식물들은 인공빛을 받는 것과 태양빛을 받는 것은 성장에서도 영향을 주나요?

Question

식물을 대규모로 키우는 사람들을 보면

비닐하우스 같은 곳에 대량으로 심고

빛은 전등이나 다른 빛을 켜서

성장환경을 조성하는 경우도 있던데

식물이 태양빛을 쬐는 것과

인공빛을 쬐는 것은 성장에서도

큰 차이가 있나요?

Answer 1

결론부터 말씀드리면, 현대 기술로 햇빛으로 키우는 것만큼, 또는 그 이상으로 성장시킬 수 있지만, 두 빛 사이에는 물리적으로나 경제적 차이가 있습니다.

그 중에서도 가장 큰 부분은 통제력입니다. 햇빛은 모든 파장을 가진 빛이지만 날씨와 계절에 따라 변수가 많다는 단점이 있습니다. 반면, 인공광은 식물 성장에 꼭 필요한 청색과 적색 파장만을 집중적으로 쏠 수 있어 광합성 효율을 극대화 할 수 있습니다.

특히 인공광은 빛의 세기와 노출 시간을 1년 내내 일정하게 유지할 수 있어, 자연 상태보다 성장 속도를 훨씬 빠르게 조절할 수 있습니다.

그래서 최근의 대규모 스마트팜은 햇빛의 경제성과 인공광의 정밀함을 함께 활용하여 낮에는 햇빛을 쓰고 흐리거나 일조량이 부족한 경우에는 LED로 보충하는 방식을 주로 사용합니다.

결론적으로 식물 성장의 결과물 자체는 큰 차이가 없거나 오히려 인공광에서 더 균일하고 빠르게 자랄 수 있습니다.

Answer 2

태양광과 인공광은 파장의 범위와 빛의 세기 측면에서 차이가 있으므로 식물 성장에 다른 영향을 미칩니다. 태양광은 식물 생장에 필요한 모든 가시광선 영역과 자외선 및 적외선을 포함한 연속적인 스펙트럼을 제공하여 광합성 효율이 높고 형태 형성에 유리합니다. 반면 인공광은 특정 파장만을 집중적으로 제공할 수 있어 개화 시기 조절이나 특정 영양소 강화에 전략적으로 활용되지만 태양만큼 강한 에너지를 넓은 면적에 균일하게 전달하기에는 경제적 비용과 기술적 한계가 존재합니다. 대규모 시설에서 인공광을 사용하는 이유는 자연광의 부족한 부분을 보완하거나 일조 시간을 강제로 늘려 생산성을 극대화하기 위함이며 식물의 종류에 따라 두 광원 사이의 성장 속도나 품질 차이가 발생할 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요.

식물은 태양빛과 인공빛 모두로 성장할 수 있지만, 빛의 질과 구성을 어떻게 제공하느냐에 따라 성장 양상과 생리 상태에는 분명한 차이가 있긴 합니다. 식물의 성장은 단순히 밝기만으로 결정되지 않고, 광합성에 사용되는 빛의 파장, 세기, 조사 시간이라는 세 요소의 조합에 의해 좌우되는데요 태양빛은 이 세 요소가 매우 이상적으로 섞여 있는 자연광입니다. 가시광선 전체를 고르게 포함하고 있고, 자외선과 근적외선도 소량 포함되어 있어 잎의 두께 형성, 색소 합성, 개화 신호 등 다양한 생리 반응을 자연스럽게 유도합니다. 그래서 야외에서 자란 식물은 줄기가 굵고 조직이 치밀하며, 환경 변화에 대한 적응력도 비교적 뛰어난 경우가 많습니다.

반면 인공빛은 사람이 의도적으로 설계한 빛인데요 과거의 백열등이나 형광등은 광합성에 필요한 파장 비율이 맞지 않아 효율이 낮았지만, 현재 비닐하우스나 식물공장에서 주로 사용하는 LED 조명은 상황이 다릅니다. LED는 광합성에 핵심적인 청색광과 적색광을 중심으로 정밀하게 조절할 수 있어, 단위 전력당 광합성 효율은 태양빛보다 오히려 높게 설계할 수도 있습니다. 예를 들어 청색광은 잎의 발달과 기공 조절을 촉진하고, 적색광은 줄기 신장과 개화, 생체량 증가에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 감사합니다.