제주특별자치도 농업기술원

저는 제주p2x연구센터라는 법인을 설립하여 고부가가치 농업을 연구하는 회사입니다.

회사는 제주국제대학교 창업보육센터에 있으며, 기존 에이치쓰리코리아라는 회사의 수전해기술을 도입하여

폐교되는 교실에서 수소수가 자동 공급되는 스마트팜을 설치 중입니다. 7월에는 연구 시작이 가능합니다.

주 목적은 폐교를 활용하여 기존 강의실에서  그린 수소수를 활용하여 고부가가치 농업으로 청년 일자리 창출에 있읍니다.

이 연구를 제주농업기술센터와 협조하여 최상의 결과를 도출하여 실질적인 성과를 얻고 싶읍니다.

참고자료입니다. 

 

수소수(HRW)가 농작물 생육 및 품질에 미치는 영향 분석

작성일자: 2026. 05. 27
보고분야: 친환경 농업기술 / 식물생리공학

I. 서론

1. 연구 배경 및 필요성

기후변화로 인한 가뭄, 염류 집적, 중금속 오염 등 극단적 농업 환경 저해 요인 급증

화학비료 및 농약 오남용을 줄이면서 작물 자체의 면역력을 높이는 친환경 농업 기술(Hydrogen Farming) 요구 대두

• 수소를 마이크로버블로 용해시킨 수소수(HRW)가 식물 생리 활성 조절 물질로 주목받기 시작함

2. 보고 목적

최근 국내외 학술지(SCI급)에 발표된 연구 논문을 바탕으로 수소수의 효능 검증

종자 발아, 생육 촉진, 스트레스 저항성, 수확 후 선도 유지 메커니즘 종합 정리

농업 현장 도입을 위한 실증 데이터 및 향후 과제 제시

 

 

II. 주요 연구 결과 및 생리적 메커니즘

1. 종자 발아 및 초기 유묘 생육 촉진

효소 활성화: 전분을 당으로 분해하는 탄수화물 대사 효소 및 자당 합성 효소의 활성을 대조군 대비 유의미하게 상향 조절함

유묘 활력: 오이, 알팔파, 흑무 등의 실험에서 초기 발아 속도가 단축되고 균일도가 향상됨

• (Root System) 발달: 식물 성장 호르몬인 옥신(Auxin) 신호 전달 체계와 상호작용하여 부정근(adventitious roots) 유도 및 유근 길이 신장 촉진

2. 광합성 효율 및 바이오매스(생물량) 증대

탄소 고정 능력: 탄소 고정 및 탄수화물 대사 관련 핵심 유전자 발현을 자극하여 식물체 내 탄소 배분 효율 최적화

엽록소 보호: 스트레스 환경 속에서도 기공 전도도를 정상 수준으로 유지하여 상추, 토마토 등 엽채류·과채류의 건물중(dry weight)을 10~25% 이상 증대

3. 내재해성(환경 스트레스 저항성) 강화

• (ROS) 선택적 제거: 가뭄, 고염분, 중금속 노화 과정에서 세포 내 급증하는 과도한 독성 활성산소를 직접 제거

항산화 효소계 자극: 식물 자체의 항산화 효소(SOD, POD, CAT, APX) 활성을 촉진하는 신호 분자로 작용

이온 균형 유지: 염류 스트레스 하에서 유해한 나트륨 이온의 흡수를 억제하는 반면, 칼륨 이온 흡수를 도와 세포막 안정성 유지

4. 과실 품질 향상 및 영양 성분 극증

항산화 물질 증대: 토마토, 딸기 등 재배 시 비타민 C(아스코르브산), 가용성 당류, 총 페놀 함량 증가

기능성 성분 유도: 특히 토마토의 카로티노이드계 항산화 물질인 라이코펜(Lycopene) 함량이 대조군 대비 약 17~54% 증가하는 실증적 효과 증명

5. 수확 후 저장성 개선 (신선도 유지)

노화 호르몬 조절: 수확 후 농작물(청경채, 키위, 버섯 등)의 에틸렌 발생 및 세포벽 분해 대사를 억제하여 연화 과정 지연

유통 기한 연장: 수확 후 저장 기간 동안 유해 산화 스트레스를 낮춰 부패율 감소 및 감모율 방지

 

 

Ⅲ. 결론 및 제언

지속 가능한 친환경 농업의 대안: 수소수 관수는 뿌리의 양분 흡수 유전자 발현을 자극하여 토양 내 필수 영양소(N, P, K) 이용 효율을 극대화하므로 화학비료 사용량 절감 가능

ESG 경영 및 탄소 저감 기여: 비료 생산·사용 저감을 통한 농업 부문 탄소 발자국 감축 효과 기대

향후 과제: 대규모 농가 실전에 적용 가능한 경제성 있는 대량 수소수 생성 장치 개발 및 작물별·생육 단계별 표준 용존 수소 농도를 최적화 가이드라인 확립 필요