스마트팜 환경에서 플라즈마 이오나이저의 식물 생장과 병해 예방 효과 검증

5개월 실증 프로젝트 결과 요약 보고

스마트팜은 온도, 습도, 광량, 영양 등 다양한 환경 요소를 정밀하게 제어하여 작물 생산성을 높이는 농업 방식입니다. 그러나 밀폐된 재배 환경에서는 공기 중 병원성 미생물과 곰팡이 포자가 축적될 수 있으며, 이는 작물 병해 발생과 생산성 저하의 주요 원인이 될 수 있습니다. 이에 오아이온(주)과 위드트리(주)는 스마트팜 환경에서 플라즈마 공기살균 기술의 실제 효과를 검증하기 위한 실증 프로젝트를 수행했습니다.

본 실증은 약 5개월간 실제 재배 환경에서 진행되었으며, 플라즈마 이오나이저 공기살균 시스템이 병해 억제 및 작물 생육에 미치는 영향을 정량적으로 분석하는 것을 목표로 진행되었습니다.

실증 프로젝트 개요

• 실증 기간: 2025년 9월 ~ 2026년 2월 (약 5개월)

• 실증 장소: 스마트팜 및 유리온실

• 대상 작물: 무, 배추, 상추, 콩

• 실험 방식: 동일한 환경 조건에서 다음 두 구역을 비교했습니다.

1. 플라즈마 이오나이저 가동 구역 (실험군)

2. 플라즈마 이오나이저 미가동 구역 (대조군)

이를 통해 작물 생육 및 병해 발생 여부를 지속적으로 관찰하고 데이터를 기록했습니다.

공기 중 곰팡이 발생 억제 효과

실증 초기에는 공기 중 곰팡이 발생이 확인되었습니다.

플라즈마 공기살균 시스템을 가동한 이후 곰팡이 발생 면적은 다음과 같이 변화했습니다.

• 2025. 12. 26. ~ 2026. 01. 16.: 100% 유지 (발생 초기)

• 2026. 01. 23.: 18.75% (급감 시점)

급감 시점에서 실험 대상군 전체에서 전염성 병해 포자 박멸이 되었으며, 이후에는 곰팡이 흔적 부분으로 실질적으로 실험 시작 1~2주 안에 전염성 병해는 박멸이 되었습니다.

• 2026. 01. 30.: 12.5%

• 2026. 02. 06.: 0% (완전 박멸)

결과 정리 및 고찰

가동 4주차인 1월 중순부터 효과가 가시화되었으며, 최종적으로 곰팡이가 0%로 억제된 것은 플라즈마 이오나이저의 강력한 공기 살균력이 포자 번식을 차단했음을 입증합니다. 즉, 실증 종료 시점에는 곰팡이 발생이 완전히 억제된 상태가 확인되었습니다. 이는 플라즈마 이오나이저 기술이 공기 중에 떠다니는 곰팡이 포자 및 병원성 미생물을 제거하여 병해 확산을 차단할 수 있음을 보여주는 결과입니다.

작물 생육 비교

1. 유리온실 #1

• 무 (Radish)

  

실험군은 대조군 대비 약 43~45% 높은 생육 결과를 보였습니다. 이는 플라즈마 이오나이저로 조성된 환경에서 작물이 병해 스트레스를 덜 받게 되어 생장에 더 많은 에너지를 사용할 수 있었기 때문으로 분석됩니다.

구분	최대 수고
실험군	270mm
대조군	185mm

• 배추 (Cabbage)

실험군(450mm → 560mm)과 대조군(430mm → 660mm) 모두 성장했으나 12월 말 이후 생애주기가 종료되어 측정을 마무리하였습니다.

• 콩 (Bean)

실험군은 평균 150mm 내외를 견고하게 유지했으나, 대조군은 130mm 수준에서 완만한 하락세를 보였습니다.

• 상추 (Lettuce)

초기 정착 이후 실험군이 대조군보다 10~15mm 가량 높은 수치를 지속 유지하였습니다.

2. 유리온실 #2

• 무 (Radish)

유리온실 #2 환경에서는 생육 안정성 측면에서 차이가 확인되었습니다. 실험군에서는 일정한 생육 상태가 유지된 반면 대조군에서는 생육 저하가 나타났습니다. 이는 플라즈마 이오나이저로 조성된 공기환경이 작물의 생육 안정성 유지에 긍정적인 영향을 줄 수 있음을 보여주는 결과입니다.

구분	변화
실험군	약 200mm 수준 안정적 유지
대조군	150mm → 120mm 감소

• 배추 (Cabbage)

실험군(170mm → 110mm)과 대조군(130mm → 110mm) 모두 후반기에 수치가 하락했으나 실험군이 초기 우세를 지속하였습니다.

• 상추 (Lettuce)

실험군이 120mm에서 130mm로 소폭 성장한 반면, 대조군은 155mm에서 130mm로 급격히 하락하였습니다.

2. 스마트팜

• 무 (Radish)

실내 스마트팜 환경에서도 실험군이 대조군 대비 지속적으로 높은 생육 수치를 유지했습니다. 실험군은 대조군 대비 평균 약 50mm 이상의 성장 차이를 지속적으로 유지했습니다. 이는 공기 환경 관리가 스마트팜 작물 생육에 중요한 요소가 될 수 있음을 보여주는 결과입니다.

구분	평균 수고
실험군	약 150mm
대조군	약 100mm

• 배추 (Cabbage)

실험군(70mm → 60mm)이 대조군(100mm → 50mm)보다 후반기 생존율 및 수고 유지력이 높습니다.

• 상추 (Lettuce)

실험군(130mm → 75mm)이 대조군(90mm → 50mm)보다 더 완만한 감소 폭을 보이며 유지력이 우수하였습니다.

실증 결과 요약

모든 구역에서 실험군이 대조군보다 높은 수고를 유지하거나 더 높은 성장률을 기록하였습니다. 이는 플라즈마 이오나이저가 공기 중 포자를 제거(곰팡이 0% 달성)하여 병해를 억제할 뿐만 아니라, 작물의 환경 스트레스를 완화하고 생리 대사를 활성화하는 데 결정적인 기여를 했음을 입증합니다.

• 공기 중 병원균 억제: 곰팡이 발생 면적 100% → 0% 감소

• 작물 생육 촉진: 무(Radish) 작물 기준 최대 약 45% 성장 증가

• 재배 안정성 향상: 환경 변화 상황에서도 생육 유지력 향상

• 스마트팜 적용 가능성 확인: 약 5개월 동안 안정적인 장비 운영 확인

스마트팜 공기 환경 관리의 중요성

스마트팜은 온도와 습도 등 다양한 환경 요소를 정밀하게 관리하지만, 공기 중 병원균 관리에 대해서는 상대적으로 관심이 부족했던 분야입니다.

플라즈마 공기살균 기술은;

• 공기 중 병원균 제거

• 곰팡이 포자 확산 억제

• 작물 생육 환경 개선

• 병해 발생 감소

와 같은 효과를 통해 스마트팜 환경 관리의 새로운 기술적 요소로 활용될 수 있습니다.

실증에 사용된 장비

※ 본 실증 시험에는 오아이온의 플라즈마 이오나이저 CM740 모델이 사용되었습니다. CM740은 플라즈마 기술을 기반으로 공기 중에 양이온과 음이온을 생성하여 공기 중 오염물질, 냄새 및 미생물(곰팡이 포자, 박테리아 등)을 감소시키는 공기 환경 개선 장치입니다. 특히 실내 공간, 스마트팜, 온실 환경 등 공기 순환이 제한된 공간에서 공기 중 부유 미생물을 감소시켜 작물 생육 환경을 보다 안정적으로 유지하는 데 활용될 수 있습니다. 이번 실증 시험에서는 해당 장비를 통해 공기 중 곰팡이 발생 억제 및 작물 생육 개선 효과를 확인할 수 있었습니다.

<CM740>

결론

이번 스마트팜 실증 프로젝트는 플라즈마 이오나이저 기술이 단순한 공기 정화 장비를 넘어 스마트팜 작물 생산성과 재배 안정성을 향상시킬 수 있는 환경 관리 솔루션이 될 수 있음을 보여주는 사례입니다. 다만 위에서 보여지는 바와 같이 무와 배추에서는 높은 생육 변화가 있었으나 같이 키운 콩, 상추 등에서는 의미 있는 변화가 없어 작물에 따라 미치는 영향이 다르다고 판단됩니다.

앞으로도 오아이온은 스마트 농업 환경에서 활용 가능한 공기 환경 기술 개발과 적용 확대를 지속적으로 추진할 예정입니다.

추가 문의나 제품 적용 상담이 필요하시면 언제든지 오아이온 영업부로 연락주시기 바랍니다.

영업부 문의하기: sales@oion.co.kr