첨단 `식물 공장` 현실로 성큼

첨단 `식물 공장` 현실로 성큼

 

■ 태양 에너지 및 첨단 기술 융합형 식물 공장 현실화

태풍. 홍수. 가뭄 등 급변하는 날씨나 기상 이변 등에도 안정적으로 농산물을 생산할 수 있도록 도심 빌딩에서 농작물을 키우는 식물 공장이 현실화되고 있다. 작물 재배 기술에다 전기. 화학. 미생물. 기계 설비. IT 등 첨단 기술을 융합시킴으로써 연중 필요한 농작물을 얻고자 하는 노력이 과학계와 산업계를 중심으로 활발하게 전개되고 있는 것이다.

식물 공장은 통제된 시설 안에서 빛. 공기. 열. 양분 등 생물의 생육 환경을 인공적으로 제어해 공산품처럼 계획 생산을 할 수 있게 한 시스템적인 농업 형태이다.

식물 공장은 외부와 제한적으로 차단된 환경만 제공하는 기존 비닐 하우스에서 진화해, 태양광 빛을 LED 등 인공 조명으로 대체하고 인공적으로 이산화탄소를 주입하는 한편 공기 조절기로 온도를 유지하고 토양 대신 양분을 포함한 배양액을 주는 방식이다.

■ 기존 농업의 한계 극복하는 첨단 시스템 기술 개발

최근에는 수증기 회수 시스템, 하수. 중수 정제 시스템 등 환경 제어 시스템과 로봇 자동화 기술을 이용한 무인 생산 시스템이 적용되는 등 기술이 갈수록 첨단화되고 있다.

식물 공장이 주목받는 것은 기존 농업의 한계를 극복할 수 있는 가장 현실적인 방법이라는 점 때문이다. 최신 재배 기술을 적용해 식물 생육 기간을 줄일 수 있고 단위 면적당 토지 생산성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 기후 변화에 관계없이 연중 안정적으로 농사를 지을 수 있다. 제한된 경작지, 높은 물류 비용 등의 문제를 극복할 수 있어 세계 각국이 경쟁적으로 실용화를 추진하고 있다.

특히 일본은 지역 경제 활성화와 기후 변화 대응 차원에서 정부가 산업계와 협력해 식물 공장 사업을 추진하고 있고, 기업 참여를 유도하기 위해 정부 보조금 제도까지 도입했다. 미국은 우주 탐사선에 사용될 미생물을 생산하기 위해 식물 공장 개념을 최초로 도입한 이후 최근 도심 고층 빌딩형 식물 공장 건설을 컬럼비아 대학. 일리노이 대학 등이 공동으로 추진하고 있다.

■ 국내 기업 및 지자체 식물 공장 사업 시동

국내에서도 지자체와 기업이 사업화에 나서고 있고, 농촌 진흥청을 중심으로 관련 연구가 활발하게 진행되고 있다. 전라북도는 LED 기술을 농업. 생물. 식품. 부품 소재 분야와 융합해 고부가 가치화하기 위해 식물 공장 사업을 추진하고 있다.

전라북도는 2011년까지 식물 공장을 완성, 특화 브랜드화한다는 계획이다. 전주 생물 소재 연구소는 전주시 송천동에 221㎡ 규모의 식물 공장을 조성, 시금치. 양상추. 인삼 등 작물을 재배하고 있다. 경기도 남양주시는 2011년 09월 개관 예정인 유기농 박물관의 부속 건물에 식물 공장을 구현할 예정이다. 부천시도 부천 뉴타운 고강 지구에 추진 중인 에코 시티에 식물 공장을 조성할 계획이다.

식물 공장을 비즈니스 모델로 하는 기업들도 속속 나오고 있다. 인성 테크는 용인시 죽전동에 태양광 에너지 이용 및 LED 광원을 이용한 165㎡ 규모의 식물 공장을 2010.04월 가동했다. 태양광 발전 및 축전 시스템, 온도. 습도. 이산화탄소 자동 조절 장치, 이산화탄소 포집 장치, 폐열 재가열 시스템 등을 활용, 연중 수확 가능한 재배 시스템을 구현했다. 생산된 상추. 치커리. 케일 등 채소는 전량 백화점 등에 공급된다. 카스트 엔지니어링은 구미시 구평동에 132㎡ 규모의 식물 공장을 2010.06월 완공하고 상추. 딸기. 토마토 등을 재배할 계획이다.

식물 공장 관련 연구는 농업 진흥청이 주도하고 있다. 농업 진흥청은 남극 세종 기지에 14.6㎡ 크기의 컨테이너형 식물 공장을 구현, 유채. 케일. 무순. 콩나물 등 10여가지 채소를 재배해 세종 기지 요원들에게 공급하고 있다. 또한 관련 요소 기술을 조합하고 검증하기 위한 연면적 396㎡ 규모의 3층 수직형 식물 공장을 설계 중이며, 2010.07월 착공에 들어가 10월말 완공할 예정이다.

농업 진흥청 생산 자동화 기계과 이영희 과장은 "2010.10월 완공되는 건물은 식물 공장으로는 국내 최대 규모로, 일부 작물 재배도 하겠지만 실제 작물 재배 시 필요한 요소 기술들을 프로세스로 조합하는 연구 개발 기능에 초점을 맞출 계획"이라고 말했다. (디지털 타임스 안경애 기자, 입력: 2010.06.02)