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자연빛과 흡사한 LED조명 ‘꿈의 기술’ 개발
플라즈마연구원, 퀀텀닷 소재 활용...연색성·파장 조절 가능
생산단가도 저렴, 바이오센서· 디스플레이 등에 적용 가능
스마트팜 식물조명에 적용, 고추냉이 재배 통해 성과 입증
철원=안상민 기자    작성 : 2021년 06월 17일(목) 14:16    게시 : 2021년 06월 18일(금) 09:28
철원플라즈마산업기술연구원에 전시된 퀀텀닷 나노소자
[전기신문 안상민 기자] 치열한 저가경쟁으로 인해 시중에 유통되는 저가 LED광원 과 일반 조명들을 고연색 조명으로 탈바꿈할 수 있는 꿈의 기술이 개발됐다.

철원플라즈마산업기술연구원(원장 황명근, 이하 플라즈마연구원)은 빛 재단이 가능한 퀀텀닷 소재를 활용해 어떤 광원이든 90Ra 이상의 고연색 광원으로 바꿔주는 기술을 개발했다고 최근 밝혔다.

퀀텀닷의 가장 큰 장점은 불과 몇 백원에 불과한 저렴한 비용으로 광원교체 없이 저가 조명을 고급 조명으로 바꿀 수 있다는 점이다.

1㎤ 남짓한 퀀텀닷 사출렌즈 또는 퀀텀닷 필름을 기존 조명의 LED광원 주변에 붙이는 것으로 간단히 설계가 완성되며 이는 중국산 최저가 광원에도 적용할 수 있다.

태양광과 유사한 빛으로 눈부심이 적고 청색광 저감을 통해 눈 건강에도 도움을 주기 때문에 교실, 전시실, 가정 등에서 폭 넓게 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

김용득 철원플라즈마산업기술연구원 퀀텀닷상용화지원센터장은 “퀀텀닷 소재를 활용하면 빛의 파장을 마음대로 재단할 수 있기 때문에 일반 LED 조명소자가 만들지 못하는 빛도 만들 수 있어 일반조명뿐 아니라 식물조명, 바이오센서, 생활의료기기, 디스플레이 등에 적용할 수 있다”며 “소비자가 원하는 광을 실현하면서도 생산 단가가 낮아 대량생산이 이뤄지면 지금보다 더 낮은 가격에 보급이 이뤄질 것”이라고 설명했다.

플라즈마연구원은 퀀텀닷을 식물조명에 적용해 빛 파장이 식물생장에 미치는 영향을 연구하고 있다.

플라즈마연구원은 퀀텀닷을 식물조명에 적용해 빛 파장이 식물생장에 미치는 영향을 연구하고 있다.


현재 엽채류를 비롯해 파프리카, 새싹쌈, 딸기, 인삼, 고추냉이 재배에 가장 적합한 식물조명을 연구‧보급 중이다.

최근 노지재배의 환경적 요소를 극복하고 인력부족을 해소하기 위해 농업법인들은 스마트팜을 구축하는 추세다.

이 때 각 식물들이 더 빠르고 영양가 있게 성장하도록 돕는 것이 바로 식물조명의 역할이다.

이에 플라즈마연구원에서는 항암효과로 유명한 인삼의 사포닌 함유량을 높일 수 있는 조명 파장을 찾는 연구가 한창이며 고추냉이의 경우 실제 농업법인에 적용돼 수확시기를 25% 앞당기는 등 성과를 입증했다.

김 센터장은 “시중에 보급된 스마트팜용 LED조명과 플라즈마연구원에서 자체적으로 개발한 식물조명을 비교한 결과 퀀텀닷을 활용한 식물조명이 더욱 식물 생장을 촉진하는 것으로 나타났다”며 “업체들의 의뢰에 따라 앞으로 토마토, 파프리카, 새싹쌈을 비롯해 더 많은 작물 재배를 돕는 식물조명을 개발해 농업생산성 향상에 기여할 것”이라고 말했다.



용어 ・퀀텀닷: 외부에서 빛 또는 전기 에너지를 받아 자체적으로 빛을 방출하는 나노미터(nm) 크기의 반도체 결정으로, 크기에 따라 다양한 빛 파장을 만들어 낼 수 있다.



철원=안상민 기자 tkdals0914@electimes.com        철원=안상민 기자의 다른 기사 보기

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