수직농장에 적합한 국산 vs 수입 LED 비교 실험 결과 분석
수직농장의 성공은 ‘빛’에서 시작합니다. 작물이 태양을 대신해 의지하는 유일한 에너지원이 LED이기 때문입니다. LED의 품질, 파장, 전력 효율성은 작물의 성장 속도와 품질, 심지어 수확 시기까지 좌우합니다. 특히, 실내 농업은 모든 환경을 인공적으로 조절하는 만큼, 조명 선택은 곧 생산성과 직결됩니다. 시중에는 수직농장 전용 LED로 국산 제품과 수입 제품이 다양하게 출시되어 있습니다. 하지만 가격, 성능, 파장 설정, 내구성 등은 천차만별이며, 정작 어떤 제품이 실제 작물 생육에 더 유리한지에 대한 체계적인 비교 데이터는 부족합니다.
특히 초기 창업자나 중소형 수직농장 운영자 입장에서는 LED 조명이 가장 큰 고정비 지출 항목 중 하나이므로, 가격 대비 성능을 직접 비교하고, 실제 데이터를 기반으로 선택하는 전략이 필요합니다. 많은 이들이 '비싸니까 좋겠지', '국산은 무조건 싸다'는 인식만으로 조명을 선택하지만, 실제로는 같은 소비전력을 사용하더라도 생육 성능은 LED에 따라 천차만별입니다. 이 글에서는 국산 LED와 수입 LED 제품을 실제 수직농장에서 동일한 조건으로 실험하고, 광량, 소비 전력, 작물 생육 결과, 온도, 내구성, 가격 대비 효율까지 비교한 데이터를 바탕으로 분석한 내용을 공유합니다. 이는 단순한 카탈로그 비교가 아닌, 실제 재배 데이터를 기반으로 한 실전 내용입니다.
실험 개요: 동일 조건에서 국산 LED와 수입 LED를 비교하다
실험은 약 3평(10㎡) 규모의 테스트형 수직농장에서 진행됐습니다. 실험 목적은 국산과 수입 LED 제품이 실제 작물 생육에 어떤 영향을 주는지를 객관적인 수치로 확인하는 것이었습니다.
실험 구성
실험 기간 | 4주 (28일간) |
대상 작물 | 로메인 상추 (성장 비교 용이) |
재배 방식 | 수경재배 NFT 방식 |
온도/습도 | 일정 유지 (23±1℃ / 60±5%) |
LED 제품 | 국산 A사 모델(Full-Spectrum) vs 수입 B사 모델(미국산, RED/BLUE 혼합) |
광도 설정 | 두 모델 모두 동일 광량 유지 (200 μmol/m²/s) |
설치 높이 | 작물과 LED 사이 35cm 동일 설정 |
실험은 각기 다른 선반에서 독립적으로 운영하며, 조도 측정기와 전력계, IR 온도계를 사용해 데이터를 수집하였습니다. LED 조명의 스펙은 제조사에서 제공한 수치가 아닌, 실제 조도 및 소비 전력을 기준으로 비교했습니다.
실험 결과 ① – 전력 소비량과 광량 효율 비교
LED 조명의 가장 중요한 요소 중 하나는 단위 전력당 얼마나 많은 유효광량(PPF)을 제공하는가입니다. 이 실험에서는 조도(lux)가 아닌, 작물의 광합성에 직접 영향을 주는 광량(μmol/m²/s)을 기준으로 측정하였습니다.
전력 소비량 및 광효율 비교
소비전력(W) | 54W | 48W |
측정 광량 | 205 μmol/m²/s | 198 μmol/m²/s |
광효율(μmol/W) | 3.79 | 4.13 |
작동 온도 | 약 36.5℃ | 약 39.2℃ |
- 수입 LED(B사)는 동일 소비전력 대비 조금 더 높은 광효율을 제공했고, 빨강/파랑 비율 조정이 가능하여 생장용/개화용으로 전환이 용이했습니다.
- 반면 국산 LED(A사)는 약간의 광량 우세를 보였으나, 소비전력과 작동온도가 높아지는 경향이 나타났습니다.
전력 대비 조도만 놓고 보면 수입 LED가 약간 앞섰지만, 온도가 더 높아 냉각 설비에 부담을 줄 수 있는 단점도 병존했습니다.
실험 결과 ② – 작물 생육 비교 및 병해충, 품질 영향
작물 생육은 총 길이, 잎 크기, 무게(생체중), 병해충 발생률을 기준으로 비교했습니다.
작물 생육 비교 (4주 기준)
평균 길이 | 23.1cm | 21.6cm |
평균 생체중 | 124g | 115g |
잎 색상 | 짙은 녹색 | 밝은 녹색 |
병해충 발생 | 없음 | 없음 |
엽면 온도 | 24.2℃ | 25.6℃ |
- 국산 LED 하에서 성장한 로메인 상추는 전체적으로 무게와 길이 모두 더 크게 나타났고, 색상도 진하게 유지되었습니다.
- 반면 수입 LED는 파장이 작물 체내 열 생성에 영향을 주는지, 엽면 온도가 다소 상승하였고, 광합성 작용은 양호하나 광합성 색소 농도가 낮게 측정되었습니다.
결론적으로 생육 총량과 품질 면에서는 국산 LED가 우세했으며, 수입 LED는 장기 재배 시 엽면 고온 문제가 발생할 가능성이 존재했습니다.
가격, 내구성, 가성비 종합 평가
LED 조명을 선택할 때 가장 현실적인 요소는 가격 대비 효율, 즉 장비 가격 / 평균 수명 / 전기요금 / 생육 결과를 종합해 고려하는 것입니다.
종합 비교표
구매가 | 약 65,000원 | 약 120,000원 |
평균 수명 | 35,000시간 | 50,000시간 |
AS 지원 | 국내 직접 | 해외 배송, 대기 2~4주 |
가성비 평가 | ★★★★☆ | ★★★☆☆ |
생육 성능 | 강함 (생장 중심) | 안정적 (장기 유지) |
- 수입 LED는 가격이 높고 내구성은 우수하지만, A/S 문제와 엽면 온도 상승이 단점으로 작용했습니다.
- 국산 LED는 가격 대비 성능이 우수하며, 국내 제조사의 경우 커스터마이징과 기술 지원이 용이합니다.
최종적으로 가성비 측면에서는 국산 LED가 유리했으며, 고부가가치 작물(허브, 특용작물 등)에서는 수입 LED의 장점이 부각될 가능성도 존재합니다.
LED는 단순히 ‘밝으면 좋은’ 조명이 아닙니다. 작물의 종류, 수직농장 구조, 전기 요금, 재배 목적(생장/개화/결실)에 따라 가장 알맞은 스펙이 필요합니다. 실험 결과, 국산 LED는 중소형 농장이나 상추·청경채와 같은 잎채소 위주 수확에 적합하며, 수입 LED는 정밀 제어가 가능해 고가 작물, 개화 조절이 필요한 품종, 또는 자동화 시스템과 연동 시 더 효율적일 수 있습니다. 가장 좋은 선택은 장기적으로는 국산 LED를 기본 장비로 세팅하고, 특정 선반에는 수입 LED를 실험 적용해보는 하이브리드 운영 전략입니다. 이렇게 하면 비용 부담은 줄이면서도, 다양한 조명 반응 데이터를 수집하여 최적화된 재배 환경을 구축할 수 있습니다.