식물재배등의 밝기(LUX)를 몰(μmol m -2s-1) 값으로 환산하는 방법

식물재배용 램프를 사용하는데 자주 듣는 말이 몰(μmol m2s1)입니다.
이것은 식물이 광합성하는 조건을 말하는 단위입니다.

다시 말해 식물의 광포화점과 식물재배등의 마이크로몰(μmol m2s1)값이 맞아야 실내에서 식물이 성장할 광조건이 만들어집니다.


많은 식물공장 및 스미트팜 관련 회사의 사이트가 있지만 식물재배등에 대한 마이크로몰(μmol m2) 값을 계산하고 확인하는 자료는 많지도 않고 있어도 어렵게 설명하여 도움이 되지 않아 일반인들이 쉽게 이해하도록 정리하였으니 참고하시기 바랍니다.


이 단위의 뜻을 간략하게 설명하면 1초 동안 가로X세로 1M안에 있는 빛의양 또는 광밀도입니다. 자세한 내용은 다른 사이트에서 확인하십시오.

그리고 마이크로몰(μmol m2s1)은 거리에 반비례하기에 식물재배램프와 식물간의 거리가 짧으면 마이크로몰(μmol m2)값이 급격히 상승하고 거리가 길어지면 급격히 낮아지는 현상이 있습니다.
식물재배용 램프를 식물 가깝게 설치하는 이유도 마이크로몰(μmol m2s1)을 높이기 위한 방법입니다.


우리가 눈으로 느끼는 빛의 밝기와 식물이 느끼는 빛의 밝기는 틀리며 룩스(LUX) 단위로 밝기 기준은 다음과 같습니다.

한여름 햇빛: 100,000 LUX                 => 1850μmol m-2 s-1
낮은 건물의 그늘: 50,000 LUX         => 925μmol m-2 s-1
높은 건물의 그늘: 25,000 LUX        => 462.5μmol m-2 s-1
사무실 및 독서실 밝기: 1,500 LUX => 27.25μmol m-2 s-1
야구장 밝기: 1,000 LUX                     => 18.5μmol m-2 s-1
주택 거실: 750LUX                              => 13.5μmol m-2 s-1

위의 기준으로 햇빛과 인공조명의 차이는 16배 이상 차이가 납니다.
한 예로 키우기 쉬운 상추의 경우 80 마이크로몰(μmol m2s1)의 광밀도가 필요하며 룩스(LUX)로 환산하면 5,920LUX의 밝기가 되어야 광합성 조건이 되어 식물이 성장하게 됩니다. 햇빛을 대신하여 램프로 식물을 키우는 것이 얼마나 많은 램프가 필요한지 이해가 되실 겁니다.

마이크로몰 측정기는 한국에서는 상당히 고가로 판매되고 있어 저렴한 LUX 측정기를 구입하거나 스마트폰을 이용하여 조명 측정 앱을 깔아 현재 식물재배등의 LUX를 측정하면 됩니다.

LUX => μmol m2s1 변환 계산
(측정값 LUX) X (햇빛 0.0185) = ( 변환값 μmol m2s1)예를 들어 스마트폰 앱으로 측정한 룩스(LUX)값이 1,500LUX이면
1500 X 햇빛 0.0185 = 27.25μmol m2s1

1500 X 형광등 0.0135 = 20.25μmol m2s1

1500 X 나트륨등 0.0122 = 18.3μmol m2s1

이와 같이 LUX에 램프의 상수를 곱하면 측정된 마이크로몰(μmol m2s1) 값을 확인 할 수 있다.

μmol m2s1 => LUX 변환 계산
(필요값 μmol m2s1) X (햇빛 54) = (변환값 LUX)
예를 들어 인삼의 광포화점이 74μmol m2s1 이면
74 x 햇빛 54 = 3,996LUX

74 X 형광등 74 = 5,476LUX

74 X 나트륨등 82 = 6,068LUX


이와 같이 재배하고자 하는 식물의 마이크로몰(μmol m2s1)값으로 램프 종류에 따라 밝기에 맞는 램프 수량을 정할 수 있습니다.

식물재배용LED램프도 형광등과 동일한 정수값을 적용하면 됩니다.

간단한 공식으로 식물재배용램프의 설치 후 광합성 조건이 맞는지 확인 할 수 있습니다.

대부분이 마이크로몰(μmol m2s1)값이 상당히 낮게 나올것입니다.

앞에서 언급했듯이 램프의 높이를 낮춰 식물에 가깝게 하면 마이크로몰값이 높게 나오게 할 수 있습니다.

밀폐형 식물공장 재배램프가 업다운 리프트 장치가 되어 있는 이유도 적은 램프로 마이크로몰값을 높이기 위한 목적입니다.