농업 분야 연구

연구 01 | 초미세기포와 상추 생육·비료 이용효율

연구 조건
인공광 식물공장의 담액수경재배 방식으로 상추를 재배하고 일반 대기포, 미세기포 및 초미세기포(UFB) 처리구를 비교했습니다. 기포 종류별 생육량과 비료 사용량, 전력소비량을 함께 조사했습니다.

주요 결과

▪ 초미세기포 처리구의 지상부 생체중은 58.64g으로, 일반 대기포 처리구의 38.23g보다 약 53.4% 증가했습니다.

▪ 뿌리 생체중은 6.16g에서 13.13g으로 약 2.1배, 뿌리 건물중은 0.37g에서 0.74g으로 약 2배 증가했습니다.

▪ 전체 잎 면적은 1,006.61㎠에서 1,518.28㎠로 약 50.8% 증가했고, 잎 수도 15.1개에서 18.3개로 약 21.2% 증가했습니다.

▪ 초미세기포를 적용하면서 비료를 25% 줄인 처리구는 일반 대기포와 표준 비료량을 사용한 처리구와 통계적으로 비슷한 생육을 나타냈습니다.

▪ 초미세기포 장치의 전력소비량은 일반 대기포보다 12.5% 증가했지만, 상추 생체중을 기준으로 한 에너지 이용효율은 약 36% 높았습니다.

해석 시 유의사항  밀폐형 식물공장과 담액수경재배에서 수행된 연구이므로 노지 및 토양재배에 그대로 적용할 수는 없습니다. 기포 발생방식과 재배환경도 닥터바니 제품의 운전조건과 다를 수 있습니다.

관련 논문
Adilaksono 등(2025), Environmental Control in Biology, Comparison of Macrobubbles, Microbubbles, and Ultrafine Bubbles Applications in Plant Factory on Lettuce Growth, Fertilizer Use, and Electricity Consumption. 원문보기

연구 03 | 나노기포 관개와 수박·머스크멜론

연구 조건
중국 온실에서 수박과 머스크멜론에 공기로 생성한 나노기포수를 지중 점적관수했습니다. 관수량·시비량을 각각 표준의 80%로 설정한 처리군(OW80F80)을 일반 지하수·표준 관수 및 시비 대조군(NW100F100)과 비교했으며, 봄과 가을 재배를 각각 조사했습니다.

주요 결과

▪ 수박 수량은 봄 재배 시 대조군 30.5톤/ha에서 처리군 40.8톤/ha로, 가을 재배 시 28.1톤/ha에서 42.2톤/ha로 증가했습니다.

▪ 머스크멜론 수량은 봄 재배 시 대조군 35.6톤/ha에서 처리군 48.0톤/ha로 증가했습니다. 가을에는 25.5톤/ha와 29.5톤/ha였습니다. 

▪ 관개용수 이용효율은 수박의 봄·가을 재배에서 각각 11.7→18.5kg/㎥, 11.5→23.7kg/㎥였고, 머스크멜론에서는 20.8→37.7kg/㎥, 9.1→14.5kg/㎥였습니다.

▪ 질소 부분생산성과 비타민 C 함량도 개선된 것으로 보고되었습니다.

해석 시 유의사항  중국의 특정 온실과 물·비료 절감 조건에서 수행된 연구입니다. 수량과 용수 이용효율은 봄·가을 재배별 결과입니다. 증가폭과 통계적 유의성은 재배 시기와 조건에 따라 달랐습니다. 머스크멜론은 국내 참외와 같은 멜론류이지만 동일한 작물은 아니며, 국내 참외나 닥터바니 제품에서 같은 결과를 보장하는 자료는 아닙니다.

관련 논문
He 등(2022), International Agrophysics, Effects of nanobubble in subsurface drip irrigation on the yield, quality, irrigation water use efficiency and nitrogen partial productivity of watermelon and muskmelon. 원문보기

연구 05 | 초미세기포수 관개와 멜론 생육·품질

연구 조건
멜론 ‘Camilla’를 대상으로 일반 수돗물 대조군, 수소 초미세기포수 1,000ppb 처리군, 산소 초미세기포수 10mg/L 처리군을 비교했습니다. 처리군마다 22개체를 재배하고, 한 개체당 하루 500~1,000mL를 점적관수했으며 한 개체당 과실 1개를 착과시켰습니다.

주요 결과

▪ 뿌리 생체중은 대조군 약 5.3g에서 수소 처리군 약 7.6g, 산소 처리군 약 7.7g으로 약 43~45% 증가했습니다. 뿌리 건물중도 약 0.65g에서 0.95~1.02g으로 약 46~57% 증가했습니다.

▪ 평균 과실 무게는 대조군 약 0.85kg에서 수소 처리군 약 1.0kg으로 약 18% 증가했습니다. 산소 처리군은 약 0.95kg으로 약 12% 높았지만, 과실 무게 증가는 통계적으로 유의한 결과로 표시되지 않았습니다.

▪ 과실 당도는 대조군 약 10.7°Brix에서 수소 처리군 약 11.5°Brix, 산소 처리군 약 12.0°Brix로 증가했으며 두 처리군 모두 통계적으로 유의했습니다.

▪ 잎자루의 털 밀도는 대조군 약 110개/cm²에서 수소 처리군 약 225개/cm², 산소 처리군 약 210개/cm²로 약 91~105% 증가했습니다. 

해석 시 유의사항  산소와 수소 초미세기포수를 함께 비교한 멜론 연구입니다. 뿌리·과실·털 밀도 수치는 논문 그림의 근삿값입니다. 자스몬산 6.9배 증가는 수소 처리 결과이므로 산소 처리의 효과로 해석하면 안 됩니다. 해충 방제 효과와 작물 생육 효과가 모든 환경에서 동일하게 나타난다는 의미는 아닙니다.

관련 논문
Hung 등(2024), Plants, Safe Farming: Ultrafine Bubble Water Reduces Insect Infestation and Improves Melon Yield and Quality.  원문보기

연구 07 | 나노기포 점적관비와 고추 생육·수량

연구 조건
인도네시아의 비닐하우스에서 고추(Capsicum annuum L., Baja F1)를 재배했습니다. 일반 NPK 처리, 일반 점적관비, 나노기포 점적관비를 세 종류의 토양개량제와 조합하여 비교했습니다. 나노기포 처리수의 용존산소는 약 5mg/L에서 6.5mg/L로 증가했으며, 평균 기포 크기는 54.47nm였습니다.

주요 결과

▪ 나노기포 점적관비와 토양개량제(ameliorant)를 결합한 처리의 과실 무게는 개체당 299.18g이었습니다. NPK와 퇴비를 사용한 비교구는 개체당 213.37g이었습니다. 수치는 개체당 수확한 총 과실 무게입니다.

▪ 같은 조합의 개체당 과실 수는 59.25개였고, NPK와 퇴비를 사용한 비교구는 39.05개였습니다.

▪ 나노기포 점적관비 처리구의 초장은 103.08cm로, 일반 NPK 처리구의 90.73cm보다 약 13.6% 높았습니다.

▪ 줄기 굵기는 8.25mm에서 9.74mm로 약 18.1%, 잎 수는 175.39개에서 200.57개로 약 14.4% 증가했습니다.

해석 시 유의사항
나노기포 점적관비와 토양개량제를 함께 적용한 복합처리 연구이므로, 수량 증가 전체를 나노기포만의 효과로 해석해서는 안 됩니다. 인도네시아의 특정 품종과 시설재배 조건에서 수행되었으며 닥터바니 제품을 직접 시험한 연구는 아닙니다.

관련 논문
Fitriatin 등(2026), Journal of Aridland Agriculture, Integration of nanobubble-driven drip fertigation and soil conditioner in enhancing some of soil chemical–biological responses, chili growth, yield and quality. 원문보기