[박기자의 스마트팜 클로우즈업] '식물 공장'은 농업의 이상형 일까?

[스마트에프앤=박노중 기자] 스마트 농업하면 AI , IoT 센서, 로봇, 무인 항공기 등을 이용하여 '기존 농업을 간소화하고 수익성 향상을 도모하는 것'이라는 이미지가 있다.

그러나 국내에서도 도입이 진행되고있는 효율적이고 미래 지향적 인 농업의 또 하나의 방법으로 ' 식물 공장'이있다. 식물 공장은 광원에 LED를 흙 대신 배양액을 채용하고 온도와 습도, 에어컨 등 모든 관리되는 환경 속에서 농산물을 기르는하는 구조로 곳곳에 최신 기술이 투입된 있다. 첨단 농업 관련 전시회에서도 기술면에서도 시설면에서도 가장 큰 부스를 자랑하는 최대의 카테고리 중 하나라고해도 좋다.

이러한 식물 공장의 대부분이 흑자 전환 할 수 없다는 말을 듣고 사람도 있을지 모른다. 식물 공장에 관련된 현황을 알기 위해 이노 플렉스 서동민 대표에게 식물 공장의 현황과 미래에 대해 이야기를 들어 보았다. 이노 플렉스는 식물 공장 · 농업 비즈니스 Online'이라는 식물 공장 전문 미디어 운영과 시장 조사 · 컨설팅, 농업 자재 및 플랜트 개발 · 판매를 다루고 있다.

식물 공장은 '농업'이 아니라 '산업'

먼저 식물 공장의 정의와는 도대체 어떤 것인가. 서동민 대표는 "식물 공장은 영어로는 '플랜트 공장'이라고 주로 인공 조명을 사용한 공장의 수를 말한다. 온도와 습도 탄산 가스 등을 여러 센서를 사용하여 모니터링하고 그 값을 제어하는 것으로, 1년 내내 계절이나 기후에 관계없이 농산물을 수확하는 시스템으로되어 있다"고 소개했다.

식물 공장 가장 큰 장점에는 이 생산방법에 있다. 그것을 실현하기 위해 자연 조건을 인위적으로 관리하고 필요한 농산물의 수확량을 수확하는 것이 최대의 임무이다. 물론 수확하는 농산물 인 것이지만,이 식물 공장이라는 사업은 엄밀하게는 '농업'이 아니라 '산업'에 가까운 장르라고한다.

농업의 정의를 살펴보면 흙을 사용해 만드는 것이다. 물 공장이라고 하면 흙의 양자 택일중에서 다양한 소재를 사용하거나 물을 메인으로 한 '수경 재배' 등 반드시 흙을 사용하여 재배하지 않는 경우도 많이 볼 수있다.

영양소 등을 풍부하게 함유 한 흙을 사용하는 것은 식물의 생육에 유리하게되는 반면, 벌레 나 미생물에 의한 식물 자체에 대한 피해도 생각 생육 환경의 엄격한 관리가 요구되는 식물 공장 에서는 그것이 불확정 요소가되어 버리기 때문이다. 그러므로 재배에서 항상 일정한 수량을 예측하기 위해 흙을 사용하지 않는 것이 적당하다.

식물은 햇빛과 이산화탄소를 묶는 광합성을 통해 성장한다. 그 생육에 가장 중요한 빛에 관해서는 식물 공장은 자연의 태양을 가진 '태양광 이용형'과 형광등이나 LED 조명 등을 이용하는 '완전 인공광 형」의 2 종류의 방식이 있다고 서동민 대표는 설명한다.

서 대표는 "태양광 이용형은 네덜란드의 대형 하우스 재배 등으로 이용되고 있다. 유럽은 햇빛이 원래 약하기 때문에 하우스의 천장 부분에 보조광을두고 태양과 함께 빛을 조달 방식도 있다. 이 태양광 이용형은 실내의 온도와 습도가 미세 변화하므로, ICT 기기에 의한 세밀한 제어가 필수다"라고 말했다.

이어 "완전 인공광형은 국내에서 많은 실시되는 방식으로 온도, 습도는 거의 일정하고 변화하는 요인이 적기 때문에 환경이 안정되어 있다. 제어해야 할 항목도 빛의 세기와 파장,"탄산 가스등 그리 많지 않기 때문에 관리가 용이하다"라고 덧붙였다.

그런데 유럽에 비해 햇빛이 강한 국내에서 왜 완전 인공광 형이 많을까.

원래 국내 채소 재배 상황은 식물 공장보다 야외 토양에서 성장 이른바 노지 재배 가 압도적으로 많다. 완전 인공광형이 많다는 것은 식물 공장에서 생산 된 야채 자체가 적은 중 많다는 것이다. 온도와 습도, 빛 등이 관리 된 식물 공장에는 당연히 다양한 IoT 기술이 도입되고 있다. 그 대표적인 기술 중 하나가 '광원'이다.

서동민 대표는 "야채 등의 식물이 성장하는 데 필요한 빛은, 예를 들면 양상추와 허브 등 품종에 따라 다르고, 씨앗과 모종의 상태, 생육시와 수확시 등 최적의 빛의 파장과 강도는 다르다. 최근에는 작물의 품종 등에 따라 파장의 빛을 제공함으로써 비약적인 성장을 높이는 것도 가능 해지고 있다. 광원으로는 백열등, 형광등에 시작하여 최근에는 LED가 사용되게되어 왔다. 이것은 광열비가 압도적으로 저렴하고 끝나는 것이 가장 큰 이유다. 국내에서 가동하고있는 식물 공장의 90 % 이상은 리프 상추, 나머지 10 %가 허브와 베이비 리프 등이다"라고 설명했다.

재배되는 농산물을 봐도 알 수 있듯이, 대다수는 잎이 많은 채소. 토마토처럼 열매가되는 유형의 야채 나 감자류 같은 근채류 제작 어렵다. 그것은 일정한 규격에 따른 채소를 길러 효율적으로 수확하기 때문이라고한다.

상추 등 잎이 많은 채소는 높이가 크게 변하지 않고 수확시기가 되어도 그다지 커지지 않는다. 그 크기가 중요하며 너무 커져도 반대로 관리 어렵게되어 버린다. 또 토마토 등의 경우 잎 겹치는 방식과 열매가되는 위치가 일정하지 않고, 1 개소에 둔 빛만으로는 부족해 측면에서도 조사 할 필요가 있기 때문에 추가 설비가 필요하다. 그래서 좀처럼 비즈니스가되지 않는 것이다.

하지만 기술은 날로 진화하고 있다. 향후 안정적인 성장이 기대되고있는 것이 딸기다.

서 대표는 "딸기 토마토처럼 열매가되는 타입이지만 위가 아니라 옆으로 뻗어 나가기 때문에, 빛이 맞을 가능성 컨트롤하기 쉽다. 달콤한 익은 딸기는 겨울철 하우스 재배 등으로 길러지고 하지만, 달지 않은 케이크의 딸기 등은 현재는 해외에서 수입되고 있다. 이 식물 공장을 이용해 국내에서 생산할 수있을 것으로되면 비즈니스 기회다. 딸기 상추의 1.5-2 배 광량이 있으면 재배 할 수 있기 때문에 향후 식물 공장에서 취급하는 품종으로 증가 할 것으로 예상된다"고 전했다.


식물 공장의 운영 비용은 얼마나?

흑자 전환이 가능한 식물 공장이 더욱 보급 될 가능성이 있다. 그럼 그 비용은 어느 정도일까. 리프 양상추를 1 일 1000 주 생산하는 경우 선반과 같은 형태로 시설 내의 공간을 수직으로 사용하지만, 성숙한 상추에 너무 높이 필요 없기 때문에, 일반적인 실내의 천장 높이에 문제 없다. 그래서 입지로는 빈 공장이나 창고 등을 사용할 수 있다. 여유 시설을 재사용 할 경우, 시설 규모는 2.5 ~ 3 미터 미만으로 잎 상추 의 경우 5 단 정도 쌓아 재배한다.

위와 같은 시설을 재사용, 성장을 위한 설비를 도입한다고 하면, 대체로 600 만 ~7000만원 정도 비용이 든다. 건물 외부 기온의 영향 을 받기 어렵게하기위한 단열 패널 및 환경 제어 를위한 공기를 넣는 등 보수 비용이 2000만 ~ 3000만원 정도다. 총 8000 만 ~ 1 억원 정도 추산할 수 있다.

시설의 면적은 생산 실에 600 ~ 700평방미터 정도다. 유지비는 에어컨이나 광원의 광열비가 주로, 이는 규모와 수량 등에 따라 다르지만, 항상 작동 시켜야한다. 때문에 역시 그만한 금액은 걸릴 알 수 있다.

이것은 상추 공장의 예이지만, 지금은 잎 채소 만 지불하지 않는다. 상추는 빛이 그다지 필요없이 성장해서 높이가 필요 없기 때문에 무엇 단도 선반을 만들 수 있다. 그러나 토마토 등 열매가 되는 것을 성장시키려면 전방위 조사가 필요하거나하고 조명 갯수가 늘어 조명 자체의 힘도 필요하다.



박노중 기자 news@smartfn.co.kr