재배 기술에 환경제어ㆍ자동화시스템 융합… 지자체 등 사업화 박차
태풍ㆍ홍수ㆍ가뭄 등 급변하는 날씨나 기상이변 등에도 안정적으로 농산물을 생산할 수 있도록 도심 빌딩에서 농작물을 키우는 `식물공장'이 현실화되고 있다.
작물재배 기술에다 전기ㆍ화학ㆍ미생물ㆍ기계설비ㆍIT 등 첨단기술을 융합시킴으로써 연중 필요한 농작물을 얻고자 하는 노력이 과학계와 산업계를 중심으로 활발하게 전개되고 있는 것.
◇첨단기술 통해 연중 내내 식물 재배=식물공장은 통제된 시설 안에서 빛ㆍ공기ㆍ열ㆍ양분 등 생물의 생육환경을 인공적으로 제어해 공산품처럼 계획생산을 할 수 있게 한 시스템적인 농업 형태다.
외부와 제한적으로 차단된 환경만 제공하는 기존 비닐하우스에서 진화해, 태양 빛을 LED 등 인공조명으로 대체하고 인공적으로 이산화탄소를 주입하는 한편 공기조절기로 온도를 유지하고 토양 대신 양분을 포함한 배양액을 주는 방식이다. 여기에다 최근에는 수증기회수시스템, 하수ㆍ중수 정제시스템 등 환경제어시스템과 로봇자동화 기술을 이용한 무인생산시스템이 적용되는 등 기술이 갈수록 첨단화되고 있다.
식물공장이 주목받는 것은 기존 농업의 한계를 극복할 수 있는 가장 현실적인 방법이라는 점 때문이다. 최신 재배기술을 적용해 식물 생육기간을 줄일 수 있고 단위면적당 토지생산성을 크게 높일 수 있을 뿐만 아니라 기후변화에 관계없이 연중 안정적으로 농사를 지을 수 있다. 제한된 경작지, 높은 물류비용 등의 문제를 극복할 수 있어 세계 각국이 경쟁적으로 실용화를 추진하고 있다.
특히 일본은 지역경제 활성화와 기후변화 대응 차원에서 정부가 산업계와 협력해 식물공장 사업을 추진하고 있고, 기업 참여를 유도하기 위해 정부보조금제도까지 도입했다. 미국은 우주탐사선에 사용될 미생물을 생산하기 위해 식물공장 개념을 최초로 도입한 이후 최근 도심 고층빌딩형 식물공장 건설을 컬럼비아대ㆍ일리노이대 등이 공동으로 추진하고 있다.
◇국내 기업ㆍ지자체 사업 나서=국내에서도 지자체와 기업이 사업화에 나서고 있고, 농촌진흥청을 중심으로 관련 연구가 활발하게 진행되고 있다.
전라북도는 LED 기술을 농업ㆍ생물ㆍ식품ㆍ부품소재 분야와 융합해 고부가가치화하기 위해 식물공장 사업을 추진하고 있다. 전북도는 내년까지 식물공장을 완성, 특화 브랜드화한다는 계획이다. 전주생물소재연구소는 전주시 송천동에 221㎡ 규모의 식물공장을 조성, 시금치ㆍ양상추ㆍ인삼 등 작물을 재배하고 있다.
남양주시는 내년 9월 개관 예정인 유기농박물관의 부속 건물에 수직공장을 구현할 예정이다. 부천시도 부천뉴타운 고강지구에 추진 중인 에코시티에 식물공장을 조성할 계획이다.
식물공장을 비즈니스모델로 하는 기업들도 속속 나오고 있다. 인성테크는 용인시 죽전동에 LED 광원을 이용한 165㎡ 규모의 식물공장을 지난 4월 가동했다. 태양광발전 및 축전시스템, 온도ㆍ습도ㆍ이산화탄소 자동조절장치, 이산화탄소 포집장치, 폐열 재가열시스템 등을 활용, 연중 수확 가능한 재배시스템을 구현했다. 생산된 상추ㆍ치커리ㆍ케일 등 채소는 전량 백화점 등에 공급된다. 카스트엔지니어링은 구미시 구평동에 132㎡ 규모의 식물공장을 이달 중 완공하고 상추ㆍ딸기ㆍ토마토 등을 재배할 계획이다.
관련 연구는 농진청 주도로 이뤄지고 있다. 농진청은 남극 세종기지에 14.6㎡ 크기의 컨테이너형 식물공장을 구현, 유채ㆍ케일ㆍ무순ㆍ콩나물 등 10여가지 채소를 재배해 세종기지 요원들에게 공급하고 있다. 또 관련 요소기술을 조합하고 검증하기 위한 연면적 396㎡ 규모의 3층 수직형 식물공장을 설계 중이며, 오는 7월 착공에 들어가 10월말 완공할 예정이다.
농진청 생산자동화기계과 이영희 과장은 "10월 완공되는 건물은 식물공장으로는 국내 최대 규모로, 일부 작물 재배도 하겠지만 실제 작물 재배 시 필요한 요소기술들을 프로세스로 조합하는 연구개발 기능에 초점을 맞출 계획"이라고 말했다.
안경애기자 naturean@
◆사진설명 : 작물재배 기술과 첨단 바이오ㆍ기계설비ㆍIT기술 등을 융합해 도심 빌딩 속에서 농사를 짓는 식물공장 개발이 본격화되고 있다. 사진은 현재 가동중인 식물공장의 내부 모습.
작물재배 기술에다 전기ㆍ화학ㆍ미생물ㆍ기계설비ㆍIT 등 첨단기술을 융합시킴으로써 연중 필요한 농작물을 얻고자 하는 노력이 과학계와 산업계를 중심으로 활발하게 전개되고 있는 것.
◇첨단기술 통해 연중 내내 식물 재배=식물공장은 통제된 시설 안에서 빛ㆍ공기ㆍ열ㆍ양분 등 생물의 생육환경을 인공적으로 제어해 공산품처럼 계획생산을 할 수 있게 한 시스템적인 농업 형태다.
외부와 제한적으로 차단된 환경만 제공하는 기존 비닐하우스에서 진화해, 태양 빛을 LED 등 인공조명으로 대체하고 인공적으로 이산화탄소를 주입하는 한편 공기조절기로 온도를 유지하고 토양 대신 양분을 포함한 배양액을 주는 방식이다. 여기에다 최근에는 수증기회수시스템, 하수ㆍ중수 정제시스템 등 환경제어시스템과 로봇자동화 기술을 이용한 무인생산시스템이 적용되는 등 기술이 갈수록 첨단화되고 있다.
식물공장이 주목받는 것은 기존 농업의 한계를 극복할 수 있는 가장 현실적인 방법이라는 점 때문이다. 최신 재배기술을 적용해 식물 생육기간을 줄일 수 있고 단위면적당 토지생산성을 크게 높일 수 있을 뿐만 아니라 기후변화에 관계없이 연중 안정적으로 농사를 지을 수 있다. 제한된 경작지, 높은 물류비용 등의 문제를 극복할 수 있어 세계 각국이 경쟁적으로 실용화를 추진하고 있다.
특히 일본은 지역경제 활성화와 기후변화 대응 차원에서 정부가 산업계와 협력해 식물공장 사업을 추진하고 있고, 기업 참여를 유도하기 위해 정부보조금제도까지 도입했다. 미국은 우주탐사선에 사용될 미생물을 생산하기 위해 식물공장 개념을 최초로 도입한 이후 최근 도심 고층빌딩형 식물공장 건설을 컬럼비아대ㆍ일리노이대 등이 공동으로 추진하고 있다.
◇국내 기업ㆍ지자체 사업 나서=국내에서도 지자체와 기업이 사업화에 나서고 있고, 농촌진흥청을 중심으로 관련 연구가 활발하게 진행되고 있다.
전라북도는 LED 기술을 농업ㆍ생물ㆍ식품ㆍ부품소재 분야와 융합해 고부가가치화하기 위해 식물공장 사업을 추진하고 있다. 전북도는 내년까지 식물공장을 완성, 특화 브랜드화한다는 계획이다. 전주생물소재연구소는 전주시 송천동에 221㎡ 규모의 식물공장을 조성, 시금치ㆍ양상추ㆍ인삼 등 작물을 재배하고 있다.
남양주시는 내년 9월 개관 예정인 유기농박물관의 부속 건물에 수직공장을 구현할 예정이다. 부천시도 부천뉴타운 고강지구에 추진 중인 에코시티에 식물공장을 조성할 계획이다.
식물공장을 비즈니스모델로 하는 기업들도 속속 나오고 있다. 인성테크는 용인시 죽전동에 LED 광원을 이용한 165㎡ 규모의 식물공장을 지난 4월 가동했다. 태양광발전 및 축전시스템, 온도ㆍ습도ㆍ이산화탄소 자동조절장치, 이산화탄소 포집장치, 폐열 재가열시스템 등을 활용, 연중 수확 가능한 재배시스템을 구현했다. 생산된 상추ㆍ치커리ㆍ케일 등 채소는 전량 백화점 등에 공급된다. 카스트엔지니어링은 구미시 구평동에 132㎡ 규모의 식물공장을 이달 중 완공하고 상추ㆍ딸기ㆍ토마토 등을 재배할 계획이다.
관련 연구는 농진청 주도로 이뤄지고 있다. 농진청은 남극 세종기지에 14.6㎡ 크기의 컨테이너형 식물공장을 구현, 유채ㆍ케일ㆍ무순ㆍ콩나물 등 10여가지 채소를 재배해 세종기지 요원들에게 공급하고 있다. 또 관련 요소기술을 조합하고 검증하기 위한 연면적 396㎡ 규모의 3층 수직형 식물공장을 설계 중이며, 오는 7월 착공에 들어가 10월말 완공할 예정이다.
농진청 생산자동화기계과 이영희 과장은 "10월 완공되는 건물은 식물공장으로는 국내 최대 규모로, 일부 작물 재배도 하겠지만 실제 작물 재배 시 필요한 요소기술들을 프로세스로 조합하는 연구개발 기능에 초점을 맞출 계획"이라고 말했다.
안경애기자 naturean@
◆사진설명 : 작물재배 기술과 첨단 바이오ㆍ기계설비ㆍIT기술 등을 융합해 도심 빌딩 속에서 농사를 짓는 식물공장 개발이 본격화되고 있다. 사진은 현재 가동중인 식물공장의 내부 모습.
