63년에는 실험실 옆의 빈터에 인삼 묘를 심고 일복(日覆)을 가설하였다. 일복은 광선의 투과량이 다르도록 두께를 조절하였다. 2주일 간격으로 인삼을 뽑아서 무게를 단 결과로 생육 분석을 하였다. 이 실험은 윤화자 양이 도와주었다.
인삼의 광합성과 호흡은 자작한 이산화탄소 측정 장치, 광합성 상자, 항온수조 등을 조립하여 측정하였다. 잎의 광합성 측정은 그 당시에 대단히 어려운 실험이었다. 이산화탄소를 제거한 공기를 일정한 속도로 광합성 상자에 흘려주고, 그 상자를 항온수조에 담구어 일정 온도가 되도록 하면서 잎에서 배출하는 이산화탄소량을 적정한다.
요즈음의 적외선 광합성측정기기는 연속적으로 측정치가 레코더에 기록되는 데 반하여 그 당시에는 광선, 온도, 시간, 공기 유속을 각각 맞추어 광합성의 한 측정치를 얻는 데 하루가 소비되었다. 한편 뿌리의 호흡은 가을에 뿌리를 미리 캐서 화분에 심어 가假매장해 놓았다가 온실 안의 항온수조에서 겨울 내내 측정하였다.
인삼은 일복 밑에서 재배하므로 실제로 일복 밑에서 식물이 받는 광선량을 알기 위하여 모형실험을 하였다. 일복 내에 투사하는 광선량은 현지의 일복구조를 모방하여 합판으로 만들고 그 중앙 단면에 10센티미터×10센티미터가 되도록 노끈을 늘여 가로 세로 격자를 만들었다. 노끈의 교차점에서 측정한 조도에 대한 일복 밖의 조도(100%)의 백분율을 계산하여 일복 내의 광분포도(光分布圖)를 그렸다. 광분포도는 개인 날, 구름낀 날, 그리고 비오는 날에 각각 측정하여 그 차이를 밝혔다.
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| ▲ 공주사대 생물과의 식물표본 전시회 (1981. 11. 9.) |
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계절과 일주 변화에 따른 태양의 고도와 방위 및 일출과 일몰의 방위 등을 일복 내의 광분포도에서 계산하여 일기 변화에 따른 인삼 식물의 수광량을 추정하였다. 이러한 실험 설계는 주로 공주-부여 사이의 자갈길을 달리는 지루한 버스 속에서 구상하였다.
박사학위 논문을 쓰는 동안 공주 읍내가 한눈에 내려다보이는 과학관 2층의 내 연구실은 통금 예비 사이렌(11시 30분)이 울려야 불이 꺼졌다. 예비 사이렌이 울리면 창문을 잠그고 계단을 뛰어 내려와 집에 도착하면 본 사이렌이 울리고는 하였다.
특히 겨울에는 난방시설이 연탄 난로였으므로 그것을 갈아주는 것이 문제였다. 연탄불은 화력이 약하므로 아침부터 저녁까지 무거운 코트를 입고 일을 하기 때문에 젊은 나이에 오십견이 오는 일도 있었다. 이렇게 하여 얻어낸 인삼에 대한 연구 결과는 62년에 처음으로 논문화 하였고, 64년에 한꺼번에 4편을 게재하였다.
공주의 생활은 단조로웠다. 학교의 강의와 연구와 학생지도 이외에 시간을 빼앗기는 일이 없었다. 집에서 학교까지는 걸어서 10분 거리이므로 차를 탈 필요가 없고, 또 공주에는 시내 버스가 없었다. 어쩌다 다방이라도 나가면 그 소문이 바로 퍼져나가므로 아예 나가지 않기로 하였다. 공주에서는 하루를 100퍼센트 활용하는 생활이 이루어진 셈이다. 그래서 10여 년간에 많은 연구를 할 수 있었다고 믿는다.
64년 말까지는 논문이 공주사대논문집(1편), 서울대 논문집(농생물계 3편) 및 학술원회지(자연과학계 2편)에 게재하여 박사학위 논문을 제출할 준비가 되어 있었다. 그런데 이민재 교수는 제출하라는 말씀을 안 하신다.
나의 선배 교수로서 정영호 교수와 홍순우 교수가 학위를 받지 않고 있었다. 지도 교수께서는 현직에 있는 제자들의 서열을 고려하셨던 것 같다. 실제로 그러한 염려의 말씀을 비치는 때도 있었다. 그러나 홍 교수가 학위를 받은 다음에는 서열이 무너지고 말았다. 박사과정을 수료한 제자들이 밀고 올라오는 데는 서열을 지킬 수가 없었는지도 모른다.
60년대 초에 인삼을 실험하는 동안 동경대학 생태학연구실의 몬지[門司正三], 사에키[佐伯敏郞] 양 교수의 물질생산 연구에 매료되어 있었다. 이따금 편지를 내어 그 분들의 논문을 받았고, 그밖에 서양의 여러 나라 학자들의 물질생산 논문도 수집하여 나 자신의 지식으로 소화시키고 있었다. 따라서 인삼을 재료로 한 나의 박사학위 논문의 흐름과 요체는 물질생산에 근거하고 있다. 그러나 실제로 몬지, 사에키 양 교수를 만나기는 66년 제11차 태평양과학회의(동경대학) 때였다(후술).
공주사대에 있을 때 영문논문 초고(草稿)를 만든 다음 서울사대 김준민 교수님 댁(동대문구 회기동)을 방문하여 교정을 받은 일이 자주 있었다. 아침부터 저녁까지 서재에서 대좌하고 원고가 빨갛게 되도록 교정을 받은 기억이 난다. 저녁 때가 되면 젊은 나도 피곤했는데 김 교수님은 마다하지 않고 끝까지 교정을 보아주셨다. 나는 김 교수님의 좋은 영문 표현에 늘 감탄하곤 하였다.
