미래 산업형 식물공장과 LED 기술(3)

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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3. 식물공장의 기술적 현황과 전망

 

식물공장에서의 최대 이슈는 에너지 절감이다.
특히 식물공장에서는 인공광을 쓰므로 이 문제는 아주 중요하다. 누구든 전기를 마음껏 쓰면서 식물을 재배하기는 쉽다.
그러나 전기를 쓴다는 것 자체가 탄산가스 배출의 원인이 되고, 에너지 소모가 많다는 것은 그린 에너지 사업의 취지에도 어긋날 뿐만 아니라 경제적 효율성이 떨어지게 되므로 식물공장에서는 전기와 물의 사용량을 가능한 한 최대로 줄여야 한다.

또한 식물공장은 외부의 해충이나 바이러스의 침입을 막기 위해서라도 완전 밀폐형 건물이어야 하고, 단열설비가 완벽해야 실내 온도 조절에도 에너지의 소모가 적어진다.
이렇듯 완벽한 단열, 차폐를 통해 식물공장의 내부는 외부와 차단됨으로써 농약을 일체 사용할 필요가 없게 되고, 온도 조절을 위한 에어컨, 난방설비의 절전화가 가능하며, 탄산가스의 양도 식물재배에 제일 적합한 800~1,200ppm으로 유지하고 습도 역시 60~70% 선을 쉽게 유지하도록 한다.

 

이와 같이 식물공장 내부를 세균으로부터 차폐하기 위해서는 그 안을 출입하는 작업자 역시 출입 시에는 가운과 모자, 마스크를 착용하고 에워사워룸(Air Shower Room)에서 공기세척을 하면서 동시에 신발 바닥을 소독용 매트가 깔려 있는 바닥에 문지른 후에 출입을 하도록 한다. 물론 식물공장 내부로 반입되는 물건 역시 자외선을 이용한 살균실을 거쳐 출입해야 한다.

식물공장에서는 근채류를 제외하고는 대부분 수경재배방식을 택하는데, 그 이유로는 양액(비료)의 공급이 용이하고, 또한 양액의 농도(EC)와 페하(pH:산의 농도)를 관측, 조절하기가 쉽기 때문이다.
뿐만 아니라, 살균이 쉽기 때문에 토양재배에서의 중금속 오염, 기생충의 감염을 쉽게 막을 수도 있다는 장점이 있다. 물론 포트(Pot)를 이용하거나 트레이(Tray)를 이용해 토경재배를 할 수도 있으나, 양액은 식물의 뿌리를 적시며 지나가게 되어 있어 그 형태는 동일하다.
 

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※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 미래 산업형 식물공장과 LED 기술(3)