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화학 I에서 배운 하버-보슈법과 비료의 기능에 흥미를 느껴, 식물이 질소를 필요로 하는 이유와 질소를 얻는 방법을 탐구 주제로 설정함
식물 내 질소의 기능과 결핍·과잉 시 증상을 분석하여 질소의 생리적 중요성을 정리함
생물학적 질소 고정 과정에서 질소고정세균, 질화균, 질소고정효소의 역할을 중심으로 생물학적 메커니즘을 탐구함
화학적 질소 고정은 하버-보슈법과 광화학적 질소 고정으로 구분해 원리와 한계점을 정리함
질소 고정의 생물·화학적 경로를 통합적으로 분석하며 식물 생장과 환경 문제 해결에 응용할 수 있는 기초과학적 이해를 넓힌 탐구였음