농업용 LED 조명: 식물 생산성 향상의 비밀

현대 농업에 있어서 빛은 중요한 역할을 합니다. 특히 LED 조명은 그 빛의 특성과 스펙트럼을 통해 농업의 효율성을 향상시키는 데 도움이 되고 있습니다. 본문에서는 농업용 조명의 중요성과 LED 조명이 농업에 미치는 영향에 대해 알아보겠습니다.


실내 수경재배농업센터에서  LED 조명으로 상추를 키우고 있는 전경


농업용 조명의 특성

우리가 일상에서 사용하는 조명과는 달리, 농업용 조명은 식물의 생장에 필요한 특정 스펙트럼을 제공해야 합니다. 식물은 주로 파란색과 빨간색 스펙트럼의 빛을 흡수하여 사용하며, 이는 광합성 과정에 중요합니다. 특히, 빛의 적절한 스펙트럼은 식물의 성장, 꽃봉오리 형성, 과일 단계, 그리고 병 저항성 등을 촉진할 수 있습니다. LED 조명은 이러한 농업용 조명의 요구 사항을 충족시키는 데 있어 이상적인 선택입니다. LED 조명은 다양한 스펙트럼을 제공할 수 있으며, 그 강도를 조절하여 식물의 성장에 맞춰줄 수 있습니다. 특히, LED 조명은 높은 효율성, 긴 수명, 낮은 열 출력 등의 장점을 가지고 있습니다. 다양한 색상의 LED를 조합하거나 스펙트럼 필터를 사용하여 빛의 파장을 조절함으로써, 다양한 작물의 생장 단계와 광합성에 최적화된 광원을 제공할 수 있습니다.


농업용 LED 와 인공지능

LED 조명과 인공지능 기술의 결합은 농업의 효율성과 생산성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 또한, 인공지능 기술을 활용하면 식물의 성장 상태와 필요에 따라 조명 스펙트럼과 강도를 실시간으로 조절할 수 있습니다. 인공지능은 센서를 통해 수집된 데이터를 분석하고, 식물의 성장 상태와 필요에 따라 조명 스펙트럼과 강도를 실시간으로 조절할 수 있습니다. 조명의 강도와 조명시간은 자연상태에서는 계절의 변화에 따라 일조량과 시간이 자연적으로 조절이 되지만 실내 농업과 같은 인공조명을 사용해야 하는 환경에서는 이것을 조절하는 것이 농업의 생산성에 큰 영향을 미치는 관건적인 팩터가 됩니다. 작물의 종류에 따른 적절한 조명강도와 조명시간 그리고 생장단계에 따른 스펙트럼 파장의 조절은 작물에게 최적의 성장 조건을 제공하고, 에너지 효율을 높이며, 식물의 생산량과 품질을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 그러나, 이러한 기술을 도입하기 전에는 초기 투자 비용, 기술적 지원, 그리고 인터넷 연결 등의 요구 사항을 고려해야 합니다.

농업의 미래와 농업용 LED

이러한 시스템은 지구의 환경오염과 기후변화에 대응하여 더욱 중요한 연구과제가 되었습니다. 앞으로 인류는 자연의 토양에 식물을 재배할 수 없는 시대와 맞닥뜨릴 지 모릅니다. 급격하게 변화되고 잇는 지구 기온의 상승은 지구촌 곳곳에서 이미 자연재해를 가져오며 가뭄과 냉해, 그리고 기온의 변화로 인해 작물이 자연상태에서 재배하기 어려운 환경으로 들어서고 있습니다. 현재 대안으로 연구되고 잇는 수직농업과 대규모 실내농업은 이러한 기후변화에 대한 인류의 먹거리를 보존하기 위한 노력의 일환입니다. 실내 농업과 수직농업에서 아직까지는 태양광원을 사용할 수 잇는 수준이지만 대규모 화산폭발로 인한 화산재 에어로졸이 성층권에서부터 태양광을 차단시키고 우기와 같은 낮고 두터운 구름층이 장기간동안 태양광을 가리는 계절의 변화 등이 나타난 다면 인고조명에 의지하여 농작물을 재배할 수밖에 없는 가혹한 환경에서 LED 조명은 태양광과 비슷한 스펙트럼을 낼 수 있는 유일한 조명 수단으로서 그 중요성이 더욱 인식될 수 밖에 없을 것입니다. 이러한 실내농업이 또한 대규모로 이루어지게 된다면 각 지역별 농작물에 대한 투자관리들 종합적으로 운영할 수 잇는 농업인공지능의 필요성이 대두되게 될 것입니다. 너무 이야기가 범위를 벗어난 것 같아서 다시 농업용 LED에 관해서만 이야기하자면 앞 에서도 이야기 햇듯이 인공지능 하에서의 거대 실내농업과 그 시스템 안에서 각 농장 별 (혹은 건물 별) 작물에 대한 조명의 조사 시간과 조명 강도 생장단계별 필요로 하는 스펙트럼의 변화 등을 종합적으로 반영할 수 있는 광원은 LED가 가장 적합한 농업용 조명이라고 생각되어 집니다.


맺음말

농업용 조명은 식물의 생장을 촉진하고, 병 저항성을 향상시키며, 농작물의 생산성을 높이는 데 중요한 역할을 하며 그 특성에 적합한 조명으로서 LED는 가장 주목받는 광원입니다. 미래의 기후환경의 변화에 대응하여 실내농업의 중요성이 대두되고 있는 현재에 미래의 농업환경에서 태양관의 유일한 대체 광원으로 LED에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, LED 조명과 인공지능의 결합을 통한 효율적인 농업용 조명의 개발은 미래의 인류의 먹거리를 생산하는 미래 농업의 중요한 과제라고 할 수 있겠습니다.