[문화투데이 황재연 기자] 한국핵융합에너지연구원은 플라스마기술연구소 홍용철 박사 연구팀이 플라스마를 이용해 식물 생장에 필요한 이산화탄소를 공급하고, 대기 중 질소를 비료로 전환하는 스마트팜 기술을 개발했다고 19일 밝혔다.
스마트팜의 한 형태인 수직농장은 제한된 공간에 선반을 수직으로 쌓아 올려 작물을 재배하는 방식으로, 생산성을 높일 수 있으나 고밀도로 재배할 경우 이산화탄소 농도가 낮아져 생장이 저하될 수 있다.
이에 천연가스나 액화석유가스(LPG) 등 연료를 연소해 이산화탄소를 공급하는 방식이 시도되고 있으나, 연소 과정에서 질소산화물 등 유해가스가 발생해 후처리 정화 장치가 필요하다는 한계가 있다.
연구팀은 플라스마를 이용해 연료를 완전연소 함으로써 유해가스 배출을 최소화할 수 있는 이산화탄소 공급 농법 '플라즈마 버너 연소식 탄산시비(炭酸施肥)' 기술을 개발했다.
플라스마는 고체·액체·기체에 이은 제4의 물질로 매우 높은 온도의 에너지 상태를 의미한다.
추가적인 정화 시설이 필요하지 않아 경제성과 친환경성을 모두 갖춘 탄산시비가 가능하다.
연구팀은 플라스마를 이용해 대기 중 질소를 비료로 전환할 수 있는 '대기 질소 비료화 기술'도 개발했다.
플라스마 방전으로 공기와 질소를 반응시켜 활성종을 생산하는 기술로 물과 공기, 플라스마만으로도 비료를 생산할 수 있다.
식물 생장에 필요한 영양소가 약 50∼100배로 고농축돼 있어 적은 양으로도 많은 농작물에 효과적으로 사용할 수 있다.
연구팀은 해당 기술을 실제 수직농장에 적용해 작물의 생장률과 품질 향상 효과를 확인했다.
홍용철 박사는 "현재 산업체 기술 이전을 통해 상용화를 준비하고 있으며, 앞으로 국내외 식량 문제 해결에 기여할 수 있길 기대한다"고 말했다.
