	-함께하는 충북- 보 도 자 료
■ 자료제공 : 충북도청 공보관실(220-2064)		| 총 7 쪽, 사진 있음
■ 내용문의 : 원예연구과장 이기열(220-5620)		담당자 화훼팀장 김주형(220-5641)
■ 2012년 10월 16일(화)부터 보도하여 주시기 바랍니다.

LED 전등으로 농업의 미래를 연다.

-충북 농기원,‘장미’36.8%까지 생산량 높여 -

충청북도농업기술원(원장 조광환)이 장미재배의 신기술을 개척하기 위해 국립농업과학원(원장 라승용)이 개발 중에 있는 ‘스마트 LED 전등’을 이용하여 장미재배를 시험한 결과 꽃 수량을 최고 36.8%까지 높일 수 있다는 결과를 얻었다.

충북 농업기술원이 지난 6월 상순부터 최근까지 스마트 LED 전등으로 보광 및 전조처리 후 10월16일 도 농업기술원에서 열린 현장평가회 시 이 같은 결과를 얻었다고 밝혔다.

이번 시험은 각각 다른 종류의 LED 전등 6개 시험구와 1개의 자연광 비교 시험구를 합쳐 7개의 시험구에서 진행되었다. 6개의 LED 전등 시험구 모두 자연광 비교 시험구보다 꽃눈 생성에 있어 적게는 10.5%에서부터 많게는 약 36.8% 까지 높은 것으로 나타났다.

이러한 LED 전조재배의 효과는 여름재배보다 광이 부족한 겨울 재배 시에 효과가 더욱 크게 나타날 것으로 보이며, 다가오는 겨울철 동안 품질과 생산성을 지속적으로 모니터링 할 계획으로 있다.

충북 농업기술원 조광환 원장은 “이번 연구성과는 농업에 있어 중앙연구기관과 지방연구기관의 긴밀한 협력과 연구원들 간의 적극적 소통이 이루어낸 결실이며, 앞으로 중앙-지방 연구기관간의 체계적 역할 분담과 연계 강화, 스마트 LED 전등과 같은 신기술의 적극적 수용과 보급 확산을 통해 지역 농업의 미래를 개척해갈 계획이다”고 말했다.

최근 에너지 절감과 녹색성장이 지속가능한 발전의 전제가 되면서, 모든 산업 분야에 LED 전등의 수요가 확산 일로에 있어 농업분야에도 작물재배를 위한 보광 및 전조 광원으로 LED 전등 시스템의 수요가 증가하고 있는 실정이다.

그러나 식물은 광이용 측면에서 사람과는 완전이 다른 구조를 가지고 있어 사람이 사용하는 전등을 식물에게 동일하게 사용할 경우 매우 비효율적일 수밖에 없다.

사람의 눈은 녹색광(530~550nm) 파장대역을 가장 민감하게 인식하고, 적색(640~670nm)이나 청색광(430~470nm)대역의 빛들은 상대적으로 어둡게 인식한다.

그러나 식물은 광합성을 위해 사람과는 반대로 적색과 청색광을 흡수하고 대부분의 녹색광은 반사해 버린다. 식물이 초록색으로 보이는 것도 이러한 이유 때문이다.

따라서 작물재배에 이용되는 전등은 식물의 생장과 개화, 결실 등에 효율적으로 영향을 주는 파장대역의 빛을 방사하도록 만드는게 좋으며, 작물의 종류에 따라 전등의 광 방출 상태를 효과적으로 제어할 수 있다면 더욱 좋다.

LED는 전기를 빛으로 바꾸는 광변환 효율이 높고, 파장을 선택하여 광원을 만들 수 있기 때문에 식물이 필요로 하는 광 파장대역을 선택하여 효과적으로 조합하는 것이 가능하다.

국립농업과학원이 이번에 개발한 식물재배용 스마트 LED 전등은 식물의 생장과 생리를 제어할 수 있는 5개의 파장대역의 빛(적색, 청색, 백색, 적외선, 자외선)을 약 140W의 출력으로 방사할 수 있으며, 각 파장 대역의 빛은 식물의 종류와 생장단계에 맞추어 조절할 수 있도록 개발 되었다.  끝.

관련사진 별도 송부

<참고자료>

시설원예용 LED 전등의

『장미 LED 전조 처리시험』현장평가회

	< 목 적 >
시설 원예작물의 전조 및 보광을 목적으로 개발한 스마트 LED 전등을 장미 재배에 적용하여 적절한 광질과 효율적 보광기간 설정을 통해 농가의 경영비 절감은 물론 상품성 및 생산성을 증대하여 농가소득과 연계하고자 함.

□ 주관기관 : 충북농업기술원 원예연구과(화훼팀)

□ 협동기관 : 국립농업과학원 농업공학부(메카트로닉스 연구실)

□ 일    시 : 2012년 10월 16일(화), 15:00~17:00

□ 장     소 : 충북농업기술원 장미 시험연구포장

(충북 청원군 오창읍 가곡길 46)

□ 참석예정인원 : 약 20명 내외

○ 진천 장미 재배농가 등 10명

○ 충북농업기술원 및 국립농업과학원 관계자 등 10명

□ 주요내용 : 장미 재배시 LED 전조처리 효과 설명

○ 유효광 파장 분석과 LED 조합별 효과

○ 장미 LED 처리시기 및 전조기간별 생육증진 효과

□ 현장 평가회 일정

시 간	진 행 순 서	비 고
15:00~15:10(10분)	- 등록
15:10~15:15(5분)	- 개회(참석자 소개)	김주형 화훼팀장
15:15~15:30(15분)	- 인사말	충북농업기술원 (원예연구과장) 국립농업과학원 (농업공학부장)
15:30~16:00(30분)	- 연구사업 목적 등 설명	김상철 연구관 김주형 화훼팀장
16:00~16:30(30분)	- 스마트 LED 전등의 구조와 원리 (광 환경 프로그램 제어) - 스마트 LED 전등 제어 시연	김상철 연구관
16:30~17:00(30분)	- 장미 LED 처리시기 및 전조기간별 생육증진 효과	김주형 화훼팀장
17:00	- 폐회

<참고 1>

시설원예용 스마트 LED 전등

(농과원 공학부 김상철, 031-290-1851)

개발 배경

❍ 에너지 절감과 녹색성장의 필요에 따라 전산업 분야에 LED 전등 수요 확산

-  작물재배를 위한 보광 및 전조 광원으로 LED 전등 시스템의 개발 요구

* 식물은 사람과 완전히 다른 광이용(광합성, 광수용체) 구조를 지니고 있음

❍ 반도체 광원의 장점을 활용해 고품질, 고부가 농산물 생산기술 개발필요

용도

❍ 시설원예 온실에 설치해 광질조절* 및 조광상태**를 작물의 종류와 생육단계에 따라 자동제어함으로 작물의 생리반응 유도, 생장제어, 출하시기 제어 등에 횔용

* 광질조절 : 빛의 세기, 파장(색) 선택, 스펙트럼  브렌딩 비율, 조사광 주파수 변경

**조광상태 : 전등 점등, 소등시각 설정, 조광각도, 센서를 통한 피이드 백 제어

특징 및 성능

❍(제원) 스펙트럼 구성 : UV(380nm), 청색(470nm), 적색(660nm), IR(730nm), 백색광

- 출력 : 144W, 스펙트럼 구성비(R:B:W:IR:UV)=72: 36:12:12:12

❍(특징) 전등의 광질 및 조광 상태를 작물의 종류와 생육단계에 따라 프로그램으로 설정 및 제어

- 전력선 통신을 통해 광질 조절 및 조광 상태를 원격으로 설정, 제어, 감시

<시설원예 LED 전등 구조>

❍(성능) 광균일도 분포(66%), 연속 모듈 평균 광세기( 46 μmol@2.5m높이)

- 백열등 대비 60%이상의 전력비용 절감

- 약 10배 이상의 전등 수명(약 5만 시간)으로 관리비용의 절감

주요 기능 소개

❍ 작물의 종류와 생육단계에 따라  자동 조광 프로그래밍

- 유용한 광파장(스펙트럼)만 선택 할 수 있는 기능

- 광조사 시간을 임의로 설정 할 수 있는 기능

- 점멸(깜박이) 조사 기능(점멸 주파수 및 듀티 가변)

- 광의 세기를 정밀하게 조절할 수 있는 기능

❍ 광환경 지능제어 시스템

- 태양광의 상태에 따라 자동 점등 기능(장마철 및 겨울 재배시 유용)

- 일출, 일몰시간 자동 계산 기능(보광시간 설정 시 유용)

* 일출 일몰시간은 계절과 지역에 따라 다르고 계속하여 변함

- 온도 및 CO2 농도에 따라 광환경 자동 조절기능

-  전력 부하 및 발열 최소화 기술 적용(다중밴드 교번조사)

* 다중밴드 교번조사: 짧은 시간 동안 각각 다른 광파장을 교대로 조사하는 기술

❍ 전력선 통신 시스템

- 별도의 통신선을 부설하지 않고, 전력 공급선을 통해 통신.

- 인터넷을 통해 가정에서나 멀리 떨어진 곳에서도 전등의 상태를 모니터링하고 제어할 수 있음

❍ 조광 각도 조절 기능

- 조광면의 광 강도를 균일하게 하거나, 작물의 생육 단계에 따라 광 조사 각도를 넓히거나 좁히는데 유용

- 프로그램에 따라 자동으로 조광각도를 변경하는 기능