스크랩 농사에 사용되는 LED 등

[花사랑]

▲ 전주생물소재연구소 연구원들이 실내에서 LED 조명으로 6개월째 재배 중인 인삼을 살펴보고 있다. 이곳 인삼은 1년 반 ~2년근 수준으로 일반 인삼보다 사포닌을 2배 이상 함유한 것으로 나타났다. 김창곤 기자

LED<발광소자>조명 받고 인삼이 '무럭무럭'

● 전주에 밭대신 '식물공장'… 4년근을 1년6개월 만에 키워 
市가 세운 생물소재硏, 시험재배에 성공 
광합성 돕는 청색·적색광 24시간 비쳐 
사포닌 성분 더 나와… 새 농업모델로

전주=김창곤 기자 cgkim@chosun.com

 

4년근(根) 인삼을 1년 6개월이면 빌딩 안에서 길러낸다. 공간을 입체적으로 활용해 밭보다 생산성이 높다. 유용 물질인 사포닌 성분도 많아진 인삼이다. 실내에서 빛과 자양분 등 성장 환경을 완벽히 제어, 안전성은 걱정하지 않아도 좋다. LED(발광소자)를 활용한 '식물공장'이 눈앞에 펼쳐지려 한다.

21일 오전 전북 전주시 덕진구 장동 전주생물소재연구소. 10평 남짓한 실내에 도서관 서가처럼 층층이 생육상자들이 놓여 넓은 잎의 작물들이 자라고 있다. 작물 위에선 작은 LED들이 청색과 적색 빛을 내리쬐고 있다. 상자 패널을 들추니 길이 20㎝ 안팎의 인삼 뿌리가 드러난다.

이 연구소 두홍수 박사는 "묘삼(苗蔘·1년 남짓 자란 어린 인삼)을 LED 조명 아래 양액(養液)으로 6개월 길렀더니 밭에서 2년 재배한 것만큼 자랐다"고 말했다. 그는 "여러 파장의 빛 가운데 식물의 광합성을 가장 효과적으로 돕는 청색 및 적색광을 LED로 매일 24시간 비췄다"고 했다. 밭에서의 인삼은 연중 3~4개월만 자라지만 이곳에선 계속 자란다는 설명이다.

이곳 실내 한쪽에선 LED 아래 물 고추냉이(와사비)도 자란다. 밭 고추냉이보다 높은 가격(㎏당 7만~10만원)에 유통되는 고부가가치 작물이지만 13~15도의 수온이 유지되는 강원도 일부에서만 재배된다. 이 작물들은 청색광을 싫어하는 병해충에 대한 걱정 없이 재배된다.

전주시가 만든 전주생물소재연구소는 생물기업인 NBM과 함께 작은 식물공장을 세워 걸음마를 하고 있다. 식물공장은 인공 제어 기능을 갖춘 실내에서 작물을 공산품처럼 계획 생산하는 첨단 시스템. 이 연구소 권태호 소장은 "시험 단계지만 국내 처음 수경재배와 LED 조명기술로 환경을 제어하는 식물공장"이라고 소개했다.

권 소장은 "식물공장은 도심이나 사막·극지에서도 외부환경에 흔들리지 않고 높은 생산성으로 청정 식물을 길러내면서 유용 물질 함량도 높일 수 있다"고 했다. 실제 이곳에서 기른 인삼에선 밭 인삼보다 사포닌이 뿌리에서 2~3배, 잎에서 5~10배나 추출됐다. 연구소는 "이는 생육환경을 최적화한 덕분으로 추측된다"며 "그 원리를 밝혀 다른 작물에 적용하면 식물공장은 천연 유용물질의 생산 거점이 될 것"이라고 했다.

LED를 이용한 식물공장은 자연 환경과 다투지 않는 미래 도시농업의 모습으로 선진국이 도입 중인 시스템. 일본에선 지난해 미쓰비시화학이 이 사업에 진출한다고 밝혔다. 국내에서도 최근 농촌진흥청이 LED 조명으로 들깨·딸기 등의 생산량을 늘리고 품질도 높였다고 보고했다.

전북대 반도체물성연구소는 전주생물소재연구소의 기술 등을 토대로 'LED 조명을 활용한 식물공장시스템'을 개발하고 나섰다. 전북대·원광대·군산대와 농업과학기술연구소·전기응용신기술센터·전자부품연구원 등의 연구두뇌, 그리고 지역 50여 LED 업체 및 식품업체가 산·학·연 컨소시엄을 이룬다.

이 산·학·연은 식물 생장촉진과 생리조절을 위해 작목별·성장단계별 최적 조명·영양 조건과 온·습도, CO₂농도 등을 규명하면서 이를 적용할 공장을 구축한다. 관련 연구센터를 연내 발족한 뒤 반도체와 농업·미생물·해양생물·식품·IT·소재 등 신기술을 복합, 100% 환경을 제어하는 빌딩농업 체계를 구축하려는 것이다.

고효율에 내구성이 큰 LED칩과 모듈(패널) 등 기기·기구를 개발하면서 3년 안에 고부가가치 작목을 선정, 첫 식물공장을 세우고 생산품을 상업화한다는 목표다. 홍창희 반도체물성연구소장은 "식물공장은 전기 공급이 가능한 폐지학교 건물이나 폐터널에 입지, 농업 부가가치를 높이고 의약산업 등으로 영역을 넓혀 새 일자리를 많이 만들 수 있다"고 말했다.

전북도와 전주·익산시는 이 사업에 예산을 후원하면서 산·학·연 네트워크 가동을 뒷받침한다. 지식경제부도 신산업을 육성하는 지역특화 프로젝트로서 이 사업에 대한 예산 지원을 약속하고 있다. 이금안 전북도 전략산업국장은 "때맞춰 정부가 농촌진흥청을 전북혁신도시로 옮기고 익산에 400㏊의 국가식품클러스터를 조성키로 확정하면서 이와 연계된 LED 기술 개발은 큰 시너지효과를 거둘 것"이라고 기대했다.

LED란 

light emitting diode(발광소자). 전기 에너지를 빛 에너지로 바꾸는 반도체 소자. 백열등보다 최대 95%까지 에너지를 절감할 수 있다. 광합성과 관계되는 청색·적색 파장만 골라 식물에 비추면 높은 에너지 효율로 성장을 촉진한다. 정부는 LED 조명 보급률을 2015년까지 30%로 높인다는 목표를 세운 데 이어 가전·디스플레이·자동차와 농업·생물 분야 등에 LED 기술을 융합하는 특화단지들을 조성하는 계획을 만들고 있다.

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