t5 led 식물등으로 키운 적치마상추, 흑치마상추, 진빨상추의 색깔이 빨갛지 않은 이유

t5 led 식물등으로 키운 적치마상추, 흑치마상추, 진빨상추의 붉은색이 진하지 않은 이유에 대해 생각해 보았습니다. 

고민의 시작은 우리집 상추의 색깔들입니다. 붉은 색이 나타나긴 하는데 그리 만족스럽지는 않습니다.

진빨상추 8모가 살고 있는 수경재배 화분입니다. 같은 화분 내에서도 위치에 따라 색이 확연하게 차이가 납니다.

가운데에 있는 상추색이 가장 진합니다.

그 다음은 창가쪽에 두었던 진빨상추의 색이 뒤를 따릅니다. 빨간색이 진하지 않을뿐만 아니라 군데군데 초록색이 보입니다.

가장 안쪽(베란다 창문 반대쪽)에 두었던 상추의 색깔입니다. 이건 아예 웃자람이 심해서 길쭉하고 붉은색보다 초록색이 더 많습니다.

사실 상추가 웃자란 것은 전적으로 led의 색에만 원인이 있는 것은 아니고 led를 비춰준 시간과도 관계가 있습니다. 우리집 베란다는 남서향이라서 오후 3~4시경부터는 어느 정도 해가 들어와서 밝기 때문에 전기요금을 아껴보려고 그 시간부터는 상추를 키우는 선반의 led를 껐기 때문에 웃자란 것으로 생각이 됩니다. 길쭉하게 자란 이파리를 보자마자 당장 켜주기는 했지만 아직 회복이 덜 되었습니다.

이건 흑치마상추입니다. 흑치마상추도 가운데에 있는 것이 가장 진한 색을 내고 있습니다.

화분 가장자리에 있는 것은 붉은색이 많이 발현되지 않았습니다.

이런 차이가 생긴 이유는 식물등의 파장 때문인 것으로 생각됩니다. 선반의 깊이(세로)가 33cm 정도 되길래 t5 led 3개를 설치했습니다. 성장과 발색을 동시에 확보하기 위해서 90cm 길이의 전등을 가로로 전구색-주광색-전구색의 순서로 설치했습니다. 이 선반은 창가에 가까운 위치에 있기 때문에 창쪽 전구색 자리는 자연광도 일부 받을 수 있습니다.

그러니까 화분의 중간 부분에 있던 진빨상추와 흑치마상추가 가장 색이 진한 이유는 주광색빛을 많이 받을 수 있었기 때문입니다. 전에 알아본 것과 같이 주광색은 청색등에 가깝고 전구색은 적색등에 가깝습니다. 적색등은 주로 식물의 길이성장에 관여하고, 청색등은 주로 넓이 성장, 두께 성장, 뿌리 성장 그리고 엽록소·페놀류·항산화물질의 축적에 관여합니다. 

상추의 붉은색을 내는 물질인 안토시아닌은 항산화물질의 한 종류이므로 청색등 밑에서 더 많이 생성되고 축적됩니다. (창가)전구색-주광색-전구색(실내)의 순서라면 주광색-(창가)전구색-(실내)전구색의 순서대로 상추의 붉은색이 짙게 나타난 것이 당연한 결과라고 할 수 있습니다.

사실 진빨상추는 새싹이 나올 때도 빨간 편이었고 어릴 때부터 싹수가 빨갰습니다.

흑치마상추는 어릴 때는 그렇게 '흑'하다고는 볼 수 없었습니다.

진빨상추 포장지의 앞면을 보면 우리집 상추와 차이가 너무 납니다.

흑치마상추 포장지를 봐도 도저히 우리집 흑치마와 같은 종류라고는 생각할 수 없을만큼 진합니다. 흑치마상추를 어떻게 흑화시킬 것인가가 고민입니다.

상추 선반에 설친한 led를 전구색-주광색-전구색이 아니라 주광색-주광색-주광색으로 설치했다면 키는 많이 작은 대신 색은 훨씬 진했을 것입니다. 하지만 청색등이 항산화물질 생성, 뿌리성장, 두께성장 등에 효과가 있다고 해서 청색등만으로 식물을 키우면 키가 자라는 속도가 무척 느립니다. 같은 원리로 청색쪽 파장이 강한 주광색만으로 식물을 키우면 전구색(적색) 전등과 함께 키우는 것보다 성장속도가 느릴 것입니다.

비타민C 함량은 상추의 색과는 관련이 없다고 하니 고민이 됩니다. 어느 정도 성장도 확보하고 진한 발색도 확보할 수 있으려면 전구의 색을 바꿔야 할 것 같습니다.

led 파장에 대해 구글링을 해보니 다른 그래프들을 찾을 수 있었습니다.

구글에서 led 파장 또는 led wavelength라는 검색어로 검색하면 led의 색온도에 따른 파장을 보여주는 그래프들을 볼 수 있습니다.

색온도와 led에 대한 기본적인 정보는 아래의 글을 참조해 주세요.

[관련글] - 수경재배 준비물 (3) 주광색 전구색 T5 LED 식물등 밝기와 전기요금 계산 방법

(출처 https://www.ledsmagazine.com/smart-lighting-iot/white-point-tuning/article/16695938/light-pollution-depends-on-the-light-source-cct-magazine)

색온도가 낮을수록 붉은색 파장이 강하고 색온도가 높을수록 푸른색 파장이 강합니다. 전구색은 붉은색, 주광색은 푸른색이 강한데 붉은색과 푸른색의 빛의 강도가 차이가 많습니다. 무슨 말인가 하면 전구색의 푸른색은 붉은색에 비해 약하고, 주광색의 붉은색은 푸른색보다 약합니다. 

우리집 led 전구의 색깔을 선택할 때 전구색2:주광색1의 비율로 선택했던 것은 식물등의 효율에 관한 연구에서 적색등과 청색등의 비율이 6:4 정도인 것이 가장 성장과 발색의 균형이 잘 맞는다는 연구결과를 참조한 것이었습니다. 베란다에 햇빛이 어느 정도는 들어오기 때문에 전구색2:주광색1이면 비율이 얼추 맞는다고 생각했습니다.

그렇다면 전구색2:주광색1을 구입한 것은 완전히 뻘짓이었나, 우리집 상추들은 빨개지기 힘든 것인가, 이제라도 주광색을 더 구입해서 추가로 설치해야 하나, 아니면 주백색으로 싹 다 바꿔야 하나 하는 온갖 생각이 머리를 왔다갔다 합니다.

주광색을 더 구입해서 선반 1층당 led 3개에서 4개로 늘려서 설치하면 문제가 해결될 것이라고 생각됩니다. 전구색-주광색-전구색의 배치에서 전구색-주광색-전구색-주광색 순으로 배치하고 주기적으로 화분을 돌려준다면 성장과 발색의 균형을 잡을 수 있을 것입니다. 하지만 지금도 전기요금 누진제 2단계에 걸려있고, 전등이 필요한 선반이 몇 개 더 있는데 선반 1층당 전등 개수를 늘리면 전기요금 누진제 3단계로 올라갈지도 모릅니다.

고민 끝에 상추를 키우는 선반에만 주광색 1개를 더 설치하고 며칠에 한 번씩 화분의 방향을 돌려주기로 했습니다. 

가장 이상적인 것은 전구 만드는 회사에서 한 전구에 2700K나 3000K, 5700K나 6500K칩을 한 개씩 교대로 배치하고 투명 커버를 장착한 led를 생산해 주는 것이라고 생각됩니다. 지금은 각각의 색온도가 같은 led칩들이 일렬로 배치되어 있기 때문에 어떤 전등의 빛을 가장 많이 받는가에 따라 성장과 발색에 차이가 있을 수밖에 없습니다. 

공해가 점점 심해지면서 앞으로 실내 식물재배는 늘어날 수밖에 없고 그에 따라서 식물등의 수요도  점점 늘어날 예정이니 미래를 내다보는 전구회사가 관심을 가져주었으면 좋겠습니다.

[요약]

식물 성장에는 청색광, 적색광, 녹색광이 다 필요하다.

주광색은 청색과 녹색, 전구색은 적색과 녹색이 강하다.

주광색과 전구색이 1:1 비율이 적당한 것으로 보인다.

주기적으로 화분의 방향을 반대로 돌려주는 것이 성장과 발색의 균형을 잡는데 도움이 된다.