미래 산업형 식물공장과 LED 기술(8)

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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8. LED를 가장 적절하게 사용하는 방법

 

위와 같은 연구에서 얻은 결론에 의하면 LED의 가장 효율적인 사용방법은 아래와 같다.

 

방법 1. LED 광원은 무조건 재배식물과 가까워야 한다. 이 방법을 실현하기 위해서는, LED 바는 꼭 높이를 조절할 수가 있어야 한다. 즉 식물이 덜 자라 키가 낮을 때는 LED 바의 높이도 낮춰주고, 식물이 자랄수록 광원의 높이를 올려 주어야 한다.
이 방법으로는, LED 바를 장착한 지지대의 높이를 간편하게 변경시킬 수 있는 자동화 장치가 필요하다는 뜻이다. LED 바가 재배식물에 2배 가까이 있으면 전기세는 4배 절약이 되는 셈이기 때문이다.

 

방법 2. LED는 식물의 위치에서 봤을 때 수직인 채로 바로 비춰 줘야 한다. 이는 아주 중요한 것으로, 같은 각도를 유지해야 한다는 뜻이다. LED를 식물의 위치에서 봐서 50° 쯤 기울어져 있게 설치한다는 것은, 전기세의 50%를 아무런 이유도 없이 갖다 버리는 꼴이 된다.

 

방법 3. LED 사용전류를 가능한 한 최대정격이나 조금 더 많은 양을 흘려 사용한다. 광량의 변화는 포화점 가까이 까지는 LED에 흐르는 전류에 비례하므로, 가능하면 많은 전류를 흘려 사용하는 것이 경제적이다. 다만 여기서는 LED의 발열 문제를 해결해야 하므로 충분한 방열판을 장착해 밀착되도록 해야 한다.
LED의 사용 권장 주변온도는 대략 약 45℃까지로, 그 이상이 되면 수명이 급격하게 짧아지기 때문이다. 어떤 경우에는 LED와 밀착되어 있는 방열판에 가느다란 구리 파이프를 연결해 두고 여기에 물을 흘려 냉각시키는 방법도 고려해 볼 수 있다.

 

 

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※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 미래 산업형 식물공장과 LED 기술(8)