야채·과수 인공재배 도전해 볼까?... 新 식물공장 유형 셋

[스마트에프엔=윤종옥 기자] 미래형 농업으로 식물공장이 꼽힌다. 그중에서 최근 개발된 새로운 형태의 식물공장 유형을 찾아봤다.

먼저 식물 공장의 정확한 정의는 다음과 같다. 식물 공장은 시설 내에서 식물의 생육 환경(빛, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 양분, 수분 등)를 제어하여 재배하는 시설 원예 중 환경 및 생육 모니터링을 기초로 고급 환경 제어 및 생육 예측함으로써, 야채 등의 식물 주년 · 계획 생산이 가능한 재배 시설을 말한다.

이 정의를 읽고, 폐쇄적 인 건물의 실내에서 잎 채소가 LED에 조명하면서 성장 장면을 떠올리는 분들이 많을 것이다. 물론 그 이미지도 식물 공장의 하나로서 올바른 실은 그것만이 아니다. 식물 공장의 종류는 주로 다음의 세 가지가 존재한다.

① 인공광형 식물공장

태양 광을 일절 사용하지 않고 LED 등의 인공 조명을 사용하는 공장이다. 외형은 건물의 실내에서 클린 룸의 작업복을 입은 사람이 LED에 조명하면서 작업하게 된다. 인공광형 식물공장의 장점은 완전 폐쇄된 형태로 재배하기 때문에 농약이 필요 없다. 또 전체 계획 생산을 목표로하는 것이 가능하다. 단점은 전기 요금 등의 비용이 높아서 앞으로 수소에너지 등 대체 에너지의 개발이 필요하다.

② 태양광 이용형 식물공장

지금까지의 시설 원예뿐만 아니라 기존에 농가에 농치 된 태양광 설비를 이용하면서도 고급 기술의 환경제어 및 관리가 가능한 공장이다. 이용할 수 있는 태양광 에너지 시설에 따라 대규모 수경농업이 가능하다. 장점은 인공광형에 비해 낮은 비용으로 운영할 수 있지만 날씨의 영향으로 태양의 양이 변화할 수 있기 때문에 인공광형에 비해 불안정한 생산이 예상된다.

③ 태양광 · 인공광 병용형 식물공장

위의 2 가지의 중간에 속하는 식물공장이다. 태양광 이용형 식물 공장에 LED 등을 설치하여 보조 광하는 타입이다. 밖에서 보는 것만으로는 지금까지의 시설 원예와 다르지 않게 보이지만, 고급 환경 제어 및 년간 재배가 가능하다.

식물공장의 필수 '수경재배' 어떻게할까

양액재배는 작물에 필요한 양분을 물에 녹인 액체비료 (=배양액)를 작물에주고 재배하는 방법을 말한다. 배지를 전혀 사용하지 않는 수경 재배도 흙 대신 배지를 이용하는 고체 배지 수경 (암면 등)도 수경 하나다.

토양에 양액을 주고 성장하는 방법을 수경이라고 부르는 농가도 있지만, 이러한 방법은 양액 토양 경작 재배라고, 수경과 엄격하게 구분짓는다. 이 때문에 토양을 사용하지 않고 뿌리 영역이 분리되어있는 점이 수경의 특징이라고 할 수있다.

식물 공장은 작물의 지상부와 지하부에 대해 고급 환경 제어를 행한다. 지상부의 관리는 특히 광원 (인공 빛 또는 태양 하나)가 포인트의 하나로, 광원에 의해 식물 공장의 종류가 나뉜다. 그러면 지하부의 관리는 어떻게 해야할까. 지하부의 관리는 어떤 식물 공장도 양액 재배 기술을 이용하여 필요한 양분, 수분을 제어하고 있다. 즉, 수경 식물 공장을 지원 근간 기술이라고 말할 것이다.

토양을 이용하면 얼마나 많은 유기물이 땅에 있고, 얼마나 많은 미생물이 그것을 분해하고 있는지 등을 파악하는 것은 어렵다. 다만 토양을 이용하면 블랙 박스 화되어 버린다. 작물에 필요한 양분의 양과 비율을 파악하고 지하부 관리를 목표로 수경 식물 공장의 필수 기술인 것은 당연하다고 할 수있다.

양액 재배를하고있는다고해서 식물 공장이라고 부를 수 없지만, 식물 공장은 모든 양액 재배를하고있다. 수경 식물 공장을 지원 근간 기술이며, 현재 진행형으로 다양한 방법을 시행 착오되고있다. 농업 비즈니스 중에서도 수경 기술 자체가 발전의 가장 흥미로운 분야 중 하나라고 할 수 있겠다.



윤종옥 기자 news@smartfn.co.kr