토마토 시설 농장, 스마트팜 '프로토타입'으로 변신

시스템의 목표 온실은 스페인 남동부 머시아의 정부 연구 시설인 그림 4에 도해된 CEBAS-CSIC의 실험용 온실이며, 지리 좌표 38.1079837° N, -1.0355991° E, 고도 120m이다. 표면은 462.5m2(25m×18.5m)이며 높이는 5~7.5m이다. 온실 옆에는 기계와 제어 시스템을 위한 60m2의 방을 만들었다.

토마토(솔라눔 리코퍼시쿰)의 식물은 남유럽에서 경제적으로 가장 중요하고 확장된 작물 중 하나인 파일럿 시스템에 선택된다. 토마토는 유럽 온실 표면의 38%에서 생산되기 때문에, 이 원형은 잠재적으로 많은 다른 온실들로 확장될 수 있다. 그러나 제안된 해결책의 유연성 덕분에 다른 작물 종에도 쉽게 배치할 수 있다. 또한 영양소 용액 조성을 담당하는 소프트웨어는 다른 작물의 영양소 요구에 쉽게 적응할 수 있다.

토마토는 2016년 10월 17일 1주기에 무염소 시스템에 이식돼 2017년 5월 26일(7개월) 수확됐다. 식물은 한 줄에 54개씩 19열로 자라났으며, 식물의 성장을 이끌기 위해 라피아 실로 안내되었다. 2017년 6월 7일부터 2017년 11월 30일 사이에 2차 순환이 실시되었으나, 이번에는 486개로 줄였다. 그 식물들은 온도, 습도, 관개 등의 통제된 조건에서 온실 속에서 자랐다. 최대온도는 27°C로 설정되었으며 기준습도는 60%로 설정되었다. 식물들은 매일 영양분을 함유한 용액으로 관개되었다.

그리고 마이크로 영양소. 온실의 배수량, pH, 전기 전도도 또한 매일 관리된다. 관개 영양 용액 및 배수의 광물 성분(음이온 및 양이온)과 미생물학적 제어를 매주 분석하여 소프트웨어의 보정이 올바른지 확인한다.

지중해 작물에 적합한 시스템을 설계하자는 생각인 만큼 시연에 사용되는 기판은 코코피트로 배수의 탁도와 미생물 함량에 관한 도전 물질이다.

다음 하위섹션에서, 우리는 구조의 가장자리 및 클라우드 평면을 다루기 위한 온실 설비의 주요 부분과 컴퓨팅 노드의 배치를 설명한다.



김철호 기자 fire@thekpm.com