고정한 후 수조에 설치한다.

4. 기포포집기(500)에 기포가 3∼4cc 정도 모아지면 기포포집기(500)의 상부에 위치한 고무마개를 한 구멍(540)에 주사기(550)를 꽂아 모아진 기체를 뽑아낸다.

5. 한 사람은 성냥을 켜서 불똥을 만든 후, 다른 사람이 주사기(550)속에 있는 기체를 불똥에 분사한다.

6. 성냥 불똥에 불꽃이 일어나는지 관찰한다.

7. 성냥 불똥에 불꽃이 일어나면 모아진 기포가 산소임을 알 수 있다.

실험결과분석

빛의 세기와 광합성, 온도와 광합성, 이산화탄소의 농도와 광합성 실험을 물풀을 달리하여 각각 2회씩 실험을 실시하였다.

1) 빛의 세기에 따른 광합성 실험에 있어서는 빛의 세기를 조광기를 이용하여 정확하게 조절할 수 있어 정량적으로 빛의 세기에 따른 광합성 속도를 측정할 수 있었다. 실험 결과 1차 실험에서는 광포화점을 발견 할 수 없었으나 2차 실험에서는 10,000lux에서 광포화점에 다다름을 알 수 있었다.

2) 빛의 세기를 증가시키면 광합성 속도가 비례하여 증가함을 볼 수 있었다.

3) 실험을 하면서 관찰해 본 결과 같은 검정말을 사용하더라도 수초(300)의 상태에 따라서 기포 발생 속도가 다르며, 대체로 수초(300)의 줄기가 굵으면 기포가 천천히 발생하고, 가늘면 기포가 빨리 발생함을 알 수 있었다.

4) 0.4% NaHCO₃용액에 빛의 세기를 11,000lux로 고정하고 비이커(400)의 온도를 24℃부터 1℃씩 상승시키면서 기포발생을 측정한 결과 1차 실험에서는 31℃에서 기포발생이 최대에 이르렀으며 그 후 약간 줄어드는 경향을 보였다.

5) 같은 조건에서 2차 실험을 실시한 결과 40-45℃에서 기포 발생이 최대에 이르며 그 후에는 급격히 기포발생이 느려짐을 볼 수 있었다. 특이한 점은 교과서에서는 보통 35-40℃에서 광합성 속도가 급격히 감소한다고 말하고 있는데, 실험 결과를 보면 그보다 훨씬 높은 48℃에서 감소한다는 사실을 알 수 있었다.

6) 11,000lux, 35℃로 고정시키고 이산화탄소의 농도를 NaHCO₃ 0.05%에서 0.4%까지 증가시키면서 실험한 결과 1차 실험에서는 NaHCO₃ 0.3%에서 기포발생이 최대에 이르고 그 후 기포발생이 감소함을 볼 수 있다.

7) 그러나, 2차 실험에서는 NaHCO₃ 0.35%에서부터 기포발생이 거의 수평으로 나타나는 것으로 보아 이산화탄소의 포화점을 볼 수 있었다.

8) 색이 있는 색필름판(260)인 셀로판지를 이용하여 파장에 따른 광합성 실험을 한 결과 약간의 유의성있는 결과를 얻을 수 있었다. 초록색 보다는 파랑색에서 광합성이 잘 일어났다. 그리고 빨강색에서 광합성이 아주 잘 일어나다. 그러나 전체적으로 볼 때 장파장인 노랑, 주황, 빨강색 쪽이 단파장인 초록, 파랑, 보라색 쪽보다 광합성이 잘 일어남을 볼 수 있었다.

이상과 같이, 본 발명은 수조에 물풀을 설치할 때 자른 부분이 위로 올라오 고, 줄기의 끝 부분을 아래로 가게 하는데, 이때 줄기의 끝부분이 부력에 의해 위로 뜨기 때문에 물풀이 잘 고정되지 않는 것을 수조에 물풀이 쉽게 고정되도록 수초 고정장치를 개선하였으며, 또한 정량 실험을 하려면 광원과 실험 장치와의 거리를 정확하게 맞추는 것이 중요한 데, 기존의 실험 장치에서는 거리 맞추는 것이 좀 부정확하고 불편하게 되어 있어, 이러한 방식을 개선하여 광원의 위치는 고정시키고 빛의 세기는 조광기를 이용하여 조절하는 방식을 채택하고, 또한 빛의 세기 정도는 디지털조도계를 이용하여 알 수 있도록 하였다. 또한 기존의 장치에는 빛의 파장에 다른 광합성 실험을 할 수 없었으나, 이번에 개량한 장치에는 투명 아크릴판을 파장 대 별로(빨강색, 주황색, 노랑색, 초록색, 파랑색, 남색, 보라색)사용하여 파장에 따른 광합성도 정상적으로 실험을 할 수 있고, 또한 히터에서 발생하는 열을 밖으로 빼내기 위해 본체 뒷면에 홴을 설치하며, 또한 광원에서 발생하는 열이 수조에 전달되는 것을 차단하기 위해 열 차단 장치(유리창, 홴)를 설치하였으며, 또한 실험장치의 전체적인 크기를 소형화하고, 또한 실험 장치를 분해·조립이 가능하도록 하며, 또한 제작비용을 최소화하여 원가를 저렴하게 할 수 있다.

Claims (3)

1. 기기본체(10)의 일측에, 비이커(400)에 적당량의 물을 넣고 또한 수초를 수초고정브라켓(310)에 고정시키어 가열토록 되고 관찰창(131)을 통하여 내부를 관찰할 수 있는 발열수납함(100)이 형성되고, 상기 발열수납함(100)에 광원이 빛의 세기가 조절되어 빛이 비추어지도록 된 광합성 측정용 실험장치에 있어서,

   상기 발열수납함(100)에 연결되어 통하도록 형성된 램프수납함(200)에 상기 비이커(400)의 중심에 대하여 수평방향으로 수평거리를 두고 크립톤램프(210)가 고정브라켓(211)에 고정되고, 상기 크립톤램프(210)의 아래쪽에는 상기 수평거리의 거리와 동일한 수직거리를 두고 조도계센서(230)가 설치되며, 상기 램프수납함(200)내의 열을 방출하는 배기홴(220)이 설치됨을 특징으로 하는 광합성 측정용 실험장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 조도계센서(230)는, 기기본체(10)의 패널(20)에 조도계표시창(70)과 조도계범위조절기(80)와 연결됨을 특징으로 하는 광합성 측정용 실험장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 램프수납함(200)에는, 상기 발열수납함(100)과 열차단유리(250)로 구획되는 부위에 차폐판(132)과 색필름판(260)을 각각 고정할 수 있도록 됨을 특징으로 하는 광합성 측정용 실험장치.

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