시설 내 광환경의 특징과 개선 방법

시설 내 광환경의 특징

시설 내부에 형성되는 광환경은 노지의 광환경과는 다르다. 광이 기초 피복재를 통과하면서 광질이 바뀔 수도 있고, 광량이 감소할 수도 있으며, 광분포가 불균일할 수도 있다. 또한, 외면 피복에 의해서 일장이 달라질 수도 있다. 광질의 변화는 기초 피복재에 의해서 달라질 수 있는데, 시설의 피복자재에 따라 그 변화가 다르다. 시설에 주로 사용되는 판유리, 경질판, 플라스틱 필름 등의 피복자재는 가시광선 투과율이 비슷하지만 자외선과 적외선은 각각의 물성에 따라 다른데, 이렇게 파장별로 투과율이 달라지면서 노지와는 다른 광질이 된다. 또한, 피복자재의 오염과 부착에 따라서 광 투과율이 달라진다. 먼지가 부착되기 쉬운 염화비닐 같은 소재는 심한 경우 50~60%까지 광 투과율이 낮아지고, 플라스틱 필름에 맺히는 물방울 역시 투과광량을 감소시킨다.

 

피복자재 외에 골격 자재에 의해서도 광량이 감소한다. 골격 자재에 의한 차광은 시설의 종류와 구조, 사용자재에 따라 달라지는데, 유리온실은 차광률이 20% 정도로 큰 편이고, 플라스틱하우스 중에서 파이프하우스는 5% 내외의 차광률을 보인다. 골격 자재에 의한 광차단으로 생기는 그늘과 피복재의 입사각의 차이로 생기는 부분적인 광량의 감소는 시설의 광분포를 불균일하게 만든다. 또한, 시설의 광 투과율은 설치 방향에 따라서도 달라질 수 있는데, 일반적으로 동서동이 남북동에 비하여 훨씬 높은 광 투과율을 보인다.

 

일장은 노지와 비슷하나, 외면 피복을 하는 경우 피복 시간에 따라 달라질 수 있다. 저온기에는 오전 늦게 피복물을 제거하고 오후에는 일찍 피복하기 때문에 일장이 짧아질 수 있고, 다중피복을 하는 경우에는 더욱더 일장이 단축될 수 있다. 그러나 시설에서는 암막 장치, 인공광 등을 이용하여 일장조절을 쉽게 할 수 있다.

광환경의 개선 방법

시설의 광환경을 개선하기 위해서는 투과광량을 높이고, 투과 광선을 효율적으로 이용하면서 필요에 따라서는 인공광을 적극적으로 도입하여야 한다. 투과광량을 높이고, 투과 광선을 효율적으로 이용하기 위해서는 여러 가지 개선 방법이 있다. 먼저 골격재를 선택할 때는 차광률이 작은 것을 택하는 것이 좋은데, 강도가 높으면서도 가늘고 용적이 작은 철재를 선택하는 것이 좋다. 피복재를 선택할 때는 종류에 따라 광 투과율이 달라지므로 이를 고려하여 선택하여야 한다. 색소가 첨가되지 않은 피복재나 무적필름 등을 이용하면 광 투과율을 높일 수가 있다. 그러나 피복재는 시간이 경과하면 오염으로 인해서 광 투과율이 낮아지기 때문에 지속적으로 표면을 세척하여 투과광량을 증대시킨다. 아직까지 우리나라에서 널리 이용되지는 않지만 산광 피복재를 이용하는 방법도 있다. 산광 피복재를 이용하면 골격재에 의한 그늘이 사라지고, 실내의 광분포를 고르게 할 수 있다.

 

또한, 시설의 설치 방향에 따라 광환경을 개선할 수 있다. 동서동은 남북동보다 투과광량이 훨씬 많기 때문에 일사량이 적은 계절이나 지역에서는 동서동으로 시설을 설치하는 것이 좋다. 그리고 작물의 재배시기에 따라서도 설치 방향을 달리하는 것이 좋은데, 촉성재배는 동서동으로, 반촉성재배는 남북동으로 설치하는 것이 유리하다. 경종적인 방법으로는 내음성 작물이나 품종을 선택하고, 시설 재배 시에 가급적 재식 간격을 넓히는 등의 방법을 이용할 수 있다. 이러한 개선 방법에도 불구하고, 자연광만으로 광량이 부족하다면 인공광을 도입하는 방법이 있다. 인공광은 종류에 따라 광질과 광량이 다르고, 그에 따른 식물의 생육 반응이 다르다. 또한, 인위적으로 일장을 조절해 주어야 할 때 인공광을 이용하면 원하는 결과를 이끌어낼 수 있다.

 

<참고 문헌 : 문원 외, 2020, 「시설원예학」, 한국방송통신대학교 출판문화원>