최근 발광다이오드(LED:Light Emitting Diode)는 조명, 가전, 차량, 선박 등 모든 산업분야에서 21세기 꿈의 광원으로 크게 주목받고 있다.

초 고유가 현상이 이어지고 기후변화협약의 온실가스 감축 의무가 현실화되면서 에너지·자원의 효율적 이용과 절약이 지속가능한 경제성장을 결정짓는 중요한 변수가 되고 있다.

이러한 상황에서 발광다이오드는 타 산업과의 접목 및 획기적인 에너지 절감이 가능하고 친환경적이라는 장점까지 가지고 있어 일상생활 곳곳으로 급속히 보급되고 있다.

이는 농업분야에서도 마찬가지이다. 농업분야에서 발광다이오드가 주목을 받는 몇 가지 이유를 들 수 있다.

첫째, 식물의 광합성 및 생장에 필요한 단색광이다. 둘째, 전력 소모량이 적다. 셋째, 수명 또한 반 영구적이다. 넷째, 다른 조명기구와 달리 수은이 들어있지 않아 친환경적이라 할 수 있다. 마지막으로 자연광을 대신해 빛의 파장을 선별적으로 조사할 수 있어 농업분야에 적용이 가능하다.

최근 일본에서는 발광다이오드 조사가 엽채류의 비타민C 증가에 유효하다는 연구보고가 있었다.

뿐만 아니라 냉장고의 냉장실에도 발광다이오드 조사가 효과적인 것으로 알려져 있다.

따라서 발광다이오드 조사를 통해 식물체내의 유용물질(기능성물질) 함량을 증가시킬 수 있다면, 이는 국내 농산물의 품질 향상에도 크게 기여할 수 있다.

그동안 농촌진흥청 농업과학기술원 식물영양과에서는 ‘미래의 빛’으로만 여겨져 온 발광다이오드를 시설 작물인 잎들깨·국화재배에 도입하기 위해 노력해왔다.

연구 결과에 따르면 적색광 전조로 전기요금을 무려 57~83% 가량 절감할 수 있었고, 수량 및 생장에서도 15~20% 가량 증가 효과를 얻을 수 있었다.

또 참외 재배의 경우 발광다이오드를 이용한 초적색광 전조 재배시 파이토크롬(phytochrome:식물 시각색소에 해당하는 단백질) 작용유도를 통해 28~36% 가량의 재배수량 증가 효과를 얻을 수 있었다.

이처럼 발광다이오드는 농업분야에서 많은 장점이 있지만 이를 농가에 보급하기 위해서는 현장 적용시험을 통한 인식제고, 광 조절 제어장치 개발, 초기 설치경비 절감 등 해결해야 할 문제점이 아직 남아 있다.

농촌진흥청 식물영양과에서는 잎들깨·국화 전조재배에 적용 가능한 농가형 광 조절 제어장치 및 사용기술 개발을 위해 제조회사와 기술개발 협약을 체결했으며 빠른 시간 내 농가에 보급될 수 있도록 연구와 개발에 노력을 기울이고 있다.

비록 아직까지 개발 단계에 있는 기술이지만 지속적인 기술혁신과 효율 증대, 가격 하락이 이루어진다면 에너지 절감효과, 농산물의 품질향상과 수량증대 등 농가 수익 창출에 크게 기여할 수 있다.

이와 동시에 ‘작물별 농가형 광질 제어장치’의 특허출원 및 기술이전을 통해 관련 산업에서 새로운 부가가치를 창출하는 등 경제 활성화에도 기여할 수 있을 것이다.

이기상<농촌진흥청 농업연구관>