KR20190023189A - Use of graphene as an active ingredient for plant growth promotion - Google Patents

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KR20190023189A
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조민호
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주식회사 나노어그테크
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Abstract

Provided is a novel use of graphene as an active ingredient to promote eco-friendly plant growth, wherein graphene promotes the growth of trees while minimizing adverse effects due to overuse of conventional chemical fertilizers and also increases the production of crops. The inventors of the present invention have confirmed that the germination and growth of plants are significantly improved by applying graphene to herbaceous plants and woody plants in a manner of spraying the same to a side surface or soil. In addition, a graphene component, either mixed in soil or absorbed in plants, can help promote the metabolism of plants by making the germination and growth of plants proper even in barren soil where plants do not grow well such as soil in which salt is accumulated or in soil imbalanced in nutrients.

Description

식물 생장 촉진을 위한 활성 성분으로서의 그래핀의 신규한 용도{USE OF GRAPHENE AS AN ACTIVE INGREDIENT FOR PLANT GROWTH PROMOTION}USE OF GRAPHENE AS AN ACTIVE INGREDIENT FOR PLANT GROWTH PROMOTION AS ACTIVE INGREDIENT FOR INCREASING PLANT GROWTH [0002]

이 발명은 식물 생장 촉진을 위한 그래핀의 신규한 용도에 관한 것이다. 이 발명에 따른 그래핀은 토양에 혼입된 상태로 또는 식물체에 흡수된 상태로서 식물의 발아 및 성장을 촉진하는 활성 성분으로 작용하며, 더 나아가 장기적으로 척박한 토질을 개선시키는 데 제공될 수 있다.This invention relates to a novel use of graphene for promoting plant growth. The graphene according to the present invention can be provided in the form of being incorporated into the soil or absorbed by the plant, acting as an active ingredient for promoting the germination and growth of the plant, and further improving the soil in the long term.

최근 세계적인 인구의 증가 및 양질의 식품에 대한 선호도에 따라 농산물의 수요가 급증하고 있으나 환경오염의 확산 및 지구온난화 등에 따라 농작물의 재배 환경은 오히려 악화되고 있는 실정이다. 이에 따라 화학비료와 농약 사용이 점차 늘어나고 있으며, 이는 또한 농지의 산성화 및 토양에서의 염류 과다집적을 유발하여 농지를 황폐화시키고 있음은 주지의 사실이다.In recent years, demand for agricultural products has increased rapidly due to the increase in global population and the preference for high quality food. However, due to the spread of environmental pollution and global warming, the cultivation environment of crops is getting worse. As a result, the use of chemical fertilizers and pesticides is gradually increasing, and it is also known that acidification of farmland and excessive accumulation of salt in soil cause devastation of agricultural land.

이를 극복하기 위한 방안으로서 농작물 종자 개선, 퇴비를 사용하는 유기농 농법, 원적외선을 방출하는 성분을 함유하는 비료의 시비, 또는 미량 성분의 미네랄 성분을 함유하는 비료의 시비, 토양 미생물 공급 등이 제시되고 있다.To overcome this problem, improvement of crop seed, organic farming using compost, application of fertilizer containing a component emitting far-infrared rays, application of fertilizer containing a minor component of minerals, application of soil microorganisms, and the like have been proposed .

그러나 이러한 노력에도 불구하고, 화학비료 사용의 대안으로서 사용되는 이러한 물질의 사용 또한 화학비료 시비에 따른 부작용과 유사한 문제점을 안고 있다.Despite these efforts, however, the use of such materials, which are used as an alternative to the use of chemical fertilizers, also has problems similar to the side effects of chemical fertilizer fertilization.

또 하나의 대안으로서, 최근 나노 크기의 입자를 함유하는 조성물을 사용하는 방안도 제시되고 있다(특허공개번호 10-2017-0067440). 구체적으로 철, 칼슘, 또는 마그네슘과 같은 금속 성분 또는 금속 산화물 성분을 함유한 나노 입자의 사용 등을 들 수 있다.As another alternative, a method of using a composition containing nano-sized particles has recently been proposed (Patent Publication No. 10-2017-0067440). Specifically, the use of nanoparticles containing a metal component such as iron, calcium, or magnesium or a metal oxide component.

또한 탄소를 주성분으로 하는 나노 입자를 함유하는 비료 조성물의 사용도 보고되고 있다. 그 한 예로서, 국제공개특허 WO 2015/066691에 따르면 탄소를 주성분으로 하는 나노 입자인 그래핀의 사용을 들 수 있다. 이에 따르면 질산 칼륨과 같은 통상의 화학비료의 표면을 그래핀으로 감싸는 형태의 비료 조성물을 사용함으로써 화학비료의 성분이 천천히 표면으로부터 방출되게 하여 비료 사용의 효과를 증진시키는 방법이 기술되어 있다. 그러나 이 보고에서는 그래핀 물질 자체가 식물의 발아 및 성장을 촉진하는 활성 성분으로서 작용하는 효과에 대한 언급이 없다. 즉 이 보고에서, 그래핀은 단지 화학비료 성분의 토양으로의 방출 속도를 조절하는 효과만이 기술되어 있을 뿐이다.Also, the use of a fertilizer composition containing nanoparticles containing carbon as a main component has been reported. One example is the use of graphene, a nanoparticle based on carbon, according to WO 2015/066691. According to this method, the use of a fertilizer composition in the form of graphening the surface of a conventional chemical fertilizer such as potassium nitrate is used to slowly release the components of the chemical fertilizer from the surface, thereby improving the effect of fertilizer use. In this report, however, there is no mention of the effect that graphene itself acts as an active ingredient to promote plant germination and growth. In this report, graphene only describes the effect of controlling the rate of release of chemical fertilizer components into the soil.

KR 10-2017-0067440 A (2017/06/16)KR 10-2017-0067440 A (June 16, 2017) WO 2015/066691 A (2015/05/07)WO 2015/066691 A (2015/05/07)

이 발명은 전술한 문제점을 감안, 종래 화학 비료의 과다 사용으로 인한 부작용을 최소화하면서 수목의 성장을 촉진시키고 농작물의 생산을 증가시킬 수 있는, 친환경 식물 성장 촉진제의 활성 성분으로서의 그래핀의 새로운 용도를 제공하는데 그 목적이 있다.In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a novel use of graphene as an active ingredient of an eco-friendly plant growth promoter, which can promote the growth of trees and increase the production of crops while minimizing adverse effects due to overuse of chemical fertilizers The purpose is to provide.

상기 과제를 달성하기 위해, 우리는 그래핀을 식물 주위의 토양에 혼입하거나 물에 희석된 용액으로서 식물의 옆면에 살포하면서, 그에 따른 식물의 발아의 촉진 및 성장, 그리고 농작물의 수확량의 변화를 관찰하였다. 그 결과, 우리는 그래핀이 토양에 혼입된 상태로 또는 식물체에 흡수된 상태로 식물의 발아 및 성장을 촉진하는 주요 활성 성분으로 작용함을 확인할 수 있었으며, 이에 이 발명을 완성하기에 이르렀다.To accomplish this task, we have observed grape growth and the growth and germination of crops as a result of incorporating graphene into the soil around the plant or as a solution diluted in water on the side of the plant. Respectively. As a result, it has been confirmed that graphene acts as a main active ingredient for accelerating the germination and growth of plants in a state of being incorporated into the soil or absorbed by the plant. Thus, the present invention has been completed.

따라서 이 발명은 식물 생장 촉진을 위한 활성 성분으로서의 그래핀을 함유한 조성물을 그 특징으로 한다.Therefore, the present invention is characterized by a composition containing graphene as an active ingredient for promoting plant growth.

여기서 상기 그래핀은 평균 두께가 1~20 원자층이며, 평균 평면 크기가 0.02~20 ㎛인 것이 바람직하다.The graphene preferably has an average thickness of 1 to 20 atomic layers and an average plane size of 0.02 to 20 탆.

이 발명에 따라 제조된 그래핀을 물에 희석된 수용액 상태로, 또는 탈크 분말에 흡착시켜 초본식물 및 목본식물을 포함한 다양한 식물의 옆면에 뿌리거나, 또는 토양에 뿌려준 결과 식물 잎의 새순의 발아가 촉진되고, 잎이나 줄기의 성장이 유의미하게 증진됨을 확인할 수 있었다. 이 발명에 따라 식물 및 그 주위 토양에 시비된 이 발명 그래핀은, 염류가 집적된 토양 또는 영양 성분의 불균형이 심화된 토양과 같이 식물이 잘 자라지 않는 척박한 토양 환경에서도 식물의 발아 및 성장이 정상적으로 이루어지도록 식물의 신진대사를 촉진시킴으로써 장기적인 토질 개선을 위한 주요 활성 성분으로서 작용할 수 있을 것으로 예상된다.The graphene produced according to the present invention is adsorbed in a water-diluted aqueous solution or in a talc powder to be sprayed on the sides of various plants including herbaceous plants and woody plants or sprayed on soil, And the growth of leaves and stems was significantly enhanced. According to the present invention, the inventive graphene grafted to a plant and its surrounding soil can be used to prevent germination and growth of a plant even in an unfavorable soil environment in which plants do not grow well, such as a soil with salt accumulation or an imbalance of nutrients It is expected that it will act as a major active ingredient for long-term soil improvement by promoting the metabolism of plants to be done normally.

도 1은 실시예 2가 실시된 산양삼밭을 2017년 8월 24일에 찍은 이미지이다.
도 2는 비교예 1이 실시된 산양삼밭을 2017년 8월 24일에 찍은 이미지이다.
Fig. 1 is an image taken on Aug. 24, 2017 of a goat farm where the Example 2 was carried out.
FIG. 2 is an image taken on Aug. 24, 2017 of the goat farm where the Comparative Example 1 was carried out.

이 발명은 식물 생장 촉진을 위한 활성 성분으로서의 그래핀의 용도를 제공한다.This invention provides the use of graphene as an active ingredient for promoting plant growth.

상기 그래핀은 CVD 방법 또는 물리적 박리 방법에 의해 제조되는 그래핀, 화학적 박리 방법에 의해 제조되는 그래핀 옥사이드(GO), 및 상기 그래핀 옥사이드를 환원시킴으로써 제조되는 환원 그래핀 옥사이드(rGO)를 포함할 수 있다.The graphene includes graphene produced by a CVD method or a physical stripping method, graphene oxide (GO) produced by a chemical stripping method, and reduced graphene oxide (rGO) produced by reducing the graphene oxide can do.

이 발명에 따르면, 그래핀은 물에 희석된 분산 상태의 수용액의 형태로도 제공될 수 있으며, 또한 탈크와 같은 무기 광물질 분말에 흡착된 형태로도 제공될 수 있다.According to the present invention, graphene may be provided in the form of an aqueous solution diluted with water in a dispersed state, and may also be provided in a form adsorbed to an inorganic mineral powder such as talc.

이하 이 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

이 발명에 사용될 수 있는 그래핀의 예로는 흑연을 기계적 또는 화학적으로 박리하여 톱-다운(top-down) 방식으로 제조되는 그래핀과 그래핀 옥사이드, 또는 상기 그래핀 옥사이드를 환원시켜 얻는 환원 그래핀 옥사이드를 들 수 있다. 이에 더하여, 이 발명에서 사용될 수 있는 그래핀의 다른 한 예로서, 흑연 또는 탄화수소 화합물과 같이 탄소를 함유하는 물질을 원료로 사용하여 화학기상증착법에 의해 바텀-업(bottom-up) 방식으로 제조되는 그래핀을 들 수 있다.Examples of graphenes that can be used in the present invention include graphene and graphene oxide which are produced mechanically or chemically by peeling graphite in a top-down manner, or reduced graphene obtained by reducing the graphene oxide Oxide. In addition, as another example of graphene that can be used in the present invention, a carbon-containing material such as graphite or a hydrocarbon compound is used as a raw material and is produced in a bottom-up manner by chemical vapor deposition Graphene can be heard.

일반적으로, 톱-다운 방식으로 얻는 그래핀 또는 그래핀 옥사이드는 주로 다층의 탄소층을 가진 화학구조를 가지며, 바텀-업 방식으로 얻는 그래핀은 주로 탄소 단일층에 가까운 화학구조를 가진다. 대면적 그래핀의 특수한 합성 공정을 논외로 할 경우, 상기 두 부류의 방법으로 얻어지는 그래핀의 평면 크기(lateral size)는 일반적으로 수십 nm 부터 수십 ㎛까지 다양하게 분포될 수 있다.Generally, the graphene or graphene oxide obtained in a top-down manner has a chemical structure with mainly a multi-layered carbon layer, and the graphene obtained in a bottom-up manner has a chemical structure close to that of a carbon single layer. When a special synthesis process of a large area graphene is excluded, the lateral size of the graphene obtained by the above two methods can be widely distributed from several tens nm to several tens of microns.

또한, 상기의 방법으로 합성된 그래핀의 평균 두께 (탄소층의 층수로 표현되는) 및 평균 평면 크기를 줄이기 위하여, 상기 그래핀 원료를 분산 용매에 분산시킨 후의 초음파처리 또는 볼 밀에 의한 처리, 및 그 후의 분급 과정을 이용할 수 있음은 주지의 사실이다.In order to reduce the average thickness (represented by the number of carbon layers) of the graphene synthesized by the above method and the average plane size, the graphene raw material is dispersed in a dispersion solvent and then subjected to ultrasonic treatment or ball mill treatment, And the subsequent classification process can be used.

식물의 생장 촉진을 위한 활성 성분으로서 바람직한 그래핀의 크기는 평균 두께 1~20 탄소층이며, 평균 평면 크기는 0.02~20 ㎛일 수 있다. 평균 두께가 20 탄소층 이상일 경우, 또는 평균 평면 크기가 20 ㎛ 이상일 경우 식물체 내로의 흡수가 어려워질 수 있다. 또한 평균 평면 크기가 0.02 ㎛ 이하인 그래핀을 제조할 경우 분급 공정 등의 추가 공정에 따라 경제성이 문제될 수 있다.The preferred size of graphene as an active ingredient for promoting plant growth is an average thickness of 1 to 20 carbon layers, and the average plane size may be 0.02 to 20 탆. When the average thickness is 20 carbon layers or more, or when the average plane size is 20 占 퐉 or more, absorption into plants may become difficult. Further, when graphene having an average plane size of 0.02 탆 or less is produced, economical efficiency may be a problem due to an additional process such as a classification process.

이에 더하여, 상기 그래핀의 표면을 화학적으로 처리하여 그래핀 표면을 기능기화 할 수 있음 또한 주지의 사실이다. 이와 관련한 기술의 예로는 질산 및 황산을 사용한 그래핀 표면의 산화, 환원제와의 반응을 통한 그래핀 표면의 환원, 알킬 아민과의 반응에 의한 그래핀 표면의 알킬 아미드화, 그리고 알킬 알코올과의 반응에 의한 그래핀 표면의 알킬 에스테르화 등을 들 수 있다.In addition, it is also well known that the surface of the graphene can be chemically treated to functionally function as a graphene surface. Examples of such techniques include oxidation of graphene surface using nitric acid and sulfuric acid, reduction of graphene surface through reaction with reducing agent, alkylamidation of graphene surface by reaction with alkylamine, and reaction with alkyl alcohol And the like.

이 발명에서 그래핀은 식물을 재배하기 전에 토양과 혼합되어 제공될 수 있다. 이 경우, 그래핀이 혼합된 토양 중 그래핀의 농도는 0.01~100 중량/중량 ppm의 범위 내에서 조정하는 것이 바람직하다. 토양 중 그래핀의 농도가 0.01 중량/중량 ppm 이하일 경우 그래핀에 의한 생장 촉진 효과가 미미할 수 있으며, 100 중량/중량 ppm 이상일 경우 그래핀의 가격에 따른 경제적인 부담이 커질 우려가 있다.In this invention, graphene may be provided in admixture with the soil before planting. In this case, the concentration of graphene in the graphene mixed soil is preferably adjusted within the range of 0.01 to 100 wt / wt ppm. If the concentration of graphene in the soil is 0.01 wt / wt / ppm or less, the effect of promoting growth by graphene may be insignificant. If the concentration of graphene is 100 wt / wt / wt or more, the economical burden of graphene may increase.

또한 식물이 식재된 이후의 토양에 그래핀 수용액을 뿌려주거나, 혹은 탈크와 같은 실리케이트계 광물 입자에 그래핀을 흡착시킨 상태로 토양에 뿌려줄 수 있다. 이 경우 1 아르 (100 평방미터)의 토양에 공급되는 그래핀의 양은 1회의 시비를 기준으로 0.01~100 g 범위 내에서 조정하는 것이 바람직하다. 1회 시비 이후에는 식물의 성장 상태에 따라 10~30 일 간격을 두고 추가적으로 시비 할 수 있음은 당연하다.It is also possible to spray an aqueous solution of graphene on the soil after the plant has been planted, or to spray the soil with graphene adsorbed on silicate mineral particles such as talc. In this case, it is preferable to adjust the amount of graphene supplied to the soil of 1 ary (100 square meters) within the range of 0.01 to 100 g based on one application. After one application, it is natural that fertilization can be applied at intervals of 10 ~ 30 days depending on the growth condition of the plant.

또 다른 방법으로서, 희귀한 관목이나 교목과 같은 고가의 식물에 그래핀을 시비할 경우, 개개 수목의 뿌리에 이어지는 주요 줄기 주위의 토양에 시비하거나 관주 주사를 통하여 수목에 그래핀 용액을 공급해줄 수 있다. 이 경우 수목의 생중량을 기준으로, 수목 100 중량부 당 공급되는 바람직한 그래핀의 양은 0.001~1.0 중량부로 조정하는 것이 바람직하다. 다만, 특별히 고가인 수목의 경우 그래핀 시비에 따른 경제적인 부담이 상대적으로 적어지는바, 수목 100 중량부 당 그래핀의 공급량을 1.0 중량부 이상으로도 조정할 수 있음은 당연하다.Alternatively, if graphene is applied to expensive plants such as rare shrubs or arbors, it may be applied to the soil around the main stem following the root of the individual tree, have. In this case, the amount of graphene to be supplied per 100 parts by weight of the tree is preferably adjusted to 0.001 to 1.0 part by weight based on the weight of the tree. However, the economical burden due to graphene fertilization is relatively small in the case of specially expensive trees, and it is natural that the supply amount of graphene per 100 weight parts of trees can be adjusted to 1.0 weight part or more.

그래핀은 또한 물에 희석된 상태로 옆면시비 방식을 통하여 농작물 또는 수목에 제공될 수 있다. 이 경우 그래핀의 희석용액의 농도를 0.1~1000 중량/부피 ppm으로 조정하는 것이 바람직하며, 식물이 식재된 토양의 면적 1 아르를 기준으로 시비되는 그래핀의 양은 0.01~100 g 범위 내에서 조정하는 것이 바람직하다. 1회 시비 이후에는 식물의 성장 상태에 따라 10~30 일 간격을 두고 추가적으로 시비 할 수 있음은 당연하다.Graphene can also be provided to crops or trees through side-by-side fertilization, diluted in water. In this case, it is preferable to adjust the concentration of the diluted solution of graphene to 0.1 to 1000 weight / volume ppm, and the amount of graphene to be applied based on the area of the soil in which the plant is planted is within the range of 0.01 to 100 g . After one application, it is natural that fertilization can be applied at intervals of 10 ~ 30 days depending on the growth condition of the plant.

이 발명에서, 그래핀은 다음과 같이 토양에, 또는 식물체 내와 같은 두 상이한 환경에서 식물의 생장 촉진에 직접 또는 간접적인 활성 성분으로서 기여할 수 있다.In this invention, graphene can contribute as an active ingredient either directly or indirectly to the promotion of plant growth in soil or in two different environments, such as within a plant, as follows.

첫째, 그래핀이 토양 표면에 흡착된 상태로서 식물의 생장에 기여할 수 있는바, 이는 그래핀으로 인해 토양으로부터의 원적외선 방출이 증가될 수 있으며, 더 나아가 토양과 식물 뿌리 사이의 계면에서 일어나는 수분 및 영양 성분의 이동 과정에 그래핀의 나노 표면 효과가 작용함으로써 (예컨대, 유기 또는 무기 성분의 영양 물질이 그래핀 표면에 흡착되어 뿌리로 용이하게 전달되는 방식으로) 식물의 성장에 도움을 줄 수 있기 때문이다.First, graphene is adsorbed on the soil surface and can contribute to the growth of the plant, which can increase the emission of far-infrared rays from the soil due to graphene, and furthermore, By acting on the nanoparticle effect of graphene in the migration process of nutrients (for example, by allowing organic or inorganic nutrients to be adsorbed on the graphene surface and being easily transferred to the roots) Because.

둘째, 그래핀이 식물체 내에 존재하는 환경 하에서 식물의 생장 촉진에 기여할 수 있다. 식물 생장 촉진을 위해 시비된 그래핀은 물에 나노 크기로 분산된 상태로 뿌리 또는 옆면으로부터 식물체 내로 흡수될 수 있다. 평면 형태의 그래핀은 용액 내에서의 브라운 운동에 의해 3차원으로 구겨진 형상으로서 동적 평형 상태에서의 평균 크기를 가지며, 그 3차원적인 평균 지름은 원래 그래핀의 평면 크기보다 훨씬 작으므로, 식물의 뿌리, 줄기, 또는 잎의 표면을 통해 용이하게 흡수될 수 있게 된다. 물론 토양 또는 식물의 시비에 제공되는 제공되는 그래핀의 원래의 평면 크기(lateral size)가 작을수록, 이것이 접혀져 나타나는 3차원 입자의 동적인 평균 삼차원 크기(dynamic three-dimensional size) 또한 축소되어 그 식물체에의 흡수속도 및 흡수율이 증가하리라는 것은 자명하다.Second, graphene can contribute to the promotion of plant growth under the environment in which it exists in the plant. For promoting plant growth, fertilized graphene can be absorbed into the plant from roots or sides in a nano-sized dispersion in water. The planar graphene is a three-dimensionally crumbled shape due to the Brownian motion in solution and has an average size in the dynamic equilibrium state, and its three-dimensional average diameter is much smaller than the plane size of the graphene originally, Roots, stems, or leaves. Of course, the smaller the lateral dimension of the provided graphene provided for the fertilization of the soil or plant, the smaller the dynamic three-dimensional size of the three-dimensional particle that it folds out of, It is obvious that the absorption rate and the absorption rate of the water-absorbing agent will increase.

토양 환경에 존재하는 그래핀의 작용과는 별개로, 식물체 내에 존재하는 그래핀이 식물의 생장 촉진을 위한 활성 성분으로서 기능하는 구체적인 작용기전에 대해서는 현재까지 거의 발표된 바가 없는 실정이다. 이 발명자들은 다음과 같이 여러 이론적 관점에서 그래핀의 식물 생장 촉진 활성 성분으로서의 작용 기전을 해석하고자 한다.Apart from the action of graphene present in the soil environment, there has been little disclosure until now of the specific functional groups in which graphene present in the plant functions as an active ingredient for promoting plant growth. The present inventors intend to analyze the mechanism of action of graphene as a plant growth promoting active ingredient in various theoretical perspectives as follows.

첫째로, 원적외선 효과를 들 수 있다. 그래핀은 자외선 및 원적외선 영역에서 강한 흡수 밴드를 형성하므로, 식물체 내, 즉 잎 또는 줄기 및 뿌리에 존재하는 그래핀은 자외선 흡수 이후의 진동 이완(vibrational relaxation) 및 원적외선 영역의 공명 산란(resonant light scattering) 등의 방식을 통해 식물체 내에서의 원적외선의 에너지 밀도를 증가시킬 수 있다. 즉, 식물체 내의 그래핀에 의해 원적외선 밀도가 증가될 경우, 식물체의 체액의 활동도 및 효소작용의 활성을 증가시킴으로써 식물의 생장에 도움을 줄 것으로 예상할 수 있다.First, the far infrared effect can be mentioned. Since graphene forms strong absorption bands in the ultraviolet and far-infrared regions, graphenes present in plants, ie, leaves, stems and roots, exhibit vibrational relaxation after ultraviolet absorption and resonant light scattering ) Can increase the energy density of the far-infrared rays in the plant. That is, when the density of far infrared rays is increased by graphene in the plant, it can be expected that it will help the plant growth by increasing the activity of the body fluid and the activity of the enzyme action.

둘째, 그래핀 용액의 나노유체 효과 및 그래핀의 흡착 효과를 들 수 있다. 그래핀이 나노 크기로 식물의 체액에 분산될 경우 나노유체 효과 및 그래핀의 흡착능력에 기인하여 물관, 체관 또는 기타 식물체 내의 세포간 이동 채널을 통한 수분 및 영양 성분의 식물체 내 이동이 활성화됨으로써 식물의 생장에 기여할 수 있다.Second, the nanofluid effect of graphene solution and the adsorption effect of graphene. When graphene is dispersed in the body fluid of a plant at a nanoscale size, movement of the water and nutrients through the intercellular movement channels in the water tube, stem or other plant is activated due to the nanofluid effect and the adsorption ability of graphene, Can contribute to the growth of the plant.

셋째, 그래핀의 자외선 흡수 효과를 들 수 있다. 구체적으로, 식물의 엽록소를 구성하는 화합물은 활성 산소에 의해 활성이 저하될 수 있는바, 식물체 내의 그래핀은 자외선을 효과적으로 차단시킴으로써 자외선에 의해 생성되는 활성 산소종의 생성을 줄여줌으로써 엽록소 활성의 저하를 방지하고, 결과적으로 식물의 광합성을 증진시킬 수 있다.Third, the ultraviolet absorption effect of graphene can be cited. Specifically, the compound constituting the chlorophyll of a plant can be deactivated by active oxygen, and graphene in the plant effectively blocks ultraviolet rays, thereby reducing the production of reactive oxygen species generated by ultraviolet rays, thereby lowering the chlorophyll activity And as a result, the photosynthesis of plants can be promoted.

넷째, 식물의 신진대사 과정에, 그래핀이 일종의 보조 효소적인 역할을 통하여 기여할 수 있다. 예를 들면, 생체 내에서의 그래핀의 전기 전자적 거동 특성은 아직 충분히 연구되고 있지 않지만, 식물체 내의 그래핀이 식물의 광합성의 명반응 및 암반응, 그리고 세포 호흡에 필수적인 전자 전이 과정 (electron transfer process) 또는 양성자 이동 과정에 관여하는 방식으로 식물의 생장을 촉진할 가능성을 배제할 수 없을 것이다.Fourth, in the metabolic process of plants, graphene can contribute through a sort of co-enzymatic role. For example, the electric and electronic behavior of graphene in vivo has not yet been sufficiently studied. However, graphene in a plant is an electron transfer process that is essential for photosynthesis of plant photosynthesis and dark reaction, and cell respiration, or It will not be possible to exclude the possibility of promoting plant growth in a manner involving the proton transfer process.

마지막으로, 그래핀의 상기와 같은 원적외선 효과 등의 생화학적 반응의 작용기전을 통해 식물의 뿌리, 줄기, 및 잎들과 그 주위에 존재하는 공생 미생물의 신진대사를 촉진시키는 데 기여할 수 있음을 들 수 있다. 식물에 공생하는 미생물의 신진대사가 활발해짐에 따른 직접 또는 간접적인 결과로서, 이 발명에 따른 그래핀의 시비가 식물의 생장 촉진에 도움이 되는 또 하나의 원인이 될 수 있을 것으로 추정된다.Finally, it can contribute to promoting the metabolism of symbiotic microorganisms present in and around roots, stems, and leaves of plants through mechanisms of action of biochemical reactions such as far-infrared effect of graphene as described above have. As a direct or indirect result of the active metabolism of microorganisms that are symbiotic with plants, it is estimated that the application of graphene according to the present invention may be another cause of promoting the growth of plants.

이하, 이 발명은 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명되나, 이 발명이 이러한 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples, but the present invention is not limited by these examples.

준비예 1: ‘그래핀 수용액 1’의 준비Preparation Example 1 Preparation of 'graphene aqueous solution 1'

나노리더(주)에서 구입한 그래핀 분말 300 g을 정제수 2700 g에 넣은 후, 기계적으로 교반하면서 초음파를 6시간 동안 가하여 고형분 함량이 10.0 중량%인 ‘그래핀 수용액 1’을 준비하였다.300 g of the graphene powder purchased from Nano Reader Co., Ltd. was placed in 2700 g of purified water, and ultrasonic waves were applied for 6 hours while mechanically stirring to prepare a 'graphene aqueous solution 1' having a solid content of 10.0 wt%.

상기 ‘그래핀 수용액 1’을 나노 분산 상태에 이르도록 정제수로 충분히 희석시킨 후 측정시료를 준비하여 2 nm 분해능의 투과전자현미경(TEM)으로 상기 시료를 분석한 결과 그래핀의 평면 크기는 0.2~5 ㎛ 범위에 분포되어 있음을 확인하였다. 또한 상기 시료를 원자힘 현미경(AFM)으로 분석한 결과 그래핀의 평면 두께는 3 내지 15 원자층 범위에 분포되어 있음을 확인하였다.The graphene aqueous solution 1 was sufficiently diluted with purified water to reach a nano-dispersed state, and a sample was prepared. The sample was analyzed with a transmission electron microscope (TEM) at a resolution of 2 nm, 5 ㎛ range. As a result of analyzing the sample with atomic force microscope (AFM), it was confirmed that the plane thickness of graphene was distributed in the range of 3 to 15 atom layers.

준비예 2: ‘그래핀 수용액 2’의 준비Preparation Example 2 Preparation of 'graphene aqueous solution 2'

준비예 1에서 얻어진 상기 ‘그래핀 수용액 1’을 200 g 취하여 약 10 ㎛ 크기의 지르코니아 비드와 함께 볼밀에 투입하고 24 시간 동안 볼밀을 가동한 후 여과하여, 고형분 함량이 10.0 중량%인 ‘그래핀 수용액 2’를 준비하였다.200 g of the graphene aqueous solution 1 obtained in Preparation Example 1 was put into a ball mill together with zirconia beads having a size of about 10 탆 and the ball mill was operated for 24 hours and filtered to obtain graphene having a solid content of 10.0% Aqueous solution 2 'was prepared.

상기 ‘그래핀 수용액 2’를 나노 분산 상태에 이르도록 충분히 희석시킨 후 측정시료를 준비하여 0.1 nm 분해능의 고분해능 투과전자현미경(HRTEM)으로 분석한 결과 단일층 그래핀의 격자로부터 발생하는 특유의 회절 패턴을 보이는 이미지를 얻을 수 있었다. 이와 별도로, 2 nm 분해능의 투과전자현미경(TEM)으로 상기 시료를 분석한 결과 그래핀의 평면 크기는 20~500 nm 범위에 분포되어 있음을 확인하였다. 또한 상기 시료를 원자힘 현미경(AFM)으로 분석한 결과 그래핀의 평면 두께는 1 내지 5 원자층 범위에 분포되어 있음을 확인하였다.After diluting the graphene aqueous solution 2 to a nano-dispersed state, a measurement sample was prepared and analyzed by a high-resolution transmission electron microscope (HRTEM) having a resolution of 0.1 nm. As a result, a unique diffraction I was able to get an image that showed a pattern. Separately, the sample was analyzed with a transmission electron microscope (TEM) at a resolution of 2 nm, and it was confirmed that the plane size of graphene was distributed in the range of 20 to 500 nm. As a result of analyzing the sample with an atomic force microscope (AFM), it was confirmed that the plane thickness of graphene was distributed in the range of 1 to 5 atom layers.

준비예 3: ‘그래핀이 흡착된 탈크분말’의 준비Preparation Example 3: Preparation of 'graphene-adsorbed talc powder'

준비예 2에서 얻어진 상기 ‘그래핀 수용액 2’를 80 g 취하여 평균 입경 약 10 ㎛인 탈크 분말 2 kg과 함께 고속 믹서에 투입한 후 10분간 믹서를 가동시켜 얻은 혼합물을 넓은 트레이에 펼치고 상온에서 3 일 동안 방치하여 건조시킨 후, 막사사발에서 분쇄시킴으로써 ‘그래핀이 흡착된 탈크분말’을 준비하였다. 상기 ‘그래핀이 흡착된 탈크분말’ 조성물 중 그래핀의 함량은 0.4 중량%이다.80 g of the graphene solution 2 obtained in Preparation Example 2 was taken and put into a high-speed mixer together with 2 kg of talc powder having an average particle size of about 10 탆, and the mixer was operated for 10 minutes. The resulting mixture was spread on a wide tray, After drying for one day, the mixture was pulverized in a barrel so that a graphene-adsorbed talc powder was prepared. The content of graphene in the 'graphene adsorbed talc powder' composition is 0.4% by weight.

실시예 1: 산양삼 밭에의 ‘그래핀 수용액 1’의 시비Example 1: Application of 'graphene aqueous solution 1' to ginseng field

상기 ‘그래핀 수용액 1’을 농업용수로 희석하여 그래핀 함량 20 중량/부피 ppm의 용액으로서, 잎이 돋아난 6년근 산양삼 밭에 옆면시비 방식으로 살포하였다. (강원도 홍천, 2017년 5월 15일자 시비) 그래핀의 시비 양과 관련하여, 산양삼 밭의 면적 1 아르 당 상기 희석 용액을 20 리터를 사용한 바, 농지 면적 1 아르 당 그래핀 사용량은 0.4 g에 달하였다.The 'graphene solution 1' was diluted with agricultural water and sprayed on a 6-year-old cane field with a graphene content of 20 weight / volume ppm in a side-seeded manner. (Gangwon-do, Hongcheon, May 15, 2017) With respect to the amount of grapefruit, the area of the goat's field was 1 gallon of the diluted solution, 20 liters of which was used. Respectively.

제 2차 시비로서, 제 1차 시비 이후 약 30일이 지난 후, 동일한 방법으로 ‘그래핀 수용액 1’의 희석용액을 해당 농지에 뿌려주었다(6월 16일자 시비).As a second fertilization, about 30 days after the first fertilization, a dilute solution of 'graphene solution 1' was sprayed on the farm in the same way (fertilization on June 16).

제 3차 시비로서, 제 2차 시비 이후 약 25일이 지난 후, 동일한 방법으로 ‘그래핀 수용액 1’의 희석용액을 해당 농지에 뿌려주었다(7월 10일자 시비).As a third fertilization, after about 25 days after the second fertilization, a dilute solution of 'graphene solution 1' was sprayed on the farm in the same way (fertilization on July 10).

실시예 2: 산양삼 밭에의 ‘그래핀 수용액 2’의 시비Example 2: Application of 'graphene aqueous solution 2' to ginseng field

실시예 1과 동일한 방법으로, ‘그래핀 수용액 2’를 산양삼 밭에 시비하였다. 농지 면적 1 아르 당 그래핀 사용량은 실시예 1과 동일하였다. 제 1차 내지 제 3차의 시비 모두 실시예 1과 동일한 일자에 실시하였다.In the same manner as in Example 1, 'graphene aqueous solution 2' was fertilized in a canola field. Agricultural land area 1 The amount of grains used per grain was the same as in Example 1. All the fertilization of the first to third treatments were carried out on the same date as in Example 1.

실시예 3: 산양삼 밭에의 ‘그래핀이 흡착된 탈크분말’의 시비Example 3: Fertilization of 'graphene-adsorbed talc powder' in a field of goat ginseng

잎이 돋아난 6년근 산양삼 밭에 상기 ‘그래핀이 흡착된 탈크분말’을 골고루 뿌려주었다. (5월 15일자 시비) 산양삼 밭의 면적 1 아르 당 상기 탈크분말 (그래핀 함량 0.4 중량%) 1 kg을 사용한 바, 농지 면적 1 아르 당 그래핀 사용량은 4 g에 달하였다.The 6-year-old ginseng field that grew on the leaves sprinkled evenly the 'talc powder adsorbed on graphene'. (Fertilization date of May 15) Area of goat farms 1 kg of talc powder (graphene content 0.4 wt%) was used, and the amount of graphene used per grain area was 4 g.

비교예 1: 실시예 1 및 2에 대한 컨트롤 실험Comparative Example 1: Control experiment for Examples 1 and 2

그래핀 수용액의 시비에 대한 컨트롤 실험으로서, 동일한 조건의 주위 산양삼밭에 그래핀을 함유하지 아니한 농업용수를 면적 1 아르 당 20 리터의 양으로 뿌렸다. 정밀한 비교를 위해, 실시예 1 및 2와 마찬가지로 동일한 일자에 농업용수를 제1차, 2차 및 3차에 각각 20 리터씩 뿌려주었다.As a control experiment on the fertilization of the graphene aqueous solution, agricultural water not containing graphene was sprinkled in an amount of 20 liters per 1 area of the arbor in the same amount of surrounding soils. For accurate comparison, 20 liters of the agricultural water was sprayed on each of the first, second and third sides on the same day as in Examples 1 and 2.

비교예 2: 실시예 3에 대한 컨트롤 실험Comparative Example 2: Control experiment for Example 3

상기 실시예 3에 대한 컨트롤 실험로서, 동일한 조건의 주위 산양삼밭에 그래핀이 흡착되어있지 않은 탈크분말을 뿌려주었다.As a control experiment for Example 3, a talc powder in which graphene was not adsorbed was sprayed on the surrounding soil of the same conditions under the same conditions.

산양삼 밭에 대한 그래핀 시비의 결과 분석Analysis of the results of graphene fertilization on goat gardens

1. 그래핀 시비에 따른 단기적인 효과의 분석1. Analysis of short-term effects of graphene fertilization

5월 15일자에 실시된 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 및 2의 제 1차 시비와 관련하여, 시간이 지남에 따른 산양삼의 잎의 상태의 변화를 육안으로 평가하였다.With respect to the first fertilization of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 conducted on May 15, changes in the state of the leaves of goat's ginseng over time were visually evaluated.

실시예 1 내지 3, 및 비교예 1과 2의 대상이 되는 농지의 산양삼 잎들의 색깔은 모두, 시비 직전에 전체적으로 연녹색을 띠고 약 20% 정도의 잎들이 노란색을 띠고 있었다.The colors of the goat ginseng leaves of the agricultural land which were the objects of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 were all pale green before the fertilization and about 20% of the leaves were yellow.

시비한 후 1일이 경과한 시점에서의 산양삼 잎들의 상태는 다음과 같았다. 상기 기간 중에 비는 내리지 않았으며, 산양삼 재배를 위한 통상의 관개는 유지된 상태였다.The state of goat ginseng leaves at 1 day after fertilization was as follows. During this period, rain did not come down and normal irrigation for the cultivation of goats was maintained.

(1)실시예 1: 노란색 잎들의 수는 10% 정도로 줄어들었고, 잎들 중에서 50% 정도는 녹색으로 색이 변하였다.(1) Example 1: The number of yellow leaves was reduced to about 10%, and about 50% of the leaves changed to green.

(2)실시예 2: 노란색 잎들의 거의 보이지 않았으며, 잎들의 80% 정도는 녹색으로 색이 변하였다.(2) Example 2: Almost no yellow leaves were observed, and about 80% of the leaves changed color to green.

(3)실시예 3: 노란색 잎들의 수는 10% 정도로 줄어들었고, 잎들 중에서 50% 정도는 녹색으로 색이 변하였다.(3) Example 3: The number of yellow leaves was reduced to about 10%, and about 50% of the leaves changed to green.

(4)비교예 1 및 2: 잎들의 색깔은 시비 전에 비해 변화가 거의 없었다.(4) Comparative Examples 1 and 2: The color of the leaves was almost the same as that before fertilization.

시비한 후 5일이 경과한 시점에서의 산양삼 잎들의 상태는 다음과 같았다. 상기 기간 중에 비는 내리지 않았으며, 산양삼 재배를 위한 통상의 관개는 유지된 상태였다.The state of goat ginseng leaves at 5 days after fertilization was as follows. During this period, rain did not come down and normal irrigation for the cultivation of goats was maintained.

(1)실시예 1: 노란색 잎들의 수는 5% 이하로 줄어들었고, 잎들 중에서 70% 정도는 녹색으로 색이 변하였다.(1) Example 1: The number of yellow leaves decreased to less than 5%, and about 70% of the leaves changed to green.

(2)실시예 2: 노란색 잎들은 거의 보이지 않았으며, 잎들의 90% 정도는 녹색 또는 진한 녹색으로 색이 변하였다.(2) Example 2: Yellow leaves were almost invisible, and about 90% of leaves changed color to green or dark green.

(3)실시예 3: 노란색 잎들은 거의 보이지 않았으며, 잎들 중에서 90% 정도는 녹색으로 색이 변하였다.(3) Example 3: Yellow leaves were almost invisible, and about 90% of the leaves turned green.

(4)비교예 1 및 2: 잎들의 색깔은 시비 전에 비해 변화가 거의 없었다.(4) Comparative Examples 1 and 2: The color of the leaves was almost the same as that before fertilization.

이상의 결과로 보아, 산양삼 잎 색깔의 변화를 통하여, 산양삼 밭에 그래핀을 시비함에 따른 산양삼의 생장 촉진 효과가 뚜렷이 나타났음을 알 수 있었다. 또한 실시예 1과 실시예 2를 비교하면, 그래핀의 평균 두께 및 평균 평면 크기가 감소할수록 시비의 효과가 빨리 나타나고, 또한 그 효과도 우수함을 알 수 있었다. From the above results, it was found that the effect of the seedling ginseng on the growth of the goat ginseng was evident through the change of the color of the goat ginseng leaf. In addition, when Example 1 and Example 2 were compared, it was found that as the average thickness and the average plane size of the graphene were decreased, the effect of fertilization appeared faster and the effect was also excellent.

이에 더하여, 실시예 2와 실시예 3을 비교하면, 실시예 3이 실시예 2에 비해 그래핀의 사용량이 10배임에도 불구하고, 시비 후 1일 및 5일 후의 효과가 모두 오히려 약간 낮은 것으로 보아, 잎 표면을 통한 식물체 내로의 그래핀의 흡수가 토양을 통한 그래핀의 흡수에 비하여 산양삼의 생장 촉진에 미치는 효과가 우수함을 알 수 있었다.In addition, a comparison between Example 2 and Example 3 shows that although the amount of graphene used in Example 3 is 10 times that of Example 2, the effects after 1 day and 5 days after fertilization are all rather low , And that the absorption of graphene into the plant through the leaf surface was superior to the absorption of graphene through the soil.

2. 그래핀 시비에 따른 장기적인 효과의 분석2. Analysis of long-term effects of graphene fertilization

5월 12일자, 6월 16일자, 및 7월 10일자에 실시된 상기 실시예 1 및 2, 그리고 비교예 1에 따른 세 차례의 시비, 그리고 5월 12일자에 실시된 실시예 3 및 비교예 2의 한 차례의 시비와 관련하여, 산양삼의 잎이 지는 시기를 육안으로 평가하였다.Three applications according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 conducted on May 12, June 16, and July 10, and Example 3 and Comparative Example conducted on May 12 With regard to one fertilization of 2, the timing of the leaves of goat's ginseng was visually evaluated.

실시예 1 내지 3, 그리고 비교예 1 및 2의 대상이 되는 농지에서 각각, 산양삼의 잎들이 지는 시기에 대한 평가는 7월 12일, 7월 21일, 7월 31일, 8월 10일, 8월 22일자에 육안으로 이루어졌다. 표 1은 각 농지 별로, 잎 상태가 가장 왕성했을 때를 기준으로 한 전체 산양삼 잎들 중에서, 각각의 해당 일자에 시들지 않고 아직 푸른 상태로 남아있는 잎들의 수를 백분율 수치로 나타낸 것이다.The evaluation of the timing of the leaves of the goat ginsengs in the agricultural fields subject to the examples 1 to 3 and the comparative examples 1 and 2 was carried out on July 12, July 21, July 31, August 10, It was done by the naked eye on August 22. Table 1 shows the number of leaves that still remain in a green state on each date among all the goat ginseng leaves based on when the leaves were the most active, by each farmland.

<푸른 잎 상태로 남아있는 산양삼 잎들의 백분율><Percentage of goat germ leaves remaining in green leaves> 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 7월 11일July 11 90%90% 100%100% 100%100% 80%80% 80%80% 7월 21일July 21 80%80% 90%90% 80%80% 40%40% 50%50% 7월 31일July 31 60%60% 80%80% 70%70% 20%20% 20%20% 8월 10일August 10 30%30% 50%50% 40%40% 5%5% 10%10% 8월 22일August 22 10%10% 30%30% 20%20% 0%0% 5%5%

표 1의 자료를 바탕으로, 산양삼 잎들 중 푸른 색 잎으로 남아있는 잎들의 백분율이 30%에 해당하는 일자를 추정하면 다음과 같다.Based on the data in Table 1, it is estimated that the percentage of leaves remaining in blue leaves among the goat ginseng leaves is 30%.

실시예 1 (8월 10일), 실시예 2 (8월 22일), 실시예 3 (8월 16일), 비교예 1 (7월 31일), 비교예 2 (7월 31일). 이 자료를 바탕으로 그래핀을 시비함으로써 산양삼의 잎이 지는 시기가 늦춰지는 일수를 얻을 수 있었다; 실시예 1(10일 연장됨), 실시예 2(22일 연장됨), 실시예 3(16일 연장됨).Example 3 (Aug. 16), Comparative Example 1 (Jul. 31), Comparative Example 2 (Jul. 31), Example 2 (Aug. 22), Example 3 (Aug. Based on these data, fertilization of graphene yielded a number of days of delaying the leaf-cutting time of goat's ginseng; Example 1 (extended 10 days), Example 2 (extended 22 days), Example 3 (extended 16 days).

이 장기적 결과는, 위에 언급한 산양삼 잎의 색깔을 육안으로 관찰하여 도출해낸 그래핀 시비에 따른 단기적인 효과의 분석 결과와 거의 동일한 양상을 보여줌을 알 수 있다.This long-term result shows almost the same pattern as the analysis of the short-term effect according to the graphene fertilization derived from the visual observation of the color of the above-mentioned goat ginseng leaf.

도 1 및 도 2는 각각 실시예 2의 산양삼밭 및 비교예 1의 산양삼밭을 8월 24일에 찍은 사진으로서, 실시예 2의 농지에서는 산양삼 특유의 다섯 갈래 잎들이 남아있으나, 비교예 1의 농지에서는 산양삼 잎이 모두 져버리고 남아있지 않음을 확인할 수 있다.Figs. 1 and 2 are photographs taken on Aug. 24 of the goat farm in Example 2 and the goat farm in Comparative Example 1, respectively. In the farmland of Example 2, , It can be confirmed that the goat ginseng leaves have been completely removed.

실시예 4: 이식된 대나무에 대한 ‘그래핀 수용액 2’의 시비Example 4: Application of 'graphene aqueous solution 2' to implanted bamboo

이 발명자들은 수원시 내에 위치한 공원에 식재된 대나무 두 그루를 대상으로 그래핀의 식물 생장 촉진 효과를 시험하였다. 상기 대나무들은 각각 수고가 약 10 미터에 달하며, 2016년 6월에 이식된 열 그루의 대나무들 중에서 고사하지 않고 살아남은 것들이다. 2017년 4월 중순에 새잎이 돋기 시작한 상기 2 그루의 대나무들은 잎들의 성장 상태가 좋지 못한 채 7월 초순에 이미 잎이 지기 시작하고 있었다.The present inventors tested the promoting effect of grapnin on plant growth of two bamboo trees planted in a park located in Suwon City. These bamboos are each about 10 meters in length, and survived without suffering among the ten bamboo trees transplanted in June 2016. The two bamboo trees that began to grow in the middle of April, 2017, had already begun to bloom in early July with poor growth of the leaves.

이 발명자는 상기 실시예 2에서 준비된 ‘그래핀 수용액 2’를 농업용수에 희석하여 그래핀 농도가 1 중량/부피%인 용액으로 만들어 상기 2 그루 중 하나에만, 큰 줄기 주위의 토양에 반경 약 30 cm의 환을 그리며 뿌려주었다.(2017년 7월 5일) 고형물의 중량 기준으로, 상기 대나무에 시비된 그래핀의 양은 20 g이었다. 이후의 시간 경과에 따라, 큰 줄기로부터 뻗어나간 줄기들에 푸른 잎으로 남아있는 대나무 잎들의 수를 육안으로 분석하여 이를 잎이 지기 시작하기 전의 전체 대나무 잎들의 수에 대한 백분율로서 기록하였다(표 2).The inventor diluted the graphene aqueous solution 2 prepared in Example 2 into agricultural water to prepare a solution having a graphene concentration of 1 wt / vol%, and applied only to one of the above two grains, (July 5, 2017). On the basis of the weight of solids, the amount of graphene grafted to the bamboo was 20 g. With subsequent passage of time, the number of bamboo leaves remaining as green leaves on the stems extending from the large stems was visually analyzed and recorded as a percentage of the total number of bamboo leaves before starting to bloom (Table 2 ).

<푸른 잎 상태로 남아있는 대나무 잎들의 백분율><Percentage of bamboo leaves remaining in green leaves> 그래핀이 시비된 대나무Bamboo with graphene 시비되지 않은 대나무Unclaimed bamboo 7월 5일July 5 90%90% 95%95% 7월 18일July 18 90%90% 80%80% 8월 1일August 1 90%90% 50%50% 8월 12일August 12 90%90% 20%20% 8월 23일August 23 80%80% 5% 이하Less than 5%

표 2를 보면, 그래핀이 시비되지 않은 대나무는 본 실험 기간 동안에 폭우 및 바람 등으로 인해 지속적으로 잎이 져서 44일이 경과했을 때는 대부분의 잎들이 졌으나, 그래핀이 시비된 대나무는 잎의 생장이 유지되면서, 강한 바람에 의해 떨어진 몇몇 잎들 외에는, 지상 2 미터부터 10미터에 위치한 대부분의 잎들이 푸른 잎 상태로 줄기에 남아있음을 알 수 있다. 토양에 남아 있는 그래핀은 지상 2 미터 이상에 위치한 대나무 잎의 생장에 거의 영향을 미치지 못할 것으로 보이는 바, 본 실시예 4의 결과는 대나무의 생장에 대해 긍정적인 영향을 미치는 다음과 같은 그래핀의 고유 작용이 존재함을 암시하고 있다.As shown in Table 2, bamboo that did not have graphene foliage continued to be leafed due to heavy rain and wind during the experiment, and most of the leaves were lost after 44 days. However, graphene- , It can be seen that most of the leaves, which are located at 2 to 10 meters above the ground, remain on the stem with green leaves, except for some leaves that have fallen by strong winds. The graphene remaining in the soil will have little effect on the growth of the bamboo leaves above 2 m above the ground. The results of Example 4 show that graphene, which has a positive effect on bamboo growth, Suggesting that there is a unique action.

토양에 시비된 그래핀은 뿌리를 통해 대나무 체내에 흡수되었고, 이렇게 대나무의 식물체 내에 존재하게 된 그래핀이 원적외선 발산, 영양 성분의 이동 촉진, 엽록소의 퇴화 방지, 보조효소로서의 기능, 대나무 체내의 공생 미생물의 활성화 등의 작용기전에 따라 대나무의 생장을 촉진한 것으로 해석된다.Graphene grafted in the soil was absorbed into the bamboo body through the roots. Graphene, which is present in the bamboo plant in this way, has a far infrared ray emission, promotion of movement of nutrients, prevention of chlorophyll degradation, function as coenzyme, It is interpreted as promoting the growth of bamboo before the action of microorganisms.

Claims (2)

식물 생장 촉진을 위한 활성 성분으로서의 그래핀을 함유한 조성물.
A composition comprising graphene as an active ingredient for promoting plant growth.
청구항 1에 있어서, 상기 그래핀은 평균 두께가 1~20 원자층이며, 평균 평면 크기가 0.02~20 ㎛인 것을 특징으로 하는 식물 생장 촉진을 위한 활성 성분으로서의 그래핀을 함유한 조성물.
The composition according to claim 1, wherein the graphene has an average thickness of 1 to 20 atomic layers and an average plane size of 0.02 to 20 탆. The composition contains graphene as an active ingredient for promoting plant growth.
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