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고부가가치 식물 재배용 광원으로서의 LED의 가능성

전문가 제언: ○ 종래의 식물 재배용 인공광원인 형광등, 할로겐화 금속등 및 백열등 등은 식물의 생장 및 광형태 형성에 불필요한 파장범위의 빛이 포함되어 광이용 효율이 낮고 광원이 차지하는 공간이 커서 생산효율이 낮으며, 열선이 포함되어 공조설비에 비용이 많이 소요된다.

○ LED는 단파장 특성, 저소비전력, 우수한 응답성, 장수명과 같은 특징을 가지며, 집광기술이나 방열기술을 잘 조합하면 식물 재배용으로 기존광원보다 우수하다. 특히 LED에 의한 빛의 파장 조절만으로 개화의 제어 등이 가능해지면 대규모 식물공장의 조기 사업화가 가능할 것이다.

– 또한 LED를 사용한 고층 빌딩의 농업에 의해 소비자에게 무농약의 고품질 야채를 단시간에 제공하게 될 것이다. 그리고 모종이나 일부의 과채류나 꽃은 물론이고, 정작 쌀의 생산도 기술적으로는 가능할 것이다.

○ 이를 위해서는 실용적인 식물공장의 경제성 검토가 시급한 과제이며, 새로운 조명용 광원의 개발과 조명효율의 제고 또한 주요 과제이다. 미래의 식물공장은 고도화된 태양광 이용형과 함께 야채나 모종에 대해서는 형광등이나 LED를 이용한 완전 제어형의 구축이 필수적이다. LED 식물 공장 보급의 핵심기술은 LED의 저가격화와 펄스조사의 활용 제고이다.

– 또한 LED에 비해 훨씬 고출력인 LD를 사용(적색 LD와 일부 청색 LED나 백색 LED, 또는 형광등과의 병용)하는 ‘레이저 식물공장’의 가능성 또한 부각되고 있다.

○ 한편 LG전자는 신제품 냉장고의 유기농 광특선실'에 녹색과 백색광을 조합한 115Lux의 강한 빛을 비추어 야채의 광합성을 촉진시켜 오래 보존하도록 했으며, 삼성전자도 야채실 안쪽에 590㎚의 적색 LED 3개를 설치해 광합성을 촉진함으로써 비타민C 26%, 산화억제물질(폴리페놀) 17%, 엽록소를 7배 증가시켰다고 2006년 7월 밝혔다.

저자: Shingo Takeichi, Kazuhiro Akima
자료유형: 학술정보