작품번호 제 51 회전국과학전람회 우리조상들은인동꽃을왜 은금화로불렀을까? 출품분야학생부출품부문식물

Size: px

Start display at page:

Download "작품번호 제 51 회전국과학전람회 우리조상들은인동꽃을왜 은금화로불렀을까? 출품분야학생부출품부문식물"

미주 좌
6 years ago
Views:

1 작품번호 제 51 회전국과학전람회 우리조상들은인동꽃을왜 은금화로불렀을까? 출품분야학생부출품부문식물 시 도학교학년성명 6 차다미강원도우석초등학교 5 김푸름지도교원우석초등학교교사권오련

2 작품번호 제 51 회전국과학전람회 우리조상들은인동꽃을왜 은금화로불렀을까? 출품분야학생부출품부문식물

3 제목차례 Ⅰ. 서론 4 1. 연구동기 4 2. 연구목적 4 Ⅱ. 연구를위한사전조사 5 1. 인동초 (Lonicera japonica) 5 2. 번식방법 5 3. 당성분 7 4. 꽃의색소 8 Ⅲ. 연구의실제 9 1. 연구기간 9 2. 연구과정 9 Ⅳ. 연구방법및연구결과 인동초의번식방법 10 가. 씨앗발아법 10 나. 꺾꽂이 11 다. 포기나누기 11 라. 휘묻이 11 마. 연구결과 인동초의성장 12 가. 인동초의성장습성 12 나. 인동초의개화습성 13 다. 연구결과 인동꽃의색깔변화 14 가. 인동꽃개화와곤충의관계 14 나. 인동꽃의색깔변화 15 다. 연구결과 인동꽃의성분분석 16 가. 인동꽃의당도변화 16 나. 인동꽃색깔성분분석 17 다. 연구결과 19 Ⅴ. 결론및제언 결론 제언 21 - 도움을준책들 22

4 표차례 < 표 1> 인동초새순의마디자람 12 < 표 2> 인동초새순의잎의길이 13 < 표 3> 시간별곤충출현수 14 < 표 4> 곤충종류별출현수 15 < 표 5> 인동꽃의색깔변화시간 15 < 표 6> 인동꽃의당성분분석 17 < 표 7> 인동꽃의색깔분석표 18 그림차례 < 그림 1> 인동초새순마디자람비교 12 < 그림 2> 인동초새순의잎길이비교 13 < 그림 3> 시간별곤충수 14 < 그림 4> 곤충종류별출현수비교 15 < 그림 5> 인동꽃의색깔변화시간 16 < 그림 6> 인동꽃의당성분분석 17 < 그림 7> 인동꽃색깔분석 18 사진차례 < 사진 1> 야생의인동초덩굴 9 < 사진 2> 교정의인동초관찰원 9 < 사진 3> 인동초에달린열매 10 < 사진 4> 인동초씨앗 10 < 사진 5> 발아한인동초 10 < 사진 6> 인동초꺾꽂이 1 11 < 사진 7> 인동초꺾꽂이 2 11 < 사진 8> 인동초꺾꽂이 3 11 < 사진 9> 포기나누기 1 11 < 사진 10> 포기나누기 2 11 < 사진 11> 휘묻이부분 11 < 사진 12> 인동초개화습성 13 < 사진 13> 색깔변화관찰 15

5 Ⅰ. 서론 1. 연구동기 식물은자기종족보존과생명을이어나가기위해다양한생존방법을구사하고있다는것을익히알고있다. 그런데우리학교교정에소나무를타고올라가자신의아름다움을자랑하며늘어져있는덩굴의흰꽃에는곤충들이윙윙대며열심히꿀을채취하고있는데웬일인지같은가지에있는노란색꽃에는곤충들이한마리도없었다. 또한그덩굴식물의꽃은아침등교길에흰색꽃이던것이오후하교길에는노란색꽃으로변하여우리들의호기심을자극시켰다. 수목패찰을살펴보니 인동초 라고적혀있었다. 마침그앞을지나가시던우리학교의교감선생님이우리들이신기해하는모습을보시며 은금화가예쁘지? 라고말씀하셨다. 분명히수목패찰에는 인동초 라적혀있는데 은금화 라고부르시는것이궁금했다. 두가지이름을가진식물에대한궁금증과아울러오이나담쟁이, 수세미와같은덩굴식물과달리감아올라가는것이다른인동초에대한의문점을풀기위해우리는본연구를시작하게되었다. 이세상에식물들은너무나도많다. 모양도가지각색, 종류도가지각색인많은식물들은독특한방법으로종족을번식시키고있는데인동초도그중하나인지궁금했다. 인동초는가장특이하고신비한수정방법으로종족을보존하는것같다. 우리들은인동꽃이왜흰색에서노란색으로변하는지그이유가궁금하여인동꽃의탐구를통해인동초의번식방법, 꽃의색깔변화, 인동꽃의변화요인을조사해보기로했다. 2. 연구목적 가. 인동초의번식방법을알아본다. 나. 인동초의성장에대해알아본다. 다. 인동꽃의색깔변화요인을알아본다. 라. 인동꽃의성분분석에대해알아본다

6 Ⅱ. 연구를위한사전조사 1. 인동초 (Lonicera japonica) 인동초는인동과의꼭두서니목에속하는덩굴식물로원산지는한국 중국 일본이다. 인동초의딴이름으로는금은화, 은금화, 금은등, 이화, 이포화, 능박나무, 인동덩굴, 겨우살이덩굴이라부른다. 인동초는반상록성관목의덩굴식물로산과들의양지바른곳에서잘자라며길이는약 5m정도이다. 줄기는오른쪽으로길게뻗어다른물체를감으면서올라간다. 가지는붉은갈색이고, 속이비어있다. 잎은마주달리고긴타원형이거나넓은바소꼴이며길이 3~8cm, 나비 1~3cm이다. 가장자리가밋밋하지만어린대에달린잎은깃처럼갈라진다. 잎자루는길이약 5mm이다. 꽃은 5~6월경에새로뻗어나간덩굴의잎겨드랑이에서연한붉은색을띤흰색이지만나중에노란색으로변하며, 2개씩잎겨드랑이에달리고향기가난다. 가느다란통꽃이두송이씩핀다. 화관은입술모양이고, 길이 3~4cm이다. 화관통은끝에서 5개로갈라져뒤로젖혀지고겉에털이빽빽이난다. 꽃밑에는잎처럼생긴포가마주난다. 포는타원모양이거나달걀모양이고길이 1~2cm이다. 순백의하얀꽃잎이긴꽃술을내밀고있는모습은마치정갈한학이날고있는듯한형상이다. 수술 5개, 암술 1개이다. 열매는장과로서둥글며 9~10월에잎사이에붙어흑청색으로익는데둥글고지름이 7~8mm즈음되어 10~11월에검게익는다. 솜털이보송한줄기는덩굴을지우며뻗어나간다. 땅에닿으면마디에서뿌리가나서새로운개체로자라게된다. 뜯어도다시돋아나고짓밟혀도쉽게뿌리를내려뻗어나간다. 그강인한모습에서꺾이지않는불굴의의지를느낄수있다. 덩굴은시계바늘반대방향으로감아오른다. 그습성을두고사람들은인동이귀신을쫒는힘이있다고우리선조들은믿었다. 왼새끼를꼬아금줄을치듯오른쪽에서왼쪽으로감은성질이귀신을옭아맨다고생각한것이다. 인동꽃의꽃말은 헌신적인사랑 이며, 인동덩굴의꽃말은 우애 를의미하며밀원식물이다. 생약에서는꽃을은금화, 줄기 잎을인동이라한다. 꽃은지방산 플라보노이드를함유하며해열 해독제로서유행성감기 부스럼에도쓰이고특히위암, 폐암에효과가좋으며종기 매독 임질 치질등에사용된다. 인동은탄닌 사포닌 플라보노이드등을함유하고약용범위가넓게쓰인다. 2. 번식방법 가. 씨앗발아법 - 1 -

7 씨앗발아법은종자의배 ( 胚 ) 가성장을시작하는것, 또는화분이나포자가싹을내는것, 종자의발아는현상적으로는어린뿌리가종자의껍질 ( 종피 ) 를파괴하고나오는형태적변화를나타내는데, 종자의내부에서는그이전에여러가지모든생리적 생화학적변화가일어나있다. 따라서종자의발아는종자의흡수에서시작하여세포대사나생합성등복잡한생화학반응의활성화를수반하며, 최종적으로는배의성장에이르는일련의과정으로이루어진다. 배의성장은보통어린뿌리로부터시작하는데벼의종자처럼물속에서발아시키면떡잎집 ( 어린싹 ) 부터먼저성장을시작하는경우도있다. 일반적으로종자는성숙해도바로발아하지는않는다 ( 휴면 ). 발아를일으키기위해서는저온 빛등특별한환경자극이나저해물질의소실을필요로하는경우도있고, 종자껍질등종자의구조나성질에따라배의성장에필요한수분이나산소공급을충분히해야하는경우도있다. 또종자에는식물의중류에따라각각적당한온도범위가있다. 나. 꺾꽂이 식물의영양기관인줄기 잎 뿌리등을잘라모래나흙에꽂아서뿌리를내리게하고싹을돋게하여독립된식물체를만들어내는방법으로꺾꽂이는무성생식 ( 영양생식 ) 을하기때문에모수 ( 어미나무 ) 와같은성질 ( 유전물질 ) 을가진묘목을많이얻을수있고, 종자번식에비해조기에개화 결실이가능할뿐아니라, 증식작업도간단하다는등의장점때문에널리이용되는번식방법이다. 꺾꽂이에서의발근은온도 습도 일조등외적요인과꺾꽂이순상태의영향을크게받는다. 저장되어있는양분 ( 탄수화물 ) 이많은꺾꽂이순은발근율이높다. 꺾꽂이순은보통 10 이하에서는발근이늦고, 지온 30 이상이면부패하기쉽다. 빛을받으면발근작용이촉진된다. 그러나잎이있는경우는잎면의온도가높아져서잎면의증산량이증가하여고사하기도한다. 꺾꽂이순의발근을촉진하는데는사용하는흙의질에크게관계한다. 그러므로흙은보수성 통기성이뛰어나야하며, 부패균에오염되지않은것을사용해야한다. 천연흙으로는깨끗한모래와황토가좋아서많이쓴다. 다. 포기나누기 식물체의일부분을뿌리와함께모식물 ( 模式物 ) 로부터잘라내어새로운개체를얻는방법으로모식물의형질을그대로유지할수있는간단한번식방법이지만한꺼번에많은개체를증식시킬수없는단점이있다. 주로숙근초 꽃나무류 관엽식물에서행해진다. 이들식물은어느정도커져가지나잎이무성해지면생육이나빠지거나꽃이작아지는경향이있으므로재배관리를위해서도수년에한번은포기나누기를행한다. 일반적으로봄에서여름에꽃이피는것은 9~10월, 늦여름부터가을에꽃이피는것은이른봄에포기나누기를한다. 알뿌리식물의증식은새로형성된비늘줄기나저장뿌리를나누는알뿌리나누기법에의해행해지지만잘 - 5 -

8 려나온식물체의일부에뿌리가달려있지않아도좋다는점을제외하면포기나누 기와알뿌리나누기의차이는없다. 라. 휘묻이 나뭇가지나줄기의일부를흙 물이끼등으로감싸서막뿌리를발생시킨뒤묘목으로채취하는영양번식법으로취목 ( 取木 ) 이라고도한다. 어미나무의형질을그대로유지할수있는번식법으로, 증식용재료가양적으로적은나무를번식시킬수있고, 많은도구가필요하지않으나, 한꺼번에많은개체를얻을수없는단점이있다. 시기는식물이활동적인 5~6월이가장좋으며낙엽수는발아직전인 4월이적합한것도있다. 발근은나무의종류에따라차이가있는데, 빠른것은 3개월, 늦은것은 1년정도걸린다. 휘묻이의방법은형태에따라다음과같이분류된다. 1) 단순휘묻이 : 보통휘묻이라고도한다. 가지끝 15~30cm 부분을구부려서 흙속에묻고끝은지상에나오도록한다. 철쭉 목련 금목서등에많이쓰인다. 2) 매간 ( 埋幹 ) 휘묻이 : 트렌치휘묻이라고도한다. 가지를수평으로눕혀묻 어새가지를나오게하고그가지밑에서뿌리가나오면잘라내는방법으로한꺼번 에여러개체를얻을수있다. 호두나무번식에쓰인다. 3) 맹아지 ( 萌芽枝 ) 휘묻이 : 성토 ( 盛土 ) 휘묻이또는묻어떼기라고도한다. 나무의줄기를지면가까이에서잘라성토하고그곳에서새로나오는가지밑부분에뿌리를발생시켜새개체를분할하는방법으로, 성토하는줄기의밑부분에환상박피와같은상처를가하면뿌리의생장이더욱빠르다. 철쭉 서양까치밤나무등에쓰인다. 4) 공중 ( 空中 ) 휘묻이 : 고취 ( 高取 ) 휘묻이또는높이떼기라고도한다. 가지나줄기의일부에상처를내고찰흙이나물이끼로그부위를감고비닐로싸서습기를보존하면뿌리가내린다. 고무나무 목련 호랑가시나무 라일락등에쓰인다. 3. 당성분 가. 과당 (Fructose) 포도당과함께과일 꿀 시럽및몇몇채소등에많이들어있는당분 ( 糖分 ), 레불 로오스라고도한다. 흰색가루이며단당류육탄당 ( 單糖類六炭糖 ) 에속하는것으로케 톤당의하나이다. 천연의것은 D 계 ( 係 ) 이다. 효모의작용으로쉽게발효되며포도 - 6 -

9 당과달라서셀리와노프의반응을나타내기쉽다. 과당은당류중에서인체에가장빠르게흡수 소화되고단당류가운데단맛이가장강하지만가열하면 1/3로약해진다. 물이나알코올에녹고, 선광성 ( 旋光性 ) 이있어좌선당 ( 左旋糖 ) 이라고도하며발효하면알코올이된다. 나. 포도당 (Glucose) 포도당의화학식은 C 6 H 12 O 6 로천연에서가장다량으로산출되는알도헥소오스, D -글루코오스라고한다. 화학식량은 이다. 유리상태로단맛이있는과일속에다량으로존재하고, 동물의체내에서는혈액 림프액 뇌척수액속에약간들어있는데, 당뇨병환자의오줌속에서는다량볼수있다. 말토오스 스코로오스 락토오스등의이당류의구성당일뿐만아니라, 녹말 글리코겐 셀룰로오스등의다당류및각종글리코시드의기본단위이다. 탄수화물이체내에서분해되어에너지로바뀌는경우에는일단포도당혹은포도당인산에스테르로변화한다. 생명체에가장좋은에너지원이고, 해당 ( 解糖 ) 에의해분해되어발효 호흡에쓰인다. 다. 자당 (Sucrose) 자당의화학식은 C H O 로 D-글루코오스와 D-프록토오스로되어흡수되는이당류 ( 二糖類 ) 의하나이며단사정계 ( 單斜晶系 ) 결정으로 160 에서녹아엿같이되고 200 에서갈색의캐러멜이된다. 식물계의고구마 사탕무 사탕수수등에많으며물에잘녹고단맛이있다. 이를정제하여조미용설탕을만든다. 넓은뜻으로는수크로오스 (sucrose) 와같으며좁은뜻으로는사탕수수에서채취한수수설탕을말한다. 4. 꽃의색소 가. 플라보노이드 (Flavonoid) 플라본을기본구조로갖는노란색식물색소의총칭으로천연에는각종식물의꽃 잎 뿌리 줄기 열매등에함유되어있다. 플라본의명칭은라틴어 flavus ( 황색 ) 에서유래했다. 식물의표피세포에서자외선을차단하는역할을담당하며대부분수용성글리코시드로존재하며실제로플라보노이드가있는것은옛날부터염료로쓰이던것도있다. 나. 카로티노이드 (Carotinoid) 동식물계에널리분포하는노랑 주황 빨간색을가진색소군의총칭으로당근 - 7 -

의색소인카로틴과비슷한색소군이다. 분자속에많은 2 종결합이있어서공기속 에서산화되기쉬운불안정한물질이다. Ⅲ. 연구의실제 1.

2단계 : 인동초서식환경및관찰원조성 (2005년 4월 ~ 2005년 6월 ) 다.

인동초서식지및관찰원조성 인동초가자생하는곳을주변에서찾기가어렵고자연상태의인동초를대상으로연구 관찰하는것이매우제한되고어려운일이었다.

10 의색소인카로틴과비슷한색소군이다. 분자속에많은 2 종결합이있어서공기속 에서산화되기쉬운불안정한물질이다. Ⅲ. 연구의실제 1. 연구기간 : 2004 년 4 월 ~ 2005 년 7 월 가. 1단계 : 자연생인동초서식지관찰및채집 재배 (2004년 4월 ~ 2005년 3월 ) 나. 2단계 : 인동초서식환경및관찰원조성 (2005년 4월 ~ 2005년 6월 ) 다. 3단계 : 인동초번식및개화습성및꽃의특성관찰 (2005년 4월 ~ 2005년 6월 ) 2. 연구과정 가. 인동초서식지및관찰원조성 인동초가자생하는곳을주변에서찾기가어렵고자연상태의인동초를대상으로연구 관찰하는것이매우제한되고어려운일이었다. 따라서장기적인관찰과연구를위해우리고장야산의인동초덩굴 < 사진 1> 을포기나누기하여연구자의학교에 < 사진 2> 와같이인동초관찰원을조성하였고, 인동초가자생하는주위의식물, 흙등을그대로옮겨조성하였다.( 조성일 2004년 4월 25일 12본식재 ) 채취해온인동초의일부는화분에심어과학실험실안에서도길러관찰과실험을할수있도록하였다. < 사진 1> 야생의인동초덩굴 < 사진 2> 교정의인동초관찰원 - 8 -

나. 연구의대상 문헌에의하면인동초는우리나라전역에넓게분포하는것으로나타나있으나

연구의첫해 (2004 년 ) 전반기 < 제 1 단계 > 는인동초의자생지를찾아인동초씨

2005 년 3 월부터관찰과연구가시작되어인동초의번식방법으로써씨앗발아, 포기나누기,

연구기간중에인동초를계속해서관찰하면서인동초의개화및성장습성, 개화시곤충들의움직임,

씨앗발아법 2004년가을에인동초가서식하고있는학교교정과우리고장춘천교육대학교의자연학습원,

11 나. 연구의대상 문헌에의하면인동초는우리나라전역에넓게분포하는것으로나타나있으나 실제로는자생하는곳을찾기는매우힘들었다. 연구의첫해 (2004 년 ) 전반기 < 제 1 단계 > 는인동초의자생지를찾아인동초씨 앗을채집하고관찰원을조성및재배하는데많은노력을기울였다 년 3 월부터관찰과연구가시작되어인동초의번식방법으로써씨앗발아, 포기나누기, 휘묻이, 꺾꽂이등다양한방법으로번식방법을시도하였다. 연구기간중에인동초를계속해서관찰하면서인동초의개화및성장습성, 개화시곤충들의움직임, 인동꽃의색깔변화등도유심히관찰하였다. Ⅳ. 연구방법및연구결과 1. 인동초의번식방법 가. 씨앗발아법 2004년가을에인동초가서식하고있는학교교정과우리고장춘천교육대학교의자연학습원, 춘천시신북읍용산 3리에서채취한인동초씨앗 < 사진 3>, < 사진 4> 를서늘한곳에두었다가 2005년 3월에 36알을화분에파종하여 3알만 < 사진 5> 와같이발아하였다. < 사진 3> 인동초에달린열매 < 사진 4> 인동초씨앗 < 사진 5> 발아한인동초 - 9 -

12 나. 꺾꽂이 2004 년여름새로난부분을잘라서한마디한마디를 15 cm정도로자른후모 래를담은화분에 < 사진 6>, < 사진 7> < 사진 8> 과같이꺾꽂이를한후응달에 두고이를관찰하였다. 총 150 개중식재가가능한인동초 120 주를만들었다. < 사진 6> 인동초꺾꽂이 1 < 사진 7> 인동초꺾꽂이 2 < 사진 8> 인동초꺾꽂이 3 다. 포기나누기 야생에서식하고있는인동초묘목을캐어다가화분 < 사진 9>, < 사진 10> 과같 이식재하였더니 12 주모두잘살았다. 라. 휘묻이 < 사진 9> 포기나누기 1 < 사진 10> 포기나누기 2 인동초는줄기식물이라서줄기가뻗어나가서땅에닿은부분에서는뿌리를내려서새로운개체를만들수있을정도로번식력이우수하다. 따라서뿌리를내린부분을중심으로양쪽부분을잘라주면새로운개체로자랄수있다. < 사진 11> 휘묻이부분

13 마. 연구결과 야생에서자란인동초는질긴생명력으로자손을다양한방법으로번식시키고있다. 그중에서가장효율적인방법은휘묻이된부분을잘라서번식시키는방법이가장좋은방법이나원거리이동이쉽지않은단점이있다. 반면인동초씨앗은새들의좋은먹이로써새들에의해가장멀리퍼지는결과를보이나번식력이낮은것이단점이다. 2. 인동초의성장 가. 인동초의성장습성 인동초는앞서문헌연구에서알수있었듯이다년생덩굴식물로서전년도가지 의잎자루사이에서새순이나와성장한다. 그런데새순이줄기윗부분으로갈수 록마디사이가줄어들고뿌리부분가까이갈수록새순의마디사이가길어진다. < 표 1> 인동초새순의마디자람 구분 뿌리부분줄기 중간부분줄기 윗부분줄기 첫째둘째셋째넷째다섯째마디마디마디마디마디평균 cm 6cm 14cm 15cm 14cmcm 1cm 4cm 6cm 8cm 8.5cm 5.5cm 0.5 cm 2cm 3cm 4cm 4cm 2.7cm cm 첫째마디 뿌리부분줄기중간부분줄기윗부분줄기 둘째마디셋째마디 넷째마디다섯째마디 < 그림 1> 인동초새순마디자람비교 인동초새순의자람은첫째마디와둘째마디의성장이적었으나셋째마디이후 에서는급격한성장상태를보인다. 그리고뿌리부분이다른부분에비해성장 속도가빠른것으로나타났다. 인동초의잎의성장을살펴보면인동초줄기의성장과같이잎의크기도비슷 하게자람을알수있었다. 즉인동초잎의길이를측정한결과는 < 표 2> 과같다

< 표 2> 인동초새순의잎의길이 3.5 cm 뿌리부분줄기중간부분줄기윗부분줄기 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 < 그림 2> 인동초새순의잎길이비교 첫째잎 둘째잎 셋째잎 넷째잎 다섯째잎 알게된점 : 인동초는전년도가지의마주나기잎사이에서새순이돋아가지치기를하고있다.

14 < 표 2> 인동초새순의잎의길이 3.5 cm 뿌리부분줄기중간부분줄기윗부분줄기 < 그림 2> 인동초새순의잎길이비교 첫째잎 둘째잎 셋째잎 넷째잎 다섯째잎 알게된점 : 인동초는전년도가지의마주나기잎사이에서새순이돋아가지치기를하고있다. 그런데 2년생가지에서는새순이돋지않고오로지전년도가지에서만새순이돋는것을관찰할수있었고, 줄기밑부분의새순에서는굵고튼튼하나윗부분으로갈수록잎과마디모두작고줄기의굵기도가늘어졌다. 따라서새로운가지가생겨나고무성해지는것은줄기밑부분이다. 나. 인동초의개화습성 인동초의꽃은 6월초순개화하기시작하여 7월말까지계속하여꽃이핀다. 한방에서는이꽃을계속해서따주면가을까지도꽃이핀다고한다. 인동초의개화습성을보면 1년생가지의 3번째마주나기잎사이에서새순이나와성장한다. 이새순의 5째마디에서부터꽃대가나와개화하기시작한다. 이의자세한모양은 < 사진 12> 과같다. < 사진 12> 인동초개화습성 이와같은인동초의개화습성은줄기가뻗어나갈수록계속해서꽃대가형성되

15 어개화되나 6 월초순에서 6 월하순에가장많은개화가된다. 다. 연구결과 인동초는다년생덩굴식물로써새순마디의자람은셋째마디이후에왕성하게자랐다. 또한잎의자람도마찬가지로셋째마디에잎의크기가커졌다. 그러나줄기를뿌리부분, 중간부분, 끝부분의성장으로나누어볼때는단연뿌리부분의성장이왕성하였다. 또한꽃대는새순다섯째마디이후에서마주나기로형성되어꽃을피웠다. 3. 인동꽃의색깔변화 가. 인동꽃개화와곤충의관계 인동초는밀원식물로서많은꿀을머금고있어각종곤충들이모여들어꿀을따 가고있다. 이러한곤충들의모임을시간별, 곤충종류별로나누어조사하여관찰 하였다. 인동초의개화이후각종곤충들이출현하여인동초주위에는항상곤충들의군 무가이루어지고있다. 곤충의출현횟수를시간별로알아보기위하여 2 시간간격 으로 1 주일간관찰한결과일평균결과는 < 표 3> 과같다. 시 간 별 5 시 7 시 9 시 11 시 13 시 15 시 17 시 19 시 계 곤충수 곤 충 수 시 7 시 9 시 11 시 13 시 15 시 17 시 19 시 < 표 3> 시간별곤충출현수 < 그림 3> 시간별곤충수 < 표 3> 과 < 그림 3> 에서보는바와같이곤충들이아침 9 시부터오후 1 시까지집 중적으로활동하며 11 시경에가장많이나타났다. 날씨관계는흐린날이나바람이 부는날보다는따뜻하고아침에옅은안개가낀날에는많은곤충이나타났다

또한나타나는곤충들을종류별로조사하여본결과는 < 표 4> 와같다. < 표 4> 곤충종류별출현수 80 70 60 50 40 30 20 10 0 곤충수 꿀벌호박벌금파리기타 < 그림 4> 곤충종류별출현수비교 인동꽃에날아오는대부분의곤충은꿀벌이었으며, 다음으로는금파리, 꽃등애, 호박벌등이었다.

인동꽃의색깔변화 인동꽃을우리조상들은은금화라고불렀는데이는처음개화하였을때흰색이었다가시간이흐르면서노란색으로변하기때문이다. 우리는꽃의색깔변화를시간을정해관찰하였다. 인동꽃의색깔변화를관찰하기위하여꽃이개화하기시작할무렵 < 사진 13> 과같이포스트잇을붙여놓고 30분간격으로색깔을관찰하였다.

16 또한나타나는곤충들을종류별로조사하여본결과는 < 표 4> 와같다. < 표 4> 곤충종류별출현수 곤충수 꿀벌호박벌금파리기타 < 그림 4> 곤충종류별출현수비교 인동꽃에날아오는대부분의곤충은꿀벌이었으며, 다음으로는금파리, 꽃등애, 호박벌등이었다. 그런데꽃등애, 금파리, 파리등은꿀벌이나호박벌의뒤를쫓아다녔다. 그모습을자세히관찰해보니인동꽃은화관이길어꿀벌이나호박벌은꿀샘부위를뚫고꿀을쉽게채취하나꽃등애, 금파리, 파리등은이들이뚫고간후그부분에앉아꿀을채취하였다. 나. 인동꽃의색깔변화 인동꽃을우리조상들은은금화라고불렀는데이는처음개화하였을때흰색이었다가시간이흐르면서노란색으로변하기때문이다. 우리는꽃의색깔변화를시간을정해관찰하였다. 인동꽃의색깔변화를관찰하기위하여꽃이개화하기시작할무렵 < 사진 13> 과같이포스트잇을붙여놓고 30분간격으로색깔을관찰하였다. 그결과인동꽃이개화한후최단 4시간에서최장 32시간에결쳐서변색이이루어진것을발견하였다. 특히맑은날곤충들이많이나타나거나바람이심하게분날은색깔변화시간이아주짧았다. 그관찰결과를살펴보면 < 표 5> 와같다. < 표 5> 인동꽃의색깔변화시간 시간 0-4 시간 색깔 출현 수 4-8 시간 8-12 시간 시간 시간 시간 시간 28 시간 이상 < 사진 13> 색깔변화관찰

17 0-4 시간 4-8 시간 8-12 시간 시간 시간 시간 시간 28 시간이상 < 그림 5> 인동꽃의색깔변화시간 인동꽃은곤충이다녀간후나바람이심하게분날은색깔의변화가활발하게일어났다. 특히곤충의움직임이아주활발한날은예외없이 12시간이내에색깔변화가일어났다. 그러나바람이없거나곤충들의움직임이없는날은오랫동안색깔변화가일어나지않았다. 인동꽃의색깔변화가수정과깊은연관성을지니고있다. 다. 연구결과 인동초는밀원식물로많은곤충들의먹이를제공한다. 개화가시작되면서아침 11시에꿀벌들의출현이가장많았으며, 꽃잎색깔의변화는적게는 4시간, 길게는 32시간걸렸으며, 곤충이다녀간후나바람이많아분날은중점적으로색깔변화가일어났다. 4. 인동꽃의성분분석 인동꽃의색깔변화원인을알아보기위하여인동꽃의당도, 색깔성분분석은 강원대학교와강원도농업기술원농산물시험검사소의협조를얻어분석하였다. 가. 인동꽃의당도변화 1) 실험방법 가 ) 인동꽃을흰색과노란색으로구분하여 200g 을채취한다. 나 ) 채취한인동꽃을각각분쇄기로마쇄한후그중에서 2g 을채취하여물로 3 배 희석한다

3) 4 에서 10,000rpm의원심분리기로 20분간원심분리한다. 4) 상등액만취하여 0.45μm Membrane Syringe Filter로여과한다. 5) 38 에서 Previal Carbohydrate ES 5u(Mobile phase : acetenitile water-75:25) 로 0.

18 3) 4 에서 10,000rpm의원심분리기로 20분간원심분리한다. 4) 상등액만취하여 0.45μm Membrane Syringe Filter로여과한다. 5) 38 에서 Previal Carbohydrate ES 5u(Mobile phase : acetenitile water-75:25) 로 0.7ml /min속도로 HPLC(Model : Waters-2960) 로분석한다. 6) 위와같은과정을 3회반복평균값을구한다. 2) 실험결과 < 표 6> 인동꽃의당성분분석 ( 단위 : ppm) 구분성분 Fructose( 과당 ) Glucose( 포도당 ) Sucrose( 자당 ) 수정전의흰색꽃 18,484 16,637 2,818 수정후의노란색꽃 12,576 9,628 3, ppm 0 수정전흰꽃 수정후노란꽃 Fructose Glucose Sucrose 당성분 < 그림 6> 인동꽃의당성분분석 인동초의흰꽃과노란꽃의당성분을분석한결과과당, 포도당, 자당으로구성되어있었으며, 과당, 포도당은흰색꽃에많은데비해, 수정된노란색꽃에서유독자당성분이많은것이특이하였다. 이는수정전흰꽃의일정성분이수정후노란색꽃에서자당성분으로변한것으로추정된다. 나. 인동꽃색깔성분분석 인동꽃의색깔변화를알아보기위하여 2005 년 6 월 7 일실험당일학교교정의 인동꽃을채취하여강원도농산물시험검사소에색상을분석의뢰하였다. 1) 실험방법

19 가 ) 채취한꽃을흰색과노란색으로나눈다. 나 ) 흰색꽃과노란색꽃 10개를마음대로뽑아잘펼친후 Coloring Mate(Minolta CA-300) 로색깔을분석한다. 다 ) 색깔분석은 L, a, b 색채도로분석한다. 2) 실험결과 인동꽃의색깔을색도좌표인 L, a, b 로나타난결과는 < 표 7>, < 그림 7> 과같다 < 표 7> 인동꽃의색깔분석표 ( ) 안은표준편차 구분색상 L a b 색상 b 노란색꽃흰색꽃 흰색꽃 (2.92) (-1.13) (18.02) a ll 노란색꽃 (1.76) (2.94) (5.56) L < 그림 7> 인동꽃의색깔분석 < 표 7> 과같이 L, a, b와같은색소분석법은 L은명도, a와 b는색도좌표로 a 는적색방향, -a는녹색방향, b는노란색방향, -b는청색방향을나타낸다. a, b 의수치가증가하는것은채도가증가하는것을의미하고, 중심에가까워지면무채색을의미한다. 인동초의흰색꽃은 L의값이 100중에 87부분정도흰색에가까우며, a의값은 100중에 1.13정도의녹색을지녔으며, b의값은 100중에 정도노랑색에가깝다. 반면에노란색꽃은 L의값이 100중에 84.48부분정도흰색에가까우며, a의값은 100중에 0.21정도의녹색을지녔으며, b의값은 100중에 47.21정도노랑색에가깝다. 이들두꽃을비교하여보면흰꽃이 L의값이 4, a의값이 0.92, b의값보다 로써다른부분보다 b의값에서현격한차이를보이고있다. 이는노란색꽃이훨씬노랑계열에가까이위치하고있음을알수있다. 인동초의두색깔의꽃을비교한결과수정전의흰꽃이수정후노란색소가훨씬깊어져현격한변화가일어났다. 그결과는 b의값이흰꽃보다노란꽃에서노란색의비율이 17.09만큼더

20 진하다고할수있다. 이는흰색꽃에있던노랑색소가수정후더욱발현된경우라 고할수있다. 다. 연구결과 인동초의흰꽃과노란꽃의당성분과색깔을분석한결과주요당성분은과당, 포도당, 자당으로되어있고, 과당, 포도당은흰색이많은데비해, 수정후인노란색꽃에서만유독자당성분이많은것이특이하다. 이는수정에의해서당성분이일부변한것이다. 인동초의두색깔의꽃을비교한결과수정전의흰꽃이수정후노란색으로현격한변화가일어났다. 그결과는 b의값이흰꽃보다노란꽃에서노란색의비율이 17.09만큼더진하다고할수있다. 이는흰색꽃에서있던노랑색소가수정후더욱발현된경우라고할수있다

21 Ⅴ. 결론및제언 1. 결론 본연구를실천하기위해본교교정에인동초관찰원을조성후실험 관 찰한결과 가. 인동초의번식방법 씨앗발아법은 8.3% 의낮은발아율을보였고, 꺾꽂이는 80% 의발아율을보였으나포기나누기, 휘묻이법은 100% 생존율을보여인동초는포기나누기나휘묻이방법으로번식시키는것이가장알맞다. 그러나인동초의열매는겨울철새들의좋은먹이로서멀리퍼져번식시키는데는효율적인방법이다. 나. 인동초의성장 인동초는다년생덩굴식물로전년도가지에서새순이나오며인동초새순의자람은첫째, 둘째마디보다는셋째마디이후왕성한성장을보이며개화습성은 1년생가지의세번째마디에서새순이나오고새순의다섯번째마디에서부터꽃대가형성하여꽃이피기시작한다. 다. 인동꽃의색깔변화 인동초는밀원식물로써개화후따뜻하고바람이없는날오전 9시에서오후 1시사이에꿀벌과금파리, 꽃등애등을많이볼수있었지만나비의출현은없었다. 인동꽃의색깔변화는흰색에서노란색으로변화하는데최단 4시간에서최장 32시간까지이나대부분 8시간에서 12시간이내에변화하였는데곤충의출현이많은날이거나바람이세게부는날등은색깔변화가급속히일어났다. 인동꽃의색깔변화는수정과깊은연관성을지니고있으며, 우리조상들은인동꽃이은빛의흰색꽃과금빛의노란색꽃으로변하는현상을관찰하여은금화또는금은화라불렀는데시간순으로보면은금화로부르는것이올바르다하겠다. 라. 인동꽃의성분분석

22 인동초의흰꽃과노란꽃의당성분과색깔을분석한결과주요당성분은과당, 포도당, 자당으로되어있고, 과당, 포도당은흰색꽃에많은데비해, 수정후인노란색꽃에서만유독자당성분이많은것이특이하다. 이는수정에의해서당성분이일부변한것이다. 인동초의두색깔의꽃을비교한결과수정전의흰꽃이수정후노란색으로현격한변화가일어났다. 그결과는 b의값이흰꽃보다노란꽃이노란색의비율이 17.09만큼더진하다고할수있다. 이는흰색꽃에서있던노랑색소가수정후더욱발현된경우라고할수있다. 2. 제언 가. 인동초꽃을계속하여따주면과연가을까지도계속꽃이필것인가? 그때도계속곤충들이모여들까? 하는궁금증을갖게되었으며, 이를이용하여좋은관상재료로만들어집안에서도은은한인동초의향기를맡으면허브처럼머리를맑게할수있을것인지연구해보고싶다. 나. 인동초는옛날부터조상들이한약재로많이이용해왔는데인동초의어떤성분때문에감기, 늑막염, 신장염, 당뇨병, 이하선염, 치질, 목이아프고쉬었을때, 급성기관지염, 위십이지장궤양, 대장염, 신우신염등이루헤아릴수도없는질병을다스리고위암, 폐암, 자궁경암, 유선암, 비인암등암을치료하는데효과가있으며화장품의원료로도쓰이는지연구해보고싶다. 다. 인동꽃의수정시많은곤충들이인동초의꿀을채취하느라부지런히움직이며날아다니는것은관찰하였지만유달리나비의출현이없었다. 나비도꿀을좋아하며특히인동초는밀원식물이라인동꽃이많이피는 6월에는그근처만가도인근에인동초가피었다고느낄만큼향이달콤하며연인같은향이난다고하였는데왜나비만인동초의꿀을싫어하는지탐구해보고싶다. 라. 조상들은꽃의색깔변화를통해수정전과수정후를가려내는지혜로 운눈을가졌음을알게되었고, 이와비슷한사례를찾아보아야하겠다

23 - 도움을준책들 - 1. 권병선외, 대마의재식밀도별섬유수량및성발현비율, 한국작물학회, 김순철, 종이의이야기, 포장산업, 도해향약 ( 생약 ) 대사전 ( 식물편 ), 영림사. 4. 박상진외, 목재과학실험서, 광일문화사, 박중원, 한삼덩굴 (Humulus japonicus) 花粉주알레르겐의동정및특성硏究, 연세대학교, 산업자원부기술표준원, KS 총람, 표준협회, 손철욱 Heptachlor에의한호프식물및한삼덩굴의생육시기별약해에관한硏究, 강원대학교, 신동소외, 임산화학, 향문사, 윤인화외, 대마의화학및발효법에의한박피와정련에관한시험, 농업기술원, 이성규, 유기화학, 향문사, 이창복, 대한식물도감, 향문사, 이필우외, 목재공학, 향문사, 이학래외, 제지과학, 광일문화사, 학원세계대백과사전편찬국, 학원세계대백과사전, 서울, 두산동아백과사전연구소, 두산세계대백과사전, 서울, 기본학습학생백과 (11) 실험과관찰, 금성출판사, 서울, 1987.

작품번호 제 51 회전국과학전람회학생작품지도논문연구대회 인동초꽃의색깔변화에 관한탐구지도 출품부문 : 식물

작품번호 제 51 회전국과학전람회학생작품지도논문연구대회 인동초꽃의색깔변화에 관한탐구지도 출품부문 : 식물 2005. 7. 시 도학교직위 ( 학년 ) 성명 강원우석초등학교교사권오련 지도학생우석초등학교 6 학년 5 학년 차다미김푸름 작품번호 제 51 회전국과학전람회학생작품지도논문연구대회 인동초꽃의색깔변화에 관한탐구지도 출품부문 : 식물 2005. 7. 목 차 Ⅰ.