붉은빛 LED 조명이 녹색 농업기술 이끈다

붉은빛 LED 조명이 우리 농업 분야의 녹색기술로 떠오르고 있다. 정부의 녹색기술 개발 전략에 따른 실용연구 단계에서 보급된 적색 LED 광원 장치가 농가에서 좋은 반응을 얻고 있는 것이다. 최근 국제유가와 전기요금 인상 등으로 에너지 절약에 대한 관심이 높아지면서 에너지 효율이 높은 LED 장치가 주목받고 있는 것으로 풀이된다.

LED는 반도체 발광소제로 광 효율이 높고 반영구적인 차세대 광원이다. LED 광원은 백열등보다 수명이 10~30배 길고 백열등과는 다르게 열이 나지 않는다. 전기에너지로부터 광전환 효율도 90%로 높아 에너지절감 효과가 매우 큰 장점이 있다.

적색 LED(660nm)를 설치한 현대화 온실 재배하우스.

◆왜 농작물 조명재배에 적색광을 사용했는가?

식물의 해 길이 연장에는 적색광이 필수다. 해 길이를 연장시키는 작용은 적색광이 백색광보다 효율이 5~6배 높다. 기존의 백열등을 적색 LED 광으로 바꾸면 전기사용량을 약 70~80% 절감할 수 있다. 전조재배 시 식물은 밤에도 광합성 작용을 하게 되는데 이때 적색광은 백색광보다 광합성 작용에 효율이 높아 잎들깨와 국화 작물의 생산량과 품질이 백열등보다 10~20% 향상되는 효과를 누릴 수 있다.

농림수산식품부에 따르면 금년도 6월 현재 잎들깨와 국화, 딸기 등 전국의 전조재배 규모는 2864ha로 9983곳 농가에서 이를 하고 있다.

잎들깨 재배의 경우 백열등 사용시 1000㎡당 전기요금은 연간 약 27만원이 소요된다. 하지만 LED 광을 이용하면 7만9000이 소요돼 71%의 전기사용 절감 효과를 얻게 된다. 이때 약 19만1000원을 아끼게 되고 이를 전국의 전조재배면적 2864ha에 적용하면 1ha가 1만㎡므로 농업용 전기요금을 연간 약 54억7000만원 절감할 수 있다. 여기에 생산량 및 식품성 향상으로 연간 120억원의 농가소득증대 효과가 있을 것으로 예상되고 있다.

전기 1kw를 생산하는데 이산화탄소 424g이 배출되므로 현재 전조재배 면적 2864ha에 백열등 대신 LED 광이 대체되면 연간 13만t의 탄소 배출을 줄일 수 있을 것으로 추산된다. 또한 흐린 날 태양광 대신 인공조명을 켜줘 식물의 생장량을 증가시키고 품질을 좋게 하는 데도 LED가 효과적이다.

◆향후 연구 및 보급 확대방안

정부의 저탄소 녹색성장 정책은 농업과 농촌의 미래 핵심 사업이 현장의 농업인들에 맞게 추진돼야 한다고 강조한다. 농식품부 산하 행정기관인 농촌진흥청은 최근 실용연구 분야에서 생활공감기술의 보급 확대가 필요하다고 주장했다. 이에 따라 시험연구용으로 자체 제작해 사용해 오던 LED 광처리 장치 실용화를 조기에 추진토록 앞장서고 있다.

독립기둥형(과수원)

기둥부착형(대형온실)

천정부착형(비닐하우스)

농진청은 원추형 적색 LED 광처리 장치를 재배하우스의 천정부착형, 대형온실의 기둥부착형, 과수원의 독립기둥형 등 7가지 형태와 35가지 광강도로 개발해 지난해 특허출원했다. 또 금년도에는 일본과 미국, 유럽연합(EU) 등 농업선진국에 국제특허를 출원할 계획이다.

홍성창 농진청 기후변화생태과 박사는 “LED 장치가 농가에 보급된지 지난달로 딱 1년을 맞았는데 농민들의 호응을 얻고 있다”고 말했다. 그는 “그간 농업 재배현장에서 백열등과 같은 전구가 효율이 낮고 전력소모량이 커 실패한 경우가 많았지만 지난해 특허출원한 이 장치는 막대한 에너지 절감효과를 내고 있다”고 전했다.

농진청은 지난 2월 광응용기 전문업체인 비엘텍에 이 장치 기술을 이전했다. 현재 농진청은 조기 실용화를 위해 골몰하고 있다.

아주경제= 차현정 기자 [e-mail]
(아주경제=ajnews.co.kr) 무단전재 배포금지