실증환경 설명 / 철원플라즈마산업기술연구워

철원플라즈마산업기술연구원(이하 연구원)이 개발한 퀀텀닷 조명을 적용, 철원샘통고추냉이(주)(대표 박상운, 이하 철원샘통)와 함께 첫 시험 재배한 고추냉이 가 지난 6일 첫 수확 행사를 갖고 자축했다.

연구원과 철원샘통에 따르면, 이번 퀀텀닷 조명의 보광 적용으로 고추냉이의 고품질 근경은 2.5배, 생육 생장은 1.5배 증가하였고, 근경 수확 기간도 평균 20개월에서 15개월로 5개월이나 단축된 걸로 나타났다.

또한 줄기가 튼튼해지고 25%에 이르던 고사주가 거의 없어짐에 따라, 경제적인 효과도 크다고 판단하고 있다.

고추냉이는 일반적으로 얕은 맑은 물에서 18개월 내지 24개월 정도 자라야 수확할 수 있는 고부가가치 식용작물로, 생육환경이 매우 까다로워 국내에서의 물재배 방식은 철원의 샘통일원에서만 재배되고 있다.

연구원은 작물에 최적화된 퀀텀닷 조명의 기술개발을 위해 3~4년간 부가가치가 높은 고추냉이를 연구시설 식물공장에서 실험 재배하면서 고추냉이 생육에 최적화된 퀀텀닷 조명을 개발했다.

이후 2020년 11월부터 철원샘통에 50평 규모의 실증포를 운영한 결과 이번에 시험재배의 성공으로 이어졌다.

퀸텀닷 자연광 조명에 대한 설명 / 연구원 자료

퀀텀닷(Quantum Dot) 소재는 입자의 크기가 나노미터(nm)단위의 반도체로, 에너지를 받아 빛을 방출하는 특성을 갖는다. 이때 방출된 빛은 좁은 반치폭의 파장대역으로 높은 색순도 특성을 갖게 되어 QLED-TV나 QD-Monitor 등의 디스플레이 제품에 적용됐다.

연구원에서는 퀀텀닷 소재에 기존에 함유된 중금속 성분 대신 InP계 소재를 사용해 유해물질 제한 지침(RoHs)을 준수하고, 이를 분말화한 연구 결과를 통해 열과 수분, 광에 대한 안정성을 확보하는 한편, 필름이나 렌즈 등의 형태로 가공해 자연광 퀀텀닷 조명, 작물별 최적 식물 생장용 퀀텀닷 조명 기술을 개발, 상용화를 위해 연구를 지속하고 있는 것으로 알려졌다.

퀀텀닷 식물조명 제품은 퀀텀닷 소재가 갖는 광변환 특성을 바탕으로, 작물별 맞춤형의 최적화된 빛 스펙트럼을 구현해 높은 생육 촉진 효과와 기능성 성분 향상을 가져오며, 균일한 광 분포로 스마트팜 내의 위치에 구애받지 않고 고른 성장을 유도하는 것으로 나타났다.

연구원은 이후 고추냉이에 대한 확대보급과 딸기, 토마토, 파프리카 등 지역의 농특산물과 맞는 기술개발을 지속해 나갈 것으로 알려졌다.

철원플라즈마산업기술연구원(http://www.cpri.re.kr/)

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미래세대 정일관 jusinsaja@naver.com 정일관의 기사 더보기

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