[스크랩] 뜨는 LED 농업에 적용해보니..

LED하면 어떤 것들이 가장 먼저 떠오르시나요? TV, 자동차, 컴퓨터 등 대부분 전자·전기 제품일 텐데요. 이제 LED는 그 영향력을 농업에 까지 확대시켰습니다. 꽃이 피는 시기를 조절할 수도 있고 해충을 쫓기도 한다는 신기한 LED. LED는 Light Emitting Diode의 준말로 우리말로 하면 발광 다이오드라고 합니다. LED는 기존 조명보다 효율이 최대 18배 정도 높으면서 수명도 반영구적이어서 녹색 성장을 지향하는 주요 선진국이 새로운 성장 동력으로 집중 육성하고 있습니다.

우리나라도 LED 산업을 신성장동력 사업 중 하나로 선정해 2012년 세계 3대 LED 생산국으로 발돋움한다는 계획을 내놓았습니다.

그래서 이 분야의 전문가, 홍성창 박사를 만나 이야기를 나눠봤습니다.

 

<설명을 위해 몸까지 일으킨 홍성창 박사>

Q : LED는 작물 재배에서 어떻게 적용 되나요?

 

A : 우리 눈에는 보이지 않더라도 태양광은 프리즘을 통과하면 일곱 빛깔로 나누어집니다. 식물은 이러한 각기 다른 파장(색상)에서 다양한 반응을 민감하게 나타내는데 광수용단백질인 파이토크롬(phytochrome)에 의해 적색광(660nm)과 초적색광(730nm)의 변화를 감지합니다. 식물이 계절의 변화에 따라 해 길이가 봄철에 길어지고 가을철에 짧아지는 것을 인식하여 계절에 따라 꽃이 피는 것도 광수용단백질인 파이토크롬 작용에 의한 해 길이를 감지하는 능력이 있기 때문인데요. 과실의 당도 향상, 개화조절, 생육촉진 등 농업적으로 유용한 작물의 특성들도 식물의 광수용단백질인 파이토크롬 작용의 유도로 조절될 수 있습니다.

 

 

<LED 작물 재배 실험을 한 눈에>

Q : LED는 어떤 효과를 가지고 있는지요?

A : 백열전구를 대체하면 전기에너지를 70~80% 절감하고 생산량과 상품성을 10~20% 높일 수 있으며, 광환경이 열악한 시설재배 작물의 보광재배에 이용하여 다양한 시설 재배 작물의 생산성 및 품질 향상, 기능성 증진에 이용할 수 있습니다. 또한 밤에 작물에 전등을 켜주는 전조재배 시 해 길이 연장효과와 동시에 식물은 광합성 작용을 하게 되는데 적색광은 백색광보다 광합성 작용에 효율이 높아 잎들깨와 국화 작물의 생산량과 품질을 백열등 보다 10～20% 향상시킬 수 있습니다.

 

LED는 또한 해충 방제 효과도 있습니다. 해충은 파장이 짧은 자외선 영역의 빛을 좋아하고 파장이 비교적 긴 노란색, 붉은색 영역의 빛을 싫어하는 것으로 알려져 있는데요. 사과, 배, 복숭아에 LED로 빛을 비춰줬더니 해충이 억제되는 것을 확인했습니다.

 

 

 

 

 

Q : LED 작물 재배의 경제적 효과는 어느 정도인가요?

A : 현재 LED를 기존의 백열등을 대체하여 농가에 새롭게 설치할 때에는 비용이 많이 듭니다. 잎들깨의 경우 설치비용은 1,000㎡(300평)당 약 1,140만원이 소요되나 백열등과 비교하면 전기요금 절감과 생산량 증가로 1,000㎡당 약 79만원의 소득이 더 발생할 것으로 보입니다. 이를 기초로 전국의 전조재배면적 2,864ha를 적색 LED로 대체한다면 농업용 전기요금을 연간 약 120억원 절감하고, 잎들깨, 국화, 딸기의 생산량 및 상품성 향상으로 연간 311억 원의 농가소득증대 효과가 있을 것으로 예상하고 있습니다.

 

잎들깨 전조재배 LED 광처리장치 사용 (10a)
- 적색 LED 광처리장치 설치 비용   =11,400,000원/10년(수명)	- 전기요금(농업용) 절감 :  224,000원/년 - 생산량 증가 수입(10%) : 1,711,844원/년
합계(A) : 1,140,000원/년	합계(B) : 1,935,844원
수익의 변화(B-A)	795,844원/10a/년

 

Q : 앞으로의 전망은 어떤가요?

A : LED는 백열등보다 전기에너지의 절감효과가 70% 이상으로 높습니다. 전기 1KW를 생산하는 데 이상화탄소 424g이 배출되므로 현재 전조재배하는 면접 2,864ha에 백열등 대신 LED광으로 대체한다면 연간 13만 톤의 탄소 배출을 줄일 수 있을 것으로 보입니다. 이처럼 농업에서의 LED 이용은 저탄소 녹색성장을 주도하는 농업기술의 하나로 크게 각광 받을 것입니다. 더구나 농촌진흥청은 2008년 세계 처음으로 ‘농가 보급형 작물 LED광원 처리장치’를 개발, 농가 보급에 힘을 쏟고 있으므로 이 분야에서의 우리 기술력이 세계를 선도할 것으로 보입니다.

 

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 <LED의 다양한 적용 범위>

지금까지 LED를 이용한 작물 재배에 대해 알아봤습니다. 육안으로는 그저 간단한 빛일 뿐이지만 식물에는 지대한 영향을 끼치는 LED. 가격 경쟁력 확보 등 아직 보완해야할 점들이 있지만 연구와 기술개발 등을 계속 추진하여 현장에 보급함으로써 개방화 시대에 우리 농업의 경쟁력을 획기적으로 높여 저탄소 녹색 성장 농업기술 체계로의 전환을 주도해 나가길 바라는 바입니다.

 

성 서 호

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출처 : 쵸니

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