수직농장 인공광 검증 및 생산성 향상기술 개발
과제구분 IPET 수행시기 전반기
연구과제 및 세부과제명 연구분야 수행기간 연구실 책임자

스마트농업 정밀생산 실용화 기술 개발

 채소 ’21~’24 원예연구과 이지영

수직농장 인공광 검증 및 생산성 향상기술 개발

 채소 ’21~’24 원예연구과 이지영
색인용어

수직농장, 토마토, 육묘, 백색 LED, 포트, 보광처리
 
□ 연구 목표
토마토(Solanum lycopersicum)는 시설 과채류로 2022년 국내 재배면적은 6,111ha이며 생산량은 378,808톤으로 과채류 중 수박에 이어 시설 재배면적과 생산량이 두번째로 많은 작목으로 최근 3년간 생산량이 꾸준히 증가하고 있다 (Statistics Korea, 2023). 토마토는 묘의 품질이 생육과 과실 품질에까지 영향을 미치는 작목으로 건전묘 생산이 매우 중요하기 때문에 고품질 묘를 생산하기 위한 육묘시기, 온도, 시비, 육묘포트 등에 관한 많은 연구가 이루어졌다(Lee 등 2015; Lim 등, 1997; Park 등, 2017; Seo 등, 2018). 최근 농가에서는 노동력 절감, 농지 활용도 향상을 위해 공정육묘장을 활용하여 묘를 공급받는 비율이 증가하고 있으나 계절에 따라 외부 환경요인의 영향을 받을 수 있다. 특히 토마토 묘의 수요가 많은 가을재배인 경우 고온기에 육묘를 하기 때문에 묘가 도장하거나 연약해질 수 있어 이를 해결하기 위한 생장조절제나 적색광 등 인공광을 이용한 연구가 이루어졌다(Lee, 2001; Yun 등, 2007; Zhang 등, 2003). 식물공장은 연중 균일한 묘를 계획적으로 생산할 수 있는 장점이 있어 최근 과채류 우량묘를 생산하기 위한 광, 온도, 이산화탄소 등 환경제어 및 관수방법 등의 연구들이 수행되고 있다(Choi 등, 2023; Kim 등, 2019; Moon 등, 2023; Song 등, 2024; Yun 등, 2023). 특히 환경요인 중 선택적 파장을 조합하여 작물을 재배할 수 있는 장점을 가진 LED 광원은 기존에는 청색광과 적색광이 녹색에 비해 광합성 색소를 더 효과적으로 흡수하기 때문에 많이 이용되어 왔으나 최근 오이, 파프리카, 상추 등 여러 작물에서 광합성을 보조하는 녹색광이 포함된 넓은 스펙트럼의 백색 LED의 생장 및 기능성물질 증가 효과 등의 연구가 활발히 이루어지고 있다(Dung et al, 2020; Lee 등, 2022; Park 등, 2013). 또한, 원적색광은 700∼800nm의 파장대역으로 종자발아, 개화조절 및 초장, 엽면적 등 지상부 생육 촉진 효과가 보고되었다(Choi, 2003; Kang 등, 2019; Oh와 Runkle, 2015; Runkle and Heins, 2001). LED 효과는 작물, 품종, 환경에 따라 다른 경향이 나타나는 경우가 많아 작물에 따라 재배 목적에 따른 최적 광질의 조합이 필요하다. 육묘 뿐만 아니라 토마토 등 호광성 과채류는 정식후 약광기에 일조시간 및 광량이 부족할 경우 수량 및 품질이 저하되기 쉬워 인공광을 이용한 보광재배효과에 관한 연구가 이루어지고 있다(Paucek et al., 2020; Hwang 등, 2022). 보광처리를 하였을 때 파프리카는 과중은 무거웠던 반면 주당 과실수와 수량은 적었고 착색단고추는 품종에 따라서 수량 및 당도 증가 효과가 달라졌다고 한 보고와 같이 작목, 품종, 광원, 환경 등에 따라 보광효과가 다르게 나타났다(An 등, 2011; Lee 등, 2014). 따라서 본 시험은 인공광을 이용한 토마토 생산성 향상기술을 개발하기 위하여 식물공장 육묘에 적합한 포트와 육묘 및 보광재배에 적합한 LED 광원을 선발하기 위하여 수행하였다.
 
※ 자세한 내용은 첨부파일을 참고하세요.