2016년 5월 28일 토요일

식물재배용LED램프 설치와 식물의 광합성 조건

실내에서 식물을 키우고 식물재배용 램프를 설치하고 싶은 분들에게 램프 구매 후 쉽게 설치하는 방법을 알려 드립니다.

앞에 언급한 블로그 글의 제목인
"좋은 식물재배용 LED 램프 구별 방법"
"식물재배용LED램프로 키우면 잘자랍니까?"
등의 블로그 내용 3탄으로 보시면 됩니다.

식물재배용 LED램프에 대하여 자주 언급하는것은 램프 구매 후 실망하는 분들이 많아 안타까운 마음으로 도움을 주고자 정보를 제공합니다.

그리고 현덕 제품을 구매해 주시는 모든 분들에게 감사의 말씀을 드립니다.

글의 제목과 같이 "식물재배용LED램프 설치와 식물의 광합성 조건"을 일반인들이 이해하기 쉽게 설명하도록 하겠습니다.

식물재배용 램프를 설치하는 이유는 식물의 광합성을 할 수 있는 환경을 만들어 주기 위해 설치한다는 것은 누구나 알고 있습니다.
그런데 램프를 몇개를 설치해야하고 어떻게 설치해야 되는지 잘 알지도 못하고 구입처에 문의해도 잘 알지 못하는 경우가 많습니다.

여기에는 조명에 대한 상당히 복잡한 계산과 테크닉이 필요하기 때문입니다. 그래서 자료를 찾아보면 전문적인 용어와 계산이 나열되어 있어 일반인들은 너무 어려워 쉽게 포기해 버립니다.
글을 쓰는 저도 자료를 찾아보면 너무 어렵게 적혀있고 전문용어로 가득 나열되어 있어 일반인들이 이해하기 어렵겠다 느끼고 있습니다.

먼저 구매한 식물재배용 LED 램프의 박스에 적혀 있는거나 설명서에 있는 내용을 보면 다음 그림과 같습니다.


1. 파장대별 효과
- 파장별 성능 및 효과 표시(다른 사이트 참조 바람)

2. 빔각도
- 빛의 조사각도 즉 전구가 아래로 빛을 보내는 각도를 말합니다. 램프에 따라 확산형과 조사형이 있는데 식물재배등은 조사형이 좋습니다.(집광효과가 좋음)
  LED램프의 경우 120도의 조사각을 가지고 있습니다. 확산형의 경우 흰색 불투명 아크릴판으로 빛을 산란하여 비추게 합니다.
  (참고사항) 
  식물재배용LED램프는 집광형이 좋으며 필요한 빛을 식물에게 많이 보낼 수 있기 때문입니다. 반면 확산형은 일반적인 조명으로 사용시 좋습니다.
  그외 전구형 모델은 한두개의 화분에 적합하며 바(BAR) 모델은 많은 양의 식물을 키울때 적합합니다.(내용이 많아 다음편에 소개하겠습니다.)

3. 전격전압/주파수
- DC(직류)를 사용하는지 교류(AC)를 사용하는지 알려줍니다.
  직류 전원을 사용하는 제품은 표시된 아답터를 사용하시면 됩니다.
  간혹 교류(AC) 제품 중 일본 현지 사용 램프를 가지고 오는데 주파수가 틀려 수명이 짧습니다.
 한국 교류 전력: 220V / 60Hz
 일본 교류 전력: 220V / 50Hz
 사용은 가능하나 주파수가 틀리니 참고하시고 일본제품 중에는 50/60Hz 혼용  가능이라고 표시 된것은 사용해도 무방합니다. (일본에는 50Hz와 60Hz 쓰는 지역이 따로 있습니다.)

4. 정격전력/전류
- 소비전력을 나타냅니다.
  루멘(lm)또는 룩스(Lx)가 높을수록 밝고 와트(W)가 낮을수록 전기를 적게 소모합니다

5. 광속유지율
- 처음 램프의 밝기를 시간에 따라 밝기가 줄어드는것을 나타내고 그림과 같이 90%는 좋은 편이며 2016년 기준으로 95%까지 나와 있습니다.(일반 LED조명 기준)

6. 광량자속밀도(PPFD) - 첵크 포인트
- 1평방미터당 1초동안 비추는 빛의 양 또는 식물의 광합성 할 수 있는 빛의 양
  그림과 같이 207µmol/m2S는 가로X세로 1m 면적에 1m 높이에서 1초동안 207µmol
정도의 빛의 양을 보낸다는데 이 전구 하나의 성능이... 경험 상 11,000Lx 정도 나온다면 가능하겠습니다.  WA WOO~~
 일반 형광등 36W 급 대처용으로 쓰는 15W LED램프의 밝기가 850Lx 정도인데 마이크로 몰(µmol)로 환산하면 대략 15~16µmol 정도 나옵니다. (항상 램프의 밝기 즉 성능은 가로,세로,높이 1m 기준입니다.)
이 내용을 읽어 이해 하시면 음지식물이 자라는 광 조건이 80µmol 정도 인데 식물재배용LED램프를 몇개 설치해야 되는지 알 수 있습니다.(80µmol / 16µmol = 5개)

7. 소켓
- 그림과 같이 E26은 일반 백열전구의 소켓 사이즈입니다.

8. 기타
- 식물재배용 LED램프는 왜? 고효율 인증이 없지?
  빛의 파장 떄문에 고효율을 맞출 수가 없습니다. 2016년 현재 LED램프 효율은 95% 이상이며 연색성등 태생적으로 한계가 있습니다. 그리고 수요가 적어 인증 기준도 정해지지 않았습니다.


식물재배용 LED램프에 대해서는 이 정도 마무리하고 식물의 광합성 조건을 쉽게 풀겠습니다.

식물의 광합성 조건은 빛, 온도, 이산화탄소 3가지 이다

빛의 세기가 증가하면 식물의 광합성도 증가합니다. 그러나 빛의 세기가 어느 정도에 이르면 광합성량이 증가하지 않는데 이때를 광포화점이라 합니다. 물론 온도가 올라가고 CO2가 올라가도 광합성량은 증가합니다. 일반적으로 10℃이하,  40℃이상일때 대부분의 식물들은 광합성을 중단합니다. 이때는 온도를 낮추는거나 온도를 올리는게 더 중요한 사항입니다.

식물공장에서 식물재배를 위해 20~25℃ 유지하는 이유 중에 광포화점에 맞춰 필요 이상의 램프 설치를 줄이는 이유도 있습니다. 대부분의 식물이  20~25℃가 생육 환경에 적합한것도 이유입니다.(구체적 내용은 다른 사이트 참조 바람)

이산화탄소도 광합성에 필요한 물질로 CO2를 전부 광합성으로 이용하는 이때의 빛의 세기를 보상점이라합니다.(구체적 내용은 다른 사이트 참조 바람)
보상점보다 약한 빛을 받으면 광합성으로 만들어진 영양분보다 식물의 호흡으로 소모되는 영양분이 많아 식물은 시들어 죽습니다. 실내에서 식물이 죽는 원인 중 하나이고 그래서 식물을 키우기 위해 빛을 공급하는 목적으로 식물재배용 램프를 설치합니다.

광포화점과 보상점에 대해 쉽게 설명했지만 역시 어렵게 느껴져 간단히 사람에 비유한다면

 우리도 날씨가 추우거나 더우면 활동하기 힘든것 처럼 식물도 춥거나 더우면 광합성을 하지 않습니다.(광포화점)
우리가 먹는게 부실하면 살이 빠지고 병에 잘 걸리듯이 식물도 광합성을 못하면 비축한 영양분을 소비하고 시들어 버립니다.(보상점)

식물재배용램프 사양 및 성능 보는법 그리고 실내에서 식물이 죽는 이유 그리고 키우는 식물에 필요한 식물재배용램프의 설치 수량을 알려 드렸습니다.



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