차세대 광원 LED의 농업적 활용 기술

제3회 기후변화협약 대응 연구개발사업 범부처 합동 워크숍에서 농촌진흥청(청장 이수화) 기후변화생태과 홍성창
박사는 에너지효율화 분과의 조명분야 발표회에서 차세대 광원인 LED의 농업적 활용에 대해 발표하였다.
LED(발광다이오드)는 반도체 소자로서 매우 좁은 파장영역을 가지고 있어 특정한 색의 광을 방출하는 특성이 있으며
최근에는 휴대폰, 전광판, 교통신호 및 차량 조명등에 광범위하게 이용되고 있다.

농업부문에서도 인공조명을 이용하여 작물의 꽃피는 시기를 조절하고, 생산량을 늘리는 재배기술(전조재배, 보광재배)
이 오래전부터 이용되어 왔다.
이같은 인공광원을 이용한 재배기술에는 형광등이나, 백열등, 나트륨등과 같은 전구들이 이용되어 왔으나, 이러한 전구
들은 광전환 효율이 낮아 전력소모량이 많고, 전구수명도 짧아 시설재배농가들에게는 생산비가 증가되는 부담이 있어서,
대체광원으로서 LED가 주목받기 시작한 것이다.

LED를 농업적으로 활용하기 위해서 홍성창 박사는 2003년부터 기술개발에 착수하여 온 이래 농가보급형 원추형 적색
LED 광처리 장치를 최초로 개발하고 ‘08년 3건의 특허를 출원하였다.
농가보급형 원추형 적색 LED 장치는 시험연구용으로 자체 제작하여 사용하던 막대형 장치가 300평당 250개가 소요되는데
비해 설치 소요량이 80여개로 설치 소요량을 68% 절감하였으며, 균일 한 광처리로 광 효율을 높이고, 적색광은 관행의
백색광에 대비하여 효율이 5배나 높은 특징이 있다.
이 장치는 또한 비닐하우스, 과수원 그리고 대형온실과 같은 시설작물 재배형태별로도 이용이 가능하도록 천정 부착식,
독립기둥 부착식 LED 광처리 장치를 개발하고 특허를 출원하여 농업현장에서 바로 사용할 수 있도록 실용화에 성공하였다.
또한 잎들깨 재배에서 백열등 대신 적색 LED 광으로 대체하여 전조재배한 결과, 전기요금은 70% 절약되는 반면에 잎들깨와
국화의 생산량과 품질은 10～20% 증가되는 결과를 얻었다.
이로써 전국의 전조재배면적 2,864ha를 적색 LED로 대체할 경우 농업용 전기에너지를 연간 약 120억원 절감하고,
잎들깨, 국화, 딸기의 생산량 및 상품성 향상으로 연간 311억원의 농가소득증대 효과가 있을 것으로 예상하고 있다.
또한 농업 전기에너지 절감으로 이산화탄소 배출을 연간 약 14만톤 저감하고, 농업부문의 LED 조명산업의 활성화에도
크게 기여할 것으로 기대하고 있다.

2009년부터는 다양한 작물을 대상으로 LED를 농업에 적용하는 실용화 연구를 본격적으로 착수할 계획이며, 이 연구를 통해
도출된 결과를 바탕으로 2010년부터는 새기술 실용화 시범사업에 반영하여 농가에 보급할 계획이다.
농촌진흥청은 보다 설치비용이 저렴하고, 광 효율이 높은 농가보급형 LED 광질제어장치 기술을 계속 개발하여 시설재배
작물 외에도 과수, 화훼, 약용작물 등에도 적용을 확대함으로써 농가소득을 증대시키고 우리농업의 경쟁력을 높이는데
노력하겠다고 밝혔다.


[문의] 농촌진흥청 기후변화생태과 홍성창 031-290-0224
등록일 : 2009.01.15