식물조명이란?


식물이 필요로 하는 빛과 식물생장용 조명 구현 (PLANT LIGHTING FOR PLANT GROWTH) 


태양의 방사선은 지구에 직접 도달하기까지 다양한 산란이나 흡수를 받아 약 300nm ~ 3000nm의 파장 범위가 직접 도달하게 됩니다.

인간은 그 중 380nm~780nm 영역의 빛을 감지하여 명암과 색채를 구분하며 555nm의 녹색 계열의 빛을 가장 밝게 감지 합니다. 그러나 식물 성장에 필요한 파장은 인간이 일반적으로 밝다고 느끼는 파장과 다릅니다. 

식물은 400~500nm(청색파장, 광합성 작용) 과 640~700nm(적색파장, 엽록소 작용) 을 주로 흡수하여 성장하게 됩니다. 즉 식물은 태양의 청색 계열과 적색 계열의 빛을 흡수하고 녹색 계열은 반사 시키게 되는데 식물이 녹색을 띄는 것은 이 녹색파장을 반사시키기 때문입니다. 식물 성장용 조명은 자외선, 적외선과 녹색파장대를 제외하고 식물생장에 필요한 파장만을 효과적으로 구현함으로써 시설재배에서 보광용으로 사용할 수 있게 합니다.


The sun’s radiation reaches the Earth directly with various scattering or absorption and the wavelength range is approximately 300nm~780nm. 

Among them humans detect light levels ranging from 380nm to 780nm and distinguish between light and shade also sense the green series at 555nm light brightest. 

But the wavelengths needed to grow plants differ from that green series light normally humans feel bright. 

Plants grow mainly by absorbing 400nm~500nm(blue wavelength, photosynthesis) and 640nm~700nm(red wavelength, chlorophyll action). 

In other words, plants absorb blue and red lights from the sun but reflects green light. The reason why plants are green is because they reflect this green light. 

The plant growth lighting effectively provides light for growth except for ultraviolet rays, infrared rays and green light. 

Therefore it can be used for enrichment purposes at growing facilities.

[식물 광합성 작용에 필요한 빛의 흡수 파장]

빛의 파장별 식물의 반응


식물의 흡수파장 : 엽록소 작용 (440nm, 655nm), 광합성작용 (430nm, 670nm)

곤충의 감지 파장 : 280nm ~ 580nm

어류의 감지 파장 : 480nm ~ 510nm

PPFD란? (Photosynthetic Photon Flux Density)


일반적으로 룩스(lx)는 조명에서의 단위면적당 빛의 양(루멘)을 말하는 밝기의 개념이면, 광량자속밀도는 단위면적당 단위시간당 떨어지는 광장자의 개수를 의미합니다. 광합성유효량 광량자속 밀도(PPFD) 는 분광조도계로 측정을 하는데, 400~700nm 사이의 광량자 밀도를 측정합니다. 광합성을 하는 식물은 광입자 하나하나를 흡수하므로 입자가 가진 에너지보다는 입자수가 중요하므로 PPFD단위를 일반적으로 사용하며, 단위로는 µmlo/㎡s 를 사용합니다. 광입자는 파장이 짧을수록 큰 에너지를 갖는데, 같은 광에너지량을 기준으로하면 청색보다는 적색의 PPFD 값이 크게 됩니다. 광량자속밀도나 룩스는 단위면적당 조사되는 광을 말하므로 광원으로부터 멀어질수록 값이 작아지고 가까울 수록 커지게 됩니다. 현재 식물재배에 필요한 광도를 구성하기 위해서는 광합성의 특성에 부합하는 단위를 사용할 필요가 있습니다.  


Lighting for plants is different from lighting for humans. Light energy for humans is measured in lumens, with light falling onto a surface measured as illuminance with units of lux (lumens per square meter) or footcandles (lumens per square foot). Light energy for plants, on the other hand, is measured as photosynthetic active radiation (PAR), with light falling onto a surface measured as photosynthetic photon flux density (PPFD) with units of.  

식물에 적합한 조명의 밝기 (광보상점과 광포화점)

(THE BRIGHTENESS OF THE ILLUMINATION SUITABLE FOR THE PLANT) 


대부분의 조명은 인간을 위해 개발되었기 때문에 인간의 시 감도를 바탕으로 한 단위가 사용되고 있으나, 광합성은 인간이 느끼는 시감각과는 다르다.

따라서 식물 재배에 필요한 광도를 구성하기 위해서는 광합성의 특성에 부합하는 단위를 사용할 필요가 있다.


Most of the illuminations developed for human beings use a unit based on human sensitivity. However photosynthesis is different from the visual sense that humans feel so to construct the necessary light source for plant cultivation, we need to use special unit for photosynthesis. 

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