LED로 “토마토는 공장에서 자라는 시대”에——도시·우주·재해 시를 대비한 "S자 재배"의 충격

9월 19일에 Phys.org가 전한 뉴스는 식물 공장의 상식을 한 단계 진전시키는 내용이었다. 도쿄대학 야모리 와타루 준교수 등의 연구팀이, 완전 폐쇄형의 LED 식물 공장에서 대형 토마토와 미니 토마토의 재배에 도전하여, 품질의 안정성과 영양가에서 강점을 보였다. 기존에는 "LED로는 잎채소 중심, 과채류는 어렵다"라고 여겨졌던 벽에, 실험 데이터로 바람구멍을 낸 모양이다. 기사는 도시나 사막, 더 나아가 우주에서의 식량 생산의 현실성에도 언급하고 있다.Phys.org

무엇이 새로운가? 두 가지 기둥의 성과

① 대형 토마토(CF 모모타로 파이트)를 LED 공장에서 안정적으로 재배

HortScience에 게재된 논문에서는, 대형 토마토를 LED만의 완전 폐쇄 환경과 온실에서 동시에 비교. LED 환경에서는 온도(평균 약 25.9±1.1℃)와 광 강도(PPFD 약 276 μmol m⁻² s⁻¹)를 안정적으로 유지할 수 있었고, 줄기 직경·초장·SPAD 값이 향상되었다. 한편 과실은 약간 작고 당도(°Brix)는 낮지만, 비타민 C(아스코르빈산)가 높다는 영양학적 이점이 확인되었다. 온실은 과중·당도·수량에 우위지만, 계절 변동에 따른 품질의 변동을 피하기 어렵다. 안정 공급과 영양가를 취할 것인가, 크기와 단맛을 취할 것인가라는, 실제 수요에 따른 선택지가 명확해졌다.DOI

② 미니 토마토의 "S자 재배"로 “빠르고·좋게”

또 다른 기둥은, 미니 토마토의 S자 다단식 재배이다. 선반의 측면에 LED를 배치하고, 줄기를 수평으로 굽혀 다층으로 전개하는 이 방법은, 캐노피 내의 광 분포를 균일화. 당도 +15%, 비타민 C +7%, 라이코펜 +7%로, 품질이 온실을 상회하는 수준에 도달하고, 착색·수확의 앞당김으로 실수도 상승했다. 총 수량은 온실과 동일하지만 **“빨리 팔린다”＝회전율의 개선**이 효과적인 것이 포인트다.도쿄대학

Frontiers in Horticulture의 원저에서도, S자 방식은 광합성 속도의 층간 변동을 억제하고, 품질 향상과 관리 효율을 양립하는 것이 상세히 설명되어 있다.DOI

“어디에서” 활용할 것인가?——도시, 극지, 그리고 우주

연구팀은 기후 극단(열파·가뭄·홍수)에 강한 공급망, 도시 근접의 짧은 공급망, 더 나아가 고층 빌딩이나 달·화성에서의 실험계까지 내다본다. 연중·규격 품질의 안정은 외식·반찬·가공 용도와 궁합이 좋고, 가격 전망은 재생 에너지 통합과 규모 효과로 개선 여지가 있다고 한다.Phys.org

“어떻게 반응했는가?” SNS와 커뮤니티의 목소리

• 연구자 발의 공지: 야모리 준교수는 X(구 Twitter)에서 연구 성과를 발표. 타임라인에서는 **"도시에서의 지역 생산·소비" "비상시 회복력"**에 대한 기대와, 전력 비용에 대한 현실적인 질문이 이어진다.X (formerly Twitter)

• 원예 커뮤니티의 반응(Reddit):

  • "LED 숍 라이트로 과채류가 가능?"라는 광량 부족에 대한 회의가 여전히 강한 게시물. 연구가 보여주는 고조도·안정 환경의 필요성과 일치한다.Reddit

  • "지하실이나 한랭지에서의 실내 토마토" 등 취미 재배의 실천 지식이 공유되고, “해보고 싶은 층”의 저변이 넓다.Reddit

  • 채소 전반 커뮤니티에서도 야외 보광용 LED에 대한 관심이 계속되고, “LED＝잎채소 전용”이라는 고정 관념이 흔들린다.Reddit
    ※위의 내용은 연구 그 자체에 대한 직접적인 답글에 국한하지 않고, LED×토마토라는 테마 주변의 반응의 경향을 요약한 것이다.
    
    
    

세 가지 비즈니스 시사점

1. “안정×영양가”라는 새로운 규격 가치
   Brix나 크기에서 온실에 우위가 있는 국면에서도, 비타민 C나 라이코펜 등의 기능성 호소로 차별화가 가능. 가공·건강 지향 카테고리와 친화성이 높다.DOI

2. “조기 수확×회전율”의 경영 효과
   S자는 착색·성숙의 선행에 의해 현금 흐름의 개선이 기대된다. 푸드 서비스용 정기 납품에 효과적이다.DOI

3. 재해·우주·극지의 틈새 수요
   기지 내·선내·원격지에서의 고부가가치 신선의 공급에 현실성. 컴팩트 모듈×재생 에너지의 조합으로 사업 설계를.Phys.org
   
   
   

기술 메모: 에너지와 설계의 요점

• 광 환경: 과채류는 고 PPFD가 핵심. 일반적인 주거용 LED로는 부족하기 쉽다. 측면 조명의 병용으로 캐노피 균일화가 유효하다.DOI

• 온습도·CO₂: 안정적인 온도 환경(본 연구에서는 25.9℃ 전후)과 CO₂ 시용으로 생육이 안정.a.u-tokyo.ac.jp

• 다단·유인 설계: S자는 작업 동선 단축과 수광 효율을 양립. “넓이”보다 “높이”를 확보하는 도시 공간에서 이점이 크다.DOI

관련 연구의 확산: 에다마메도 “공장화”

동일 그룹은 인공광형 공장에서의 에다마메 안정 생산도 보고. 수량과 당·이소플라본이 향상되고, 계절 의존을 해소하는 성과가 나타났다. 과채 외에도 파급되는 트렌드