LED식물 공장의 딸기 재배에 대해서 투고하였습니다만, 읽기 어려워서 다시 모바일 버전으로 정리해서 업로드합니다.딸기 스마트 팜 식물 공장 이해 스마트 팜 LED딸기 재배에 관해서, 루비스코은 비전문가 일반인 때문에 전문적인 용어와 기술적으로 깊은 내용은 가급적 배제하고 쉽게 이해할 수 있는 내용에서 농사를 사업으로 뜻을 갖고 있거나 창업을 희망할 준비 하는 분들에게 고민을 결정하는데 작은 지침이 되기를 희망합니다.물리적 요구 조건과 환경 요구 조건, 주요 재배 시설과 딸기 생육의 특성, 광학적 특성, LED의 이해를 돕기 위하여 이해를 통해서 사업적으로 검토하는 데 참고가 되는 가이드입니다.딸기는 한국뿐만 아니라 전 세계적으로 소비자 선호도가 가장 높고, 생과 및 가공 면에서 가장 많은 식용되고 활용되는 과일 채소 작물입니다. 시기로 시장 수요를 공급이 채우지 못하는 소비자 선호가 높은 작물인 만큼 국내외의 많은 개인과 기업이 사업으로 재배하기를 희망하는 고부가 가치 작물입니다. 그러나 특정 품종(사계절성 품종)을 제외하면 한국의 품종은 한 케이성 품종으로 주로 겨울에 재배되며 소비되고 있습니다. 이 겨울에 한정된 딸기 재배를 1년 내내 재배하고 소비하면 경제적 가치가 훨씬 많죠.어떤 사업에서도 마찬가지겠지만, 농업, 농업은 결코 거짓말을 하지 않겠습니다. 노력한 만큼 지나치게 솔직하게 결과가 주는 것이 농업입니다. 많이 공부하고 충분히 생각하고 신중히 검토하여 의미 있는 결과가 나오기를 바랍니다. LED식물 공장 산업의 현실 LED가 기존의 조명 산업을 대체하는 친환경 전기 에너지 광선 소자로 규정되어, 우리의 일상에서 기존 조명을 대체한 다양한 LED제품이 넘치고 있습니다. 개인적으로 한국에 LED는 발광 소자가 본격적으로 선 보이기 전인 1999년에 처음으로 LED를 이용하고 보안용 검사용 조명의 개발 시작 LED시장이 현재 만큼 쑥쑥 성장 할 줄은 예상하지 않았으며 그 중 농업 분야에서 활용도가 부각 되리라고는 상상도 못했어요.2010년 전후에 일본은 범 국가적 차원에서 식물 공장 산업을 육성하고 관련 예산을 통해서 지원하며 반도체 기업뿐 아니라 관련 기업이 우후죽순으로 생겨나고 그 분야에서 가장 발전된 모델로 크게 앞서고 갔습니다.그러나 그들이 지구상에서 가장 예쁜 풀이라고 자부하고 재배한 야채는 문자 그대로 야채에 불과합니다. 고도화된 자동화 시설에서 생산하는 결과물이 반도체 및 부품 소자 등의 고부가 가치 생산물이 없이 야채라는 사실이 초기 시설 투자와 그 시설의 유지에 따른 엄청난 비용 대비 도저히 수지가 맞지 않는 사업이었기 때문입니다.아무리 좋은 시설과 환경에서 재배한 채소에서도 소비자가 이해할 수준의 가격에 소비하지 않으면 안 됩니다.소비자가 마트나 시장에서 일반 관행 농으로 재배한 상추 100g을 1,000원에 구입할 수 있는 가격이 형성된 상태에서 최첨단 자동화 시설에서 재배했다는 생산 과정의 이유로 같은 100g을 10,000원에 구입해야 할 경우, 상추의 품질과 맛이 10배의 가치와 차로 소비자가 인정하지 않으면 안 됩니다. 그러나 현실은 그렇지 않습니다. 결국 지나치게 비싼 가격은 소비자의 겉모양을 초래하고 경쟁력이 없는 경제적인 측면에서 비용 대비 효과가 크지 않다는 점에서 현재보다는 좀 더 미래의 대안으로 생각하고 왔습니다.그러나 최근 3~4년 전부터 일본의 일부 실제 공장이 흑자로 전환되고 있으며, 보다 긍정적으로 발전할 가능성이 높아지고 있습니다. 한국도 LED를 이용한 식물 재배에 관심 있는 개인과 기업이 점점 늘어나고 있어 국가 차원에서 관심과 지원이 매년 확대되고 있습니다.그래도 여전히 소극적인 이유는 앞의 일본의 사례와 다르지 않다. 투자 대비 수익성이 적고 시설 투자비 회수에 상당한 기간이 걸릴 이유입니다. 특히 기존 토경 재배나 일반 주택 시설 재배는 감가 상각 시설의 비율이 적은 상대적으로 생산 원가에 따른 가격 결정이 비교적 유리하지만 LED식물 공장 재배 시설은 거의 모두 전기에서 유지되는 생산 가동 시설입니다. 초기 시설 투자 대비 감가 상각 비율이 높고 시설 투자 후 5년만 지나도 추가적인 유지 관리 비용이 발생하는 경제적 부담이 커지고 농업용 전기 인가를 받는다 하더라도 전기료 부담은 아주 높습니다. 또, 포장 및 유통 물류 비용도 적지 않아 이런 이유에서 수확한 작물의 시장 접근 가격을 종래의 관행 재배 농산물과 같은 가격으로 소비자에 접근할 수 없습니다.식물 공장 재배 작물은 최우선으로 생각하지 않으면 안 되는 것이 소비자와 시장 선호도가 높은 고부가 가치 작물에서 높은 시설 투자로 생산 원가가 비싸도 비 계절 소비 선호 작물로 수익성이 높지 않으면 안 됩니다. 철이 지나도 안정된 수요가 없으면 안 되고, 입이 없는 작물이면서 가공성도 좋지 않으면 안 됩니다. 또 생산 회전율이 빠르며 소비자 접근이 좋지 않으면 안 되고, 계절에 의한 시설의 재해 발생 위험 요소도 적지 않다 필요가 있습니다. 연중 일정 수익이 보장되어 가격 변동의 위험이 적고 가격 변동폭이 적지 않으면 안 되고, 국내 공급 뿐 아니라 수출도 가능한 농작물이라면 더 좋아요. 이러한 조건에 가장 부합하는 작물이 딸기임을 누구도 인정할 수밖에 없겠죠.스마트 팜 LED딸기 재배를 위한 공간 기존 비닐 하우스 재배에서 벗어나고 지상 또는 지하의 밀폐된 건축물 공간에서 원하는 작물을 재배하려면 반드시 공간적 또는 구조적 요건을 충족해야 한다. 제철의 재배와 상반된 비 계절 수확을 하려면 기본적으로 재배 공간의 요구 조건은 간단하지 않아요.하늘을 덮고 비에 안 젖는 구조라고 해서 실내 재배는 미지수입니다. 우리 주변의 흔한 비닐 하우스가 대표적인 재배 시설인데, 그 기능은 매우 제한적이며 계절에 의한 온도와 습도 조건, 병충해에 대한 저항을 원하는 수준으로 제어하는 데는 한계가 있어 자연이 주는 조건에 순응하며 최대한 활용하는 정도에 불과합니다.1. 공간 부피와 단열 딸기 재배 스마트 팜에 관심 있는 분들로부터 많은 문의 전화를 받는다. 거의 최초의 질문이 “면적이 OO평의 경우 비용이 얼마나 들까””OO평에서 얼마나 수확할 수 있는가”라는 것이 공통 질문입니다. 지극히 당연한 질문이며 누구나 가장 신경 쓰는 것은 사실입니다. 그러나 당장 원하는 답을 전달할 수 없는 이유가 많습니다.스마트 팜 LED딸기 재배는 일반 시설 재배의 같은 면적별로 규격화, 표준화된 구성 재료로 쉽게 적용할 수 없습니다.그래서 재배상에 활용되는 공간의 구체적인 부피, 즉 부피를 알 필요가 있습니다. 세로 x가로 x높이가 분명하고 있어야 하며, 그 면적의 공간에 재배 시설을 세팅하기 전에 반드시 전제로 해야 하는 단열 시공입니다. 단열 시공은 외부와의 온도 편차에 따른 결로 방지와 곰팡이 발생 억제, 주야 온도 유지 및 열 손실 방지 때문에 꼭 필요한 시공이며, 외부의 기온과 계절의 영향 등 일체의 환경 저항을 받지 않는 항온.항습 장치를 장비했습니다. 독자의 공조 환경에서 재배하기 때문에 설정된 온도의 냉기와 열의 포화 유지가 매우 중요합니다. 그래서 단열 시공 여부, 단열 시공 방법과 종류, 부피(부피)에 의한 공조 시설 용량에 의해서 동일 면적에서도 시설의 내역과 비용은 차이가 큽니다. [단열 방법 및 재료:우레탄 폼, 우레탄 패널, 우레탄 보드, 알루미늄 단열 시트 등]참고로, 스마트 팜 LED딸기 재배 바닥의 내부는 완전 밀폐 환경이며, 외부의 공기 유입과 순환이 일절 없는 조건을 갖추고 있습니다. 가끔 안팎기의 공기 순환을 하지 않으면 작물의 호흡과 생육에 문제가 있는 것 아니냐는 질문을 하는데 그것에 좀 더 자세한 내용은 별도 취급할 것입니다.우레탄 폼 및 판넬 단열 시공내부 부피비와 단열 재료 두께로 적용되는 냉, 난방 효율 차이는 매우 크고 유지 비용(전기 세)에는 절대적입니다. 단열한 공간의 조건은 재배하려는 장소가 컨테이너가 됐던 일반 주택과 공장, 지상 또는 지하 어느 쪽도 공통입니다.좀 더 쉽게 설명하면 한여름에 에어컨을 켜고 실내의 공기를 차갑게 유지하는 것으로 더위를 식히다. 설정 온도를 25번을 하고 에어컨을 가동하면 에어컨은 25도를 유지하기 위해서 수없이 오프로 점등을 반복합니다.그것은 외부의 높은 온도에 의해서 실내의 냉기가 잃어버린 실내 온도가 반복 인상되므로 설정된 25도가 지속적으로 유지되지 않는 이유인 주거 공간이 완벽한 단열 조건이 아니기 때문이죠. 이렇게 손실하는 온도를 보상하기 위해서 에어컨 가동이 반복 계속될 경우 전기 소비가 그만큼 커지지 않을 수 없습니다.단열 시공이 완벽하게 외부 온도에 영향을 받지 않는 밀폐 조건이라면 1회 가동으로 설정된 온도의 지속 시간이 길면 길수록 유지 관리 비용은 그만큼 절감하고, 냉동 창고, 냉장고와 같은 원리로 생각하면 됩니다. 그리고 재배 단수를 3단 또는 4~5단으로 결정은 재배상으로 활용되는 공간의 층고(높이)에 의해서 결정합니다. 스마트 팜 LED딸기 재배의 단수는 매출과 수익에 큰 영향을 미치므로 매우 신중하지 않으면 안 됩니다. 더 많은 재배를 원한다고 해서 무조건 단별의 높이를 무시하고 층고에 맞추어 단수를 지나치게 적용하고 재배할 수 없습니다. 재배 단수의 기준은 다음의 내부 높이에 맞춘 경우에 최적인 재배가 가능합니다.내부 부피비와 단열재료, 두께에 따라 적용되는 냉방, 난방의 효율차는 매우 커서 유지비용(전기세)에는 절대적입니다. 단열을 요하는 공간의 조건은 재배하고자 하는 장소가 컨테이너로 되어 있던 일반 주택이나 공장, 지상 또는 지하 모두에서 공통입니다.좀 더 간단하게 설명하자면 한여름에 에어컨을 틀어 실내 공기를 차갑게 유지함으로써 더위를 식힌다. 설정 온도를 25도로 하고 에어컨을 가동하면 에어컨은 25도를 유지하기 위해 수없이 꺼지고 점등을 반복합니다.그것은 외부의 높은 온도로 인해 실내 냉기가 손실되고 실내 온도가 반복적으로 올라가기 때문에 설정된 25도가 지속적으로 유지되지 않는 이유이지 주거 공간이 완벽한 단열 조건은 아니기 때문입니다. 이렇게 손실되는 온도를 보상하기 위해 에어컨 가동이 반복될 경우 전기 소비가 그만큼 클 수밖에 없습니다.단열 시공이 완벽하고 외부 온도에 영향을 받지 않는 밀폐 조건이라면 1회 가동으로 설정된 온도의 지속 시간이 길수록 유지관리 비용은 그만큼 절감할 수 있고 냉동창고, 냉장고와 같은 원리로 생각하면 됩니다. 그리고 재배 단수를 3단 또는 4~5단으로 정하려면 재배상으로 활용되는 공간의 층고(높이)에 따라 결정합니다. 스마트팜 LED 딸기 재배의 단수는 매출과 수익에 큰 영향을 미치기 때문에 매우 신중해야 합니다. 더 많은 재배를 원한다고 무조건 계단별 높이를 무시하고 층고에 맞춰 단수를 과도하게 적용해 재배할 수는 없습니다. 재배단수 기준은 다음 내부 높이에 맞출 경우 최적의 재배가 가능합니다.일반 작물 재배 농법에서 CO² 농법이 있을 정도로 이산화 탄소는 작물 재배에 매우 중요한 요소이며 풍부한 광량이 주어지게 되면 이산화 탄소 비중도 높여야 합니다. 좀 극단적인 이야기지만, 과채 작물인 딸기가 아닌 잎을 먹는 엽채류 재배는 광 조건이 부족한 상태로 고농도의 비료 공급이 계속될 경우 작물의 잎에서 다량의 질산성 질소가 남습니다. 이를 우리가 섭취하면 몸 속 독성이 강한 아질산 나트륨이 되는 발암성 강한 루니 토로소 아민을 만듭니다. 니트로소 아민은 혈액 중의 헤모글로빈과 결합하고 산소 결핍증을 일으킵니다.이처럼 식물에게 빛은 생장에 절대적으로 중요하다 빛의 품질에 의해서 작물의 품질이 좌우되어, 우리의 음식과 건강과도 직결합니다.딸기의 상품성을 평가하는 지표는 다양합니다. 당도, 착색도, 경도, 크기, 모양이고, 그 안에서 소비자 선택의 포인트는 눈에 보이는 색과 함께 가장 중요시되는 기준이 바로 맛입니다. 신 뿐, 풍부한 당도와 딸기 고유의 향기는 딸기를 대표할 수 있습니다. 이러한 딸기의 당(탄수화물)를 생산하기 위해서는 풍부한 빛에 의한 광합성이 매우 중요합니다. 광합성은 온도에 의해서 그 효율도 다르기 때문에 딸기의 광합성 최적 온도는 평균 20도 내외이며 같은 광량을 제공해도 온도 조건까지 합치면 효율을 극대화할 수 있습니다.한편 딸기의 단맛을 내당분은 포도당(Glucose), 과당(Fructose), 자당(Sucrose)로 이 중 과당이 우리의 입맛에 가장 강한 단맛을 내세요.식물의 광합성에 의해서 생산되는 당은 이당류(설탕)인 자당이 분해되어 포도당+과당이 되어 단당류인 포도당+과당이 붙어 자당이 되기도 합니다. 이처럼 딸기의 당을 충분히 만들기 위해서는 전술한 낮·야간 온도 일 교차와 함께 풍부한 광합성 작용이 있어야 할 않고 풍부한 빛과 뿌리에서 흡수되는 물과 양분, 산소, 잎에서 흡수하는 이산화 탄소가 서로 잘 융합하고 충족되면 그 결과로서 만들어지는 탄수화물이 자당의 형태로 딸기 각 기관에 전달된 과일에 가장 많이 축적된 딸기 열매의 당도가 상승합니다. 그래서 광합성은 단순히 빛만 충분하다고 해서 당을 만들어 내는 것이 아니라 양질의 빛과 광합성 효율에 적합한 온도, 광량에 비례하는 이산화 탄소 농도로 양분의 농도(EC)까지 유기적으로 작용해야 최고의 딸기를 생산할 수 있습니다.식물은 빛이 부여된다고 독자의 감광 기관을 통해서 광합성 반응을 하지만 명나라 반응과 암 반응 이 두 반응으로 호흡과 에너지 축적, 탄수화물 생성을 실시하고, 식물은 빛을 흡수하자마자 곧바로 탄수화물을 생성하는 것이 아니라 낮에 물과 빛을 이용해서 받아 둔 영양분을 저장하고 밤에 이 양분을 분해하고 에너지를 얻는 호흡 작용을 합니다. 여기서 중요한 것은 식물이 광합성을 하겠다는 기대로 24시간 계속 빛을 공급한다면 어떻게 될까요? 바로 암 반응이 없어 포도당의 생성이 불량하게 됩니다. 그래서 우리의 기준으로 하는 식물도 자지 않으면 안 된다고 말합니다. 식물의 광합성은 복잡한 회로(캘빈 회로 Calvincycle)을 통해서 탄수화물을 만든다. 그저 광량만 충분하다는 것이 아니라 온도와 습도의 영향을 많이 받습니다. 태양광과 LED, 어떤 인공 광원을 제공하고 식물을 재배하더라도 이들의 메커니즘은 바뀌지 않습니다. 이처럼 딸기의 당 생성과 착색에 지대한 영향을 미치는 광합성이 일반 하우스 재배 농가에서는 가을철 태양의 일조량과 온도에 절대 의존할 수밖에 없습니다. 일반적인 자연 조건으로 광합성은 일출부터 오후 2~3때까지 계속됩니다. 그러나 그날 그 시간대의 날씨가 맑지 않으면 일조량이 부족하고 딸기의 광합성과 생장에 미치는 악영향이 크기 때문에 매년 그 해 겨울의 기상 조건에 의해서 딸기의 품질과 시장 가격도 좌우됩니다. 특히 겨울철 기온이 평년보다 높은 일조량이 적은 경우, 밤낮의 한 교제 편차가 적다 당 합성이 원활하지 않은 딸기의 당도가 낮아지면서 병충해에도 매우 취약하게 됩니다. 작년 겨울은 너무 따뜻해서 딸기 농가의 대부분이 큰 이익을 얻지 못하고 가격도 좋지 못했고 소비자의 입장에서도 예년보다 딸기의 당도가 낮고 맛있는 딸기를 음미하는 것이 어려웠습니다. 이처럼 그 해 겨울의 일기에 좌우되는 시설 재배 농업은 수십년간 딸기 농사를 짓고 온 프로 농부도 또 극복할 방법이 없어요.현재의 하우스 재배 시설에서는 겨울 딸기 재배에서 난방은 인위적으로 조절하고 온도를 제어할 수 있지만, 겨울 부족의 일조량을 야스 미츠 할 수 있는 방법도 제한적이고 유지 관리 차원에서 간단한 방법을 찾기 어렵습니다. 일부 농가에서 LED을 야스 미츠에서 시험 농가가 조금씩 되어 있지만 여전히 LED에 대해서는 보수적입니다.LED를 20년간 연구하고 관련 일을 해온 입장에서 자신이 있는데 딸기 재배 농가에서 겨울에 부족한 일조량을 충족시키기 위해서 LED야스 미츠를 시도하면 의외의 긍정적인 결과로 향후 재배에서 절대 외면할 수는 없겠죠.스마트 팜 LED딸기 재배 시설은 광합성이 풍부한 것을 광원을 제공하고 광량에 비례하는 이산화 탄소 농도와 이에 적정한 온도를 제공하고 밤낮의 일교차를 자유롭게 조절할 수 있어 딸기의 당 합성과 과실의 크기를 원활하게 유도할 수 있습니다.식물 재배용 LED조명과 스마트 팜 딸기 재배용 LED의 선택 기준 ■ 엽록소 a:빛을 감지, 포착하는 안테나 역할을 하며 산소 광합성에 필요한 에너지를 제공하는 파란 색, 빨간 색, 보라 색 빛을 흡수합니다. 대부분의 육상 식물의 녹색을 나타내는, 광합성에서 가장 중요한 안료로 광합성 전자 전달자로서 기능합니다.■ 엽록소 b:빛 에너지를 수집하고 주로 청색광을 흡수한다. 광합성 과정에서 엽록소 a를 통과하는 녹색 안료.■ 피토 크롬:식물이 붉은 색을 감지하는 감광 기관에서 그 빛의 수용체가 되는 단백질 색소는 pr(적색 흡수)형과 Pfr( 가까운 빨간 색 흡수)형입니다.스마트팜 LED 딸기 재배시설은 광합성이 풍부하도록 광원을 제공하고 광량에 비례하는 이산화탄소 농도와 그에 적정한 온도를 제공하며 밤낮 일교차를 자유롭게 조절할 수 있어 딸기의 당합성과 과실 크기를 원활하게 유도할 수 있습니다.식물재배용 LED조명과 스마트팜 딸기재배용 LED 선택기준 ■ 엽록소 a: 빛을 감지, 포착하는 안테나 역할을 하며 산소광합성에 필요한 에너지를 제공하여 청색, 적색, 보라색 빛을 흡수합니다. 대부분 육상 식물의 녹색을 나타내며 광합성에서 가장 중요한 안료로서 광합성 전자 공여자 역할을 합니다.■ 엽록소 b: 빛 에너지를 수집하고 주로 청색광을 흡수한다. 광합성 과정에서 엽록소 a를 통과하는 녹색 안료.■ 피토크롬 : 식물이 적색을 감지하는 감광기관으로 그 빛의 수용체가 되는 단백질 색소는 pr(적색흡수)형과 Pfr(근적색흡수)형입니다.현재 한국에서 일반적으로 딸기를 재배하는 방식은 비닐 하우스의 토지에 제방을 만들어 비닐 피복을 하고 재배하는 토경 재배와 1m정도의 높이에 패드를 설치하고 재배한 코세츠식 양액 재배, 그리고 코세츠식과 비슷한 공중 재배(행잉 배드)이 있습니다.훌유키식 양액 재배는 시판 중인 딸기 전용 배지(딸기 전용 인공 배양토)를 사용하거나, 진주, 코코 피트, 피트 모스 등의 혼합 배지(인공 카미)을 농가마다 직접 만들어 사용합니다. 이것도 수경 재배 방식입니다. 배지의 사용과 교환 주기는 짧게는 1~2년, 길게는 5~6년을 사용합니다.자, 스마트 팜 LED딸기 재배에 관심 있는 분의 문의를 받고 있다고 거의 구상하는 재배 방식을 수경 재배로 염두에 두고 있는데 그 방법은 그만큼 특별이 아니라는 겁니다. 거기에서 딸기 재배에 대한 명확한 이해가 필요하다는 사실을 알았습니다.현재 딸기 농사를 짓고 있거나 재배 경험 있는 분들이 아니라 일반 도시민과 딸기 재배 농업 경험이 없는 다수가 딸기 수경 재배에 대한 계획과 방법에 대해서 대부분 잎 채소 수경 재배 방식을 답습하려 한다는 사실입니다.배지를 사용하지 않고 물과 비료에서 민물식 또는 분무식 순환식을 기본으로 재배 방식이 시설도 쉽지 재배하기 쉽고 깨끗하고 편할 것이라는 생각에서 기존의 배지 재배 방식과는 차별화된 재배해야 한다고 자신을 갖고 얘기를 합니다.그러나 딸기의 뿌리는 고정이 매우 중요하다 최초의 공식 감찰부 기준에서 배지에 심어진 뒤 일정 시간이 지나면 뿌리가 잔 근육 발생과 성장 과정에서 고정되어 조금씩 끌려가고 딸기 털이 당초 심은 높이보다 깊은 되는 경우가 자주 볼 수 있습니다. 이 고정이 잘 정착하면 뿌리 활착이 커지고 뿌리부터 흡수되는 물과 양분이 균등하게 알려지면서 잎의 광합성에도 긍정적인 영향을 미치는 사실의 크기를 좌우합니다.딸기 생육 관리 특성과 수경 재배의 이해 이런 딸기와 달리 일반적인 엽채류는 작물의 잎과 뿌리, 두 경계만으로 구성되고 지상부인 잎을 빼서 뿌리는 물에 많이 노출시키고 일반적인 수경 재배 방식에서도 뿌리가 수시로 물과 양분을 흡수하는 영양 성장이 가능합니다. 물론 어떠한 재배 방식에서도 전제로 될 것임이 작물의 뿌리에 대한 산소 공급이 원활하지 않으면 안 됩니다.딸기의 경우는 잎과 줄기, 관리 부문(크라운), 뿌리로 구성되어 있으며, 뿌리는 관리 부문에서 만들어진 뿌리의 발생을 촉진하고 발달시키기 위해서 관리 부문에 수분과 영양이 충분하지 않으면 안 되며 또 딸기의 뿌리는 산소 요구량이 많습니다. 새 뿌리가 나오고 꽃이 피어 열매를 맺는 데 크게 영향을 주어, 딸기의 모종의 성장과 과일의 품질, 수량에서 매우 중요합니다.딸기의 뿌리는 처음의 1차 뿌리 생육 과정에서 일정 시간이 흐르면서 뿌리 표피에서 잔뿌리(코네)가 발생했고 그 후 2차 뿌리, 3차 천성이 만들어지고 마지막에는 근원 털이 발생하고 뿌리에서 분비되는 산이 배지 입자 간의 틈새에 있는 물과 양분을 흡수하면서 성장합니다. 이러한 딸기의 성장 메커니즘에 최적화하기 위해서 배지를 써야 할 이유입니다.딸기는 일차 뿌리와 잔뿌리(코네)이 많을수록 뿌리가 튼튼하고 건강한 모판에서 성장하고 과실 생산 능력이 커지고 있습니다.잎과 열매가 자란 모종과 그렇지 않은 모종의 뿌리를 보면 뿌리 활착이 다릅니다.일반적인 수경 재배라고 하면 생각하는 물에 숙성하고 재배하는 담수식 분무 노즐을 통해서 미세하게 뿌리에 공급하는 분무식 물과 비료를 순환적으로 흘리고 지속적으로 뿌리가 흡수하도록 하는 순환식 모두 딸기의 잔뿌리와 뿌리털의 발달에는 적합하지 않아요. 무엇보다 딸기의 뿌리가 가늘고 근육 발달이 적고 인삼 뿌리처럼 원뿌리만 쭉 자라는 경우가 발생합니다.근활착 비교재배 자체가 불가능한 것이 아니라 성장 특성상 뿌리의 고정, 가느다란 힘줄 형성, 뿌리털 성장, 영양 흡수 과정의 특수성 때문에 상품성이 있는 딸기 재배가 어렵습니다. 또 가장 중요한 딸기의 관리 부문은 물에 침지 해서는 안 되고 너무 건조해도 안 됩니다. 그러니까 딸기의 모종을 버드의 배지에 분갈이 때 관부 기준으로 심는 깊이도 매우 중요합니다.재배 자체가 불가능한 것은 아니며 생육 특성상 뿌리 고정, 세근 형성, 근모 성장, 영양 흡수 과정의 특수성 때문에 상품성 있는 딸기 재배가 어렵습니다. 또한 가장 중요한 딸기 관부는 물에 담그지 말아야 하며 너무 건조해서도 안 됩니다. 그래서 딸기 모종을 배드 배지로 바꿀 때 관부 기준으로 심을 수 있는 깊이도 굉장히 중요합니다.2015년 개봉된 영화”엄마 뉴욕”을 보면 주인공 매트, 데몬이 혼자서 화성에 고립하고 살아남기 위해서 우주 시설 내의 마루에 화성의 흙을 파고들어 옮기고 감자를 재배하는 장면이 나옵니다. 비닐로 밀봉 시설을 만들어 내부에 들뜨게 하고 온도 편차를 이용하고 물을 만들어 건조 후 밀봉시킨 자신의 배설물을 비료로 활용하고 완벽하게 감자를 수확하게 됩니다.화성의 외부 온도와 대기 조건이 지구와 다르기 때문에 절대로 외부 환기를 할 수도 없고 완전히 내부의 밀폐된 공간에서 재배할 수밖에 없습니다.그래도 감자가 잘 키우는 것을 보는 것이 영화라서, 시나리오 상 허구적인 장면이라고 의심할 수 있지만, 허구가 아니라 실현 가능한 사실입니다. 결론부터 말하면 LED식물 공장의 내부 재배 시설은 완전히 밀폐 시스템에서 바깥 공기 순환이 없는 내성적 순환으로만 가능합니다.우리가 숨을 쉬며 살아 있는 대기는 질소가 78%산소가 21%, 나머지 미량 기체의 1%가 합쳐진 기체 혼합물입니다.그 1%의 미량 기체 속에서 이산화 탄소는 0.03%(약 300ppm)과 매우 미량이지만 그 역할은 매우 큽니다. 방금 작성된 글에서 식물이 광합성을 하기 때문에 이산화 탄소가 꼭 필요하다는 것을 언급했듯이, 이산화 탄소는 식물의 호흡과 유기물 생성에 필수적인 요소입니다. 뿌리가 필요로 하는 산소와 잎의 광합성에 필요한 이산화 탄소만 식물은 호흡을 하고 영양 성장이 가능한 때문에 공기 중에서 가장 많은 부피비를 가지고 있는 질소의 경우 식물은 양분으로 쓸 수 있게 질소 화합물로 변환하는 질소 고정 능력이 없어요. 그래서 질소질 비료로 공급해야 하며 식물 중에서 두류(콩)작물의 경우 뿌리에 공생하고 있는 미생물에 의해서 질소 고정이 가능하지만 이것도 식물 자체가 고정 능력을 갖고 있는 것은 아니라 미생물에 의한 고정 기능입니다.그러므로 식물이 재배되는 공간의 공기 조건은 산소와 이산화 탄소의 내부 순환만 가능하다는 결론입니다.여기서 중요한 것은 이산화 탄소는 대기 중에 포함된 성분으로, 외기의 순환이 없는 밀폐된 공간에서 식물을 재배하는 경우에는 반드시 강제로 이산화 탄소를 공급해야 합니다. 이는 식물이 지속적으로 이산화 탄소를 고정하고 식물 체내에 축적하지 않으면 안 되니까요. 이산화 탄소를 바깥에서 끌어들이지 않는 차단된 공간에서는 임의로 공급하는 방법 외에 탄소 공급을 실시하는 방법은 없습니다.산소의 경우는 잎이 빛과 이산화 탄소 물의 광합성 작용의 유기물 생성 과정에서 배출되며 이처럼 배출된 산소와 관수 때 뿌리에 공급되는 물에 포함된 포화 산소량이 뿌리 호흡에 작용하게 됩니다. 물의 용존 산소량은 기압과 물의 온도와 염도마다 다르며 1기압 기준으로 물의 온도가 낮을수록 높습니다. 일반적으로 농업용으로 사용되는 물의 용존 산소량은 5ppm이상 10ppm미만이 적정하다. 물론 딸기 같은 뿌리 생육 조건이 특수한 작물의 경우 높은 용존 산소량을 필요로 하고 대충 그 다른 작물의 경우 용존 산소량이 높다고 해서 작물에 유리한 것은 아닙니다. 너무 비싸면 뿌리보다 잎과 줄기의 생장이 낮아지고 일반적인 물의 용존 산소량은 7~10ppm입니다.엽채류를 재배하는 식물 공장 안에는, 덕트 공조 설비에 의해서 내외 신경 순환하는 것도 많습니다. 별도의 이산화 탄소 추가 공급 시설 없이 외부에서 산소와 이산화 탄소를 뽑아 쓰고 온도와 습도도 바깥 환경에 맞추어 냉난방기에서 조절합니다.이런 시설에서 재배되는 작물은 생육적 온도에 맞추어 균일한 온도를 유지하는 시설이며 반드시 안팎·기 순환 시설로 공기 중 유해 요소를 제거할 수 있는 필터 처리가 되어 있지 않으면 안 됩니다. 보통 HEPA필터를 적용하고 관리하는데 적시에 관리되지 않으면 이 또한 공기 오염의 원인이 될 수 있고 재배 시설 내부의 기압 차로 안팎의 공기 유입 조건이 바뀔 수도 있습니다.최근 문제가 되고 있는 신종 코로나 바이러스 감염자의 치료를 요하는 감압 병동에 대해서 언론에서 언급되는 것을 들었다고 생각합니다. 감압 병실은 내부 압력이 음압(저기압)내부의 공기가 외부로 벗어나지 못하는 저기압 조건을 가지므로 바이러스 감염자의 호흡에서 발생한 내부 공기가 외부에 나오지 않도록 하는 것이며, 이것은 기압이 고기압(양압)에서 저기압(음압)로 흐르는 원리를 이용하는 것입니다. 식물을 재배하는 내부 공간의 기압은 안팎기 순환 시설로 조성할 경우 외부와 비슷한 기압 조건을 갖게 되지만 작물의 호흡 과정과 온도 습도에 의해서 기압 차로 공기 유입과 배출의 순환도 변하고 이 때는 재배 시설 내부 온도와 습도도 흐트러지게 됩니다.엽채류를 재배하는 식물 공장 안에는, 덕트 공조 설비에 의해서 내외 신경 순환하는 것도 많습니다. 별도의 이산화 탄소 추가 공급 시설 없이 외부에서 산소와 이산화 탄소를 뽑아 쓰고 온도와 습도도 바깥 환경에 맞추어 냉난방기에서 조절합니다.이런 시설에서 재배되는 작물은 생육적 온도에 맞추어 균일한 온도를 유지하는 시설이며 반드시 안팎·기 순환 시설로 공기 중 유해 요소를 제거할 수 있는 필터 처리가 되어 있지 않으면 안 됩니다. 보통 HEPA필터를 적용하고 관리하는데 적시에 관리되지 않으면 이 또한 공기 오염의 원인이 될 수 있고 재배 시설 내부의 기압 차로 안팎의 공기 유입 조건이 바뀔 수도 있습니다.최근 문제가 되고 있는 신종 코로나 바이러스 감염자의 치료를 요하는 감압 병동에 대해서 언론에서 언급되는 것을 들었다고 생각합니다. 감압 병실은 내부 압력이 음압(저기압)내부의 공기가 외부로 벗어나지 못하는 저기압 조건을 가지므로 바이러스 감염자의 호흡에서 발생한 내부 공기가 외부에 나오지 않도록 하는 것이며, 이것은 기압이 고기압(양압)에서 저기압(음압)로 흐르는 원리를 이용하는 것입니다. 식물을 재배하는 내부 공간의 기압은 안팎기 순환 시설로 조성할 경우 외부와 비슷한 기압 조건을 갖게 되지만 작물의 호흡 과정과 온도 습도에 의해서 기압 차로 공기 유입과 배출의 순환도 변하고 이 때는 재배 시설 내부 온도와 습도도 흐트러지게 됩니다.공조 시설을 통해서 온도와 습도를 맞추지 않으면 안 된다 식물 공장은 외부 온도에 의해서 그것만 영향을 받기 때문에 기기의 가동률도 높아질 가능성이 있어 유지비가 높아집니다. 결국 일반 비닐 하우스 재배 시설과 크게 다르지 않은 환경이며, 이는 병충해 저항 요소의 차단에 좀 더 유리할 뿐, 단열 시공에서 밀폐된 재배 시설을 구축할 이유가 바로 이 때문입니다.이산화 탄소의 공급과 식물의 산소 배출이 반복되는 과정의 내부 기압은 외부의 압력과는 관계 없습니다. 외기의 영향을 받지 않아 양압과 음압 조건을 굳이 따지는 이유는 없습니다. 되풀이 언급하지만 건축물 내부에 조성해서 새로운 건축물에서 신축해도 완벽한 단열 조건이 전제가 아니면 안 되고 출입 공간에도 분리 격벽 또는 에어 샤워 시설을 통해서 잦은 출입에 의한 외부의 온도·습도 영향을 최소화해야 합니다.특히 스마트 팜 LED딸기 재배 시설은 생육 단계별로 주간과 야간 온도 습도 편차를 주지 않으면 안 되기 때문에 외부 기압 영향을 받는 경우 원하는 설정 조건을 맞추는 것은 매우 어렵다 어렵습니다. 무엇보다 공조 시설의 가동률이 매우 높아지며, 단열의 의미도 없어집니다. 영화”마션”의 주인공처럼 지구의 대기와 다른 화성 대기 환경에서 밀폐된 공간 내에 감자를 재배한 시설과 비슷한 환경 속에서 재배하고 있다고 생각하세요.그러나 이런 폐쇄된 시스템에서 작물을 재배할 경우 이산화 탄소의 강제 공급 이외에 반드시 추가해야 할 일이 벌써 1개 있습니다. ★ 중요!재배 시설 내부 부피가 어느 정도일지에 의해서 정도의 차이가 조금씩 다른 경우가 있지만 외부의 공기 유입이 일절 없는 밀폐 시설의 공기는 아무런 움직임도 없습니다. 공기 유동 없이 정체되고 있다고 우리 눈에 보이지는 않지만 작물의 잎에는 공기의 층, 즉 엽면 거울 계층이 형성됩니다. 중량비를 갖고 있는 공기가 잎에 층을 형성하면 잎이 이산화 탄소를 원활하게 흡수하는 데 방해가 되고 광합성 효율을 저해하는 원인이 되어, 잎 속의 수분을 증발시키는 증산 작용도 불량으로 되는 일이 있습니다.그러므로 엽면 거울층이 발생하지 않도록 임의로 바람을 만들어야 하므로 각 재배단에 일정한 규격으로 팬(FAN)을 장착하거나 내부 공기의 순환을 유도할 수 있도록 속도 조절이 가능한 풍향 장치(CIRCULATOR)를 내부에 대비한 간접식을 통해서 일정한 풍속(1초당 10cm내외)로 공기 유동을 만들어야 합니다. 너무 빠르고 강한 바람은 잎과 잎의 마찰로 인한 스트레스를 유발할 수 있고 우리가 느끼는 산들 바람 정도의 작은 바람에도 충분합니다.끝까지 들어주셔서 감사합니다.스마트 식물 공장을 염두에 두고 사업 계획을 세운 여러분의 도움이 된다면 다행이겠습니다.식물 공장은 광량, 온도, 습도, 입지 조건에 영향을 받지 않는 시설입니다. 날마다 변화하는 환경 조건과 기후 변화에 식물이 잘 자라게 재배되며, 무농약으로 연속 재배가 가능한 생산 시스템입니다.병·해충에서 안전한 농산물을 계획 생산할 수 있어 사계절 작물 생산에서 안정된 소득이 보장됩니다.블로그에 연재하는 문의 내용과 이미지 등은 본인에게 저작권이 있는 무단 복제, 배포할 수 없습니다. 특정의 화상은 출처가 명시되어 그것도 저작권이 있을 가능성이 있어서 무단으로 사용하지 않도록 부탁 드립니다.#사철 딸기,#led딸기,#귀농 귀촌,#노후 설계,#도시 농장#도시형 농업#도시형 스마트 팜,#딸기 스마트 팜,#딸기 재배 시스템,#딸기 재배 주의해야 할 점#한해 중 딸기#설향 딸기,#스마트 팜, 식물 공장#식물 공장 딸기,#안정적 투자,#오늘 딸기,#한일 딸기 병충해 방지#농업 용어,#미래 스마트 업 론,#농민 자격증#농업인,#K-농업·귀농 사업자용 주택 구입 자금#농업 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