미래 산업형 식물공장과 LED 기술(10)

미래 산업형 식물공장과 LED 기술

 

 

<편집자 주>
북부 유럽의 일부 국가에서 부족한 일조량을 보충하기 위하여 시작된 식물공장은 통제된 시설 내 빛, 공기, 열, 양분 등 생물의 생육환경을 인공적으로 제어해 공산품처럼 계획 생산이 가능한 농업 형태로, 이미 일본과 유럽, 미국 등 선진국에서는 연구가 활발하다. 이러한 식물공장은 기후와 지역에 관계없이 농산물을 재배할 수 있는 점 이외에도 이산화탄소 발생량을 30% 정도 줄일 수 있는 장점이 있고, 농업용 로봇, LED 등 인공광, 생산 자동화 시스템 등 농업 기술을 IT, BT, RT 분야와 연계하여 농업, 공업 나아가 서비스업 등의 협력까지 도모할 수 있는 신성장 산업의 동력이 될 수 있는 잠재력을 가지고 있다.

 

----- 목차 -----
1. 식물공장이란 무엇인가?
2. 왜 식물공장인가
3. 식물공장의 기술적 현황과 전망
4. 왜 LED이어야 하는가
5. 빛의 스펙트럼
6. 빛의 세기
7. LED에서 방사되는 빛의 특성
8. LED를 가장 적절하게 사용하는 방법
9. 설치 후 시험측정
10. 식물공장의 국제적 위치
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10. 식물공장의 국제적 위치

 

식물공장은 비록 처음에는 미국의 딕슨 교수에 의해 제창되었고, 약 7~8년 전부터 일본에서 첫 상업용 식물공장이 건립되기 시작했으나, 유럽은 근래에 와서 다층형 식물공장에 관심을 가지기 시작한 실정이다. 그러나 일본에서의 식물공장은 지금 이 시점에서도 형광등을 주 광원으로 사용하고 있다.
비록 식물의 광합성에 아주 유효한 청색 LED가 처음 일본에서 발명되었다고 하더라도 그것이 광합성 촉진용 광원으로 사용되라라고는 생각을 못했었기 때문이다.
또한 일본에서는 비록 식물공장이라고는 하더라도 태양광을 병용하는 방법의 연구 개발에 치중해 왔기 때문에 기존의 농법인 단층형 식물 재배방식이 대부분이다.
물론 일본에서의 단층형(태양광 재배) 식물공장 시설은 거의 완벽한 자동화가 되어있고, 보는 이로 하여금 놀라움의 시선으로 바라볼 수 있게끔 되어있기는 하나, 이런 시설이 식물공장의 궁극적 목표는 아니다.

 

뿐만 아니라, 세계적으로 식물공장의 연구, 건립은 아직 미개척 문야로, 연구할 과제와 실질적인 사업성에 있어서도 무한한 가능성을 포함하고 있다. 식물공장에서 생산된 채소는 완전 무농약 식품으로, 더 나아가 미래에는 모든 곡물을 포함한 식물들이 생산 가능하다. 물론 식물공장에서는 과채류, 근채류 등의 특정식품, 나아가 한약재 등의 특수 목적을 가진 식물도 생산하기가 쉽다.
식물공장에서는 이뿐만 아니라 기능성 식물의 재배도 가능해서 비타민C가 대량 함유된 상추, 임산부를 위한 철분과 셀레니움이 대량 함유된 미나리, 또는 특정 영양소가 함유되거나, 감기 예방을 위한 상추 등의 생산도 가능하고, 이에 대한 많은 연구도 진행되고 있다.
양액에서부터 기온, 습도, 광원의 밝기와 질을 조절함에 따라 식물은 함유성분이 달라지기 때문이다.

LED의 제조 기술은 반도체나 태양광 발전설비의 기본 셀(Cell)을 만드는 공정과 흡사해서, 한국, 일본, 대만이 앞서 있다.
한국은 세계적 반도체 강국이므로 당연히 LED 제조 기술도 언젠가는 세계를 제패할 것이며, 이를 이용한 기술, 특히 인공광을 이용한 식물의 촉성재배 방면에서의 기술도 동반 성장할 것으로 기대되는 만큼, 우리가 시의적절한 타이밍과 좀 더 적극적인 연구를 한다면, 식물공장에 관한 지식과 데이터를 축적할 수 있고, 세계적으로도 독보적인 위치를 차지할 수 있으리라고 본다.

 

(주)카스트친환경농업기술 www.sunnyfield.co.kr

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 미래 산업형 식물공장과 LED 기술(10)