식물을 성장 촉진시키는데 가장 적합한 색광(色光)은 어떠한 것일까요?
1. 서론
우리나라에서 요즘 아파트 베란다에 식물을 키우는 인구가 많아졌습니다. 간단하게 베란다 도시 농업이라고 하더군요.
집에서 바로 신선한 농산물을 재배하여 먹을 수 있다는 낭만이 있습니다. 물론 요즘 2배 가까이 올라간 농산물 물가를 생각해보면 상당히 절약하면서 농산물을 섭취할 수 있다는 장점이 큽니다.
주로 아파트 베란다를 이용하여 미니정원을 만드는 것인데 자연광이 부족하거나, 식물을 성장시키는데 도움을 주고 싶다면, 이때 필요한 것이 식물성장조명입니다. 그러나, 식물성장조명을 구매하기 전에 고려해야 할 몇 가지가 있습니다. 가장 중요한 것 중 하나는 식물성장조명이 방출하는 빛의 색깔과 어떤 것이 현재 기르고 있는 식물에 가장 잘 적합한지를 이해하는 것입니다.
가시광선 스펙트럼은 생물의 성장과 광합성을 촉진합니다.
식물성장조명을 이해하기 위한 첫 번째 단계는 전자기 스펙트럼입니다. 가시광선 스펙트럼은 전자기 스펙트럼의 일부로, 인간의 눈으로 볼 수 있는 빛을 포함합니다. 전자기 스펙트럼은 매우 넓은 범위의 파장을 포함하는데, 이 중에서 약 380nm(나노미터)에서 750nm 사이의 파장만이 가시광선에 속합니다. 이 범위 내의 빛은 다양한 색깔을 나타내며, 각각의 색은 특정한 파장을 가지고 있습니다. 식물은 광합성을 통해 에너지를 생산하는데, 이 과정에서 가시광선 스펙트럼의 특정 파장을 사용합니다. 여기서 알아야 할 두 가지 측정값은 켈빈과 나노미터입니다.
켈빈(K)은 전체 광 스펙트럼의 색 온도를 측정합니다. 오늘날의 LED 식물성장조명은 일반적으로 2,700에서 6,500의 켈빈 범위를 가지고 있습니다. 만약 식물이나 꽃의 생장을 촉진하고자 한다면, 5,000에서 7,500 켈빈 범위에 속하는 빛을 선택하는 것이 중요합니다. 켈빈 스펙트럼의 낮은 쪽에 있는 전구는 개화와 과일 맺기를 촉진하는 데 더 적합합니다.
나노미터는 특정 색상의 빛의 특정 파장을 측정합니다. 식물이 광합성을 진행하는 데 필요한 가시광선의 범위는 대략 380에서 750 나노미터의 파장을 포함합니다. 이것을 광합성 활성 방사선(PAR)으로 불립니다. PAR에는 파란색 빛(400에서 520 나노미터)과 빨간색 빛(630에서 700 나노미터) 및 그 사이의 모든 것이 포함됩니다. 파란색과 빨간색 빛이 식물 성장과 광합성 과정에 특히 중요하다고 인식되고 있지만, 균형 잡힌 건강한 식물 성장을 지원하는 데 전체 PAR 스펙트럼(녹색과 노란색 빛 포함)이 중요하다는 것을 아는 것이 필수적입니다.
전체 PAR 스펙트럼이 광합성 동안 사용되지만, 빨간색과 파란색 빛이 식물이 사용하는 빛의 대부분을 차지합니다. 각각의 빛은 식물의 성장과 발달을 독특한 방식으로 지원합니다. 식물 성장에 적합한 빛의 색깔은 식물의 성장 단계와 필요에 따라 다릅니다. 일반적으로, 식물 성장에 가장 유익한 빛의 색깔은 파란색과 빨간색입니다.
파란색 빛은 주로 식물의 초기 성장 단계에서 중요합니다. 파란색 빛은 강한 뿌리 발달, 강한 줄기와 잎의 성장을 촉진합니다. 이는 광합성을 촉진하고, 엽록소 생성을 높여 식물이 더 푸르고 건강하게 자라게 합니다.
빨간색 빛은 식물의 개화와 과일 맺는 단계에 중요합니다. 빨간색 빛은 개화를 촉진하고, 과일의 성숙을 돕습니다. 또한, 식물의 종류에 따라서는 줄기의 성장과 잎의 확장을 지원하는 데에도 중요한 역할을 합니다.
빨간색 대 파란색 빛의 중요성은 때때로 개화 촉진과 식물의 비대 성장 사이의 차이로 단순화되기도 하지만, 각각의 빛의 역할을 너무 쉽게 단순화해서는 안 됩니다. 결국, 빨간색과 파란색 빛 모두 식물 성장과 발달에 필수적이며, 어느 한 쪽 없다면 식물이 장기간 생존할 수 없습니다. 이 두 색깔, 빨간색과 파란색의 빛을 적절히 조합하여 사용할 때, 식물의 성장과 발달을 최적화할 수 있습니다.
2. 식물의 성장을 촉진시키는데 있어서 LED조명과 HID조명 어떠한 것이 좋은가?
식물 성장 조명으로서 LED와 HID(High Intensity Discharge) 램프는 서로 다른 기술을 사용하여 식물에 필요한 빛을 제공합니다. 각각의 조명 방식은 특정 장단점을 가지고 있습니다.
(1) LED 조명
- 에너지 효율성: LED는 HID에 비해 에너지 효율이 높으며, 같은 양의 빛을 생산하기 위해 더 적은 전력을 사용합니다.
- 수명: LED는 일반적으로 HID보다 수명이 길어, 교체 비용과 유지 보수가 적게 듭니다.
- 발열량: LED는 HID보다 훨씬 적은 열을 발생시키므로, 식물에 가까이 설치할 수 있고, 추가적인 냉각 시스템에 대한 필요성이 줄어듭니다.
- 조명 스펙트럼: LED는 특정 식물의 성장 단계에 맞춰 조절할 수 있는 다양한 색상 스펙트럼을 제공할 수 있습니다. 이는 식물의 성장을 최적화하는 데 도움이 됩니다.
- 초기 비용: LED 조명은 HID에 비해 초기 설치 비용이 더 높습니다.
(2) HID 조명
- 강한 광도: HID 램프는 매우 밝은 빛을 제공하며, 이는 넓은 면적의 식물에 빛을 공급하는 데 유리할 수 있습니다.
- 가격: 일반적으로 HID 조명은 LED보다 초기 구매 비용이 낮습니다.
- 발열량: HID 램프는 상당한 열을 발생시키며, 이로 인해 추가적인 냉각 시스템이 필요할 수 있습니다.
- 에너지 소비와 수명: HID는 LED보다 에너지 효율이 낮고 수명이 짧아, 장기적으로 더 많은 에너지 비용과 교체 비용이 발생할 수 있습니다.
- 스펙트럼 조절: HID 조명은 LED만큼 다양한 스펙트럼의 빛을 제공하지 못할 수 있습니다, 이는 식물의 특정 성장 단계에 맞춰 조명을 최적화하는 데 제한적일 수 있습니다.
선택의 문제인데 이는 사용자의 목표, 예산, 설치 공간의 크기, 그리고 특정 식물의 요구에 따라 달라질 수 있습니다. LED는 장기적인 비용 절감과 특정 식물에 대한 세밀한 조절이 필요할 때 선택하면 좋습니다. 반면, HID는 넓은 공간을 밝히고 초기 비용을 줄이고 싶을 때 유리할 수 있습니다.
3. 식물 장조명은 하루에 얼마나 켜져 있어야 하는가?
- 초기 성장 단계나 묘목: 하루에 16시간에서 18시간의 조명을 제공하는 것이 좋습니다. 이 시기의 식물은 많은 빛을 필요로 하며, 충분한 빛은 강한 뿌리와 줄기, 건강한 잎의 발달을 돕습니다.
- 성장 중인 식물: 하루에 12시간에서 16시간 정도의 조명이 적절합니다. 이 단계에서는 식물이 에너지를 축적하고 성장을 극대화하기 위해 충분한 빛이 필요합니다.
- 개화나 결실을 위한 식물: 이 단계의 식물은 하루에 12시간 정도의 빛이 필요할 수 있습니다. 일부 식물은 특정한 광주기를 통해 개화를 촉진할 수 있으며, 이는 식물의 종류에 따라 다릅니다.
또한, 식물은 어둠의 기간도 필요로 하며, 이는 식물의 호흡과 에너지 대사 과정에 중요합니다. 따라서, 식물에게는 하루 중 일정 시간 동안의 어둠이 필요하며, 이 시간은 식물의 종류와 성장 단계에 따라 달라질 수 있습니다.
식물의 종류, 성장 환경, 그리고 특정 목표(예: 개화 촉진, 과일 맺기 등)에 따라 조명의 시간과 강도를 조절해야 할 수도 있습니다. 따라서, 식물의 요구사항과 성장 조건을 잘 이해하고 조명을 적절히 조절하는 것이 중요합니다.
'문화생활' 카테고리의 다른 글
| 무시동히터, 과연 안전한가 (0) | 2024.02.15 |
|---|---|
| 들어보니 노래가 좋다. 뭐지? 하고 찾아보니 “인사” (0) | 2024.02.13 |
| 퍼블릭도메인(public domain) (0) | 2024.02.02 |
| 이태원참사특별법에 대하여 알아보았습니다. (7) | 2024.01.31 |
| 챗GPT로 할 수 있는 일들에는 무엇이 있을까요? (2) | 2024.01.29 |
