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농업의 미래 '하이테크' 수직농장 …식량 해결책으로 '딱'이네

지구촌 곳곳서 수직농장 성공 잇따라 …두바이, 세계 최대 규모 농장 계획 발표

김길수 기자

기사입력 : 2018-11-14 10:19

수직농장은 실내에서 야채를 재배할 수 있기 때문에 연중무휴 농작물을 생산할 수 있다. 사진은 중커산안의 2세대 하이테크 수직농장. 자료=중커산안이미지 확대보기
수직농장은 실내에서 야채를 재배할 수 있기 때문에 연중무휴 농작물을 생산할 수 있다. 사진은 중커산안의 2세대 하이테크 수직농장. 자료=중커산안
[글로벌이코노믹 김길수 기자] '수직농장'으로 불리는 식물공장은 수십 년에 걸쳐 인구가 급증하고 있는 전 세계의 도시에서 식량 수요 확대에 대한 해결책으로 주목받고 있다. 당면 과제는, 자연적인 비나 흙, 햇빛을 전통적인 농업과 경쟁할 수 있는 비용으로 재현하는 것으로, 최근 전 세계 곳곳에서 하이테크 수직농장의 성공적인 재배 소식이 이어지고 있다.

만성 물 부족에 시달리는 중동 지역의 수직 농업에 대한 지대한 관심과, 이를 배경으로 세계 각국의 첨단화된 다양한 식물 생산 플랫폼들이 속속 선보이고 있다. 향후 전 세계 식물공장을 선도할 주력 업체와 세계 각지에서 진행하는 프로젝트에 대해 소개한다.

<편집자 주>


▮ 두바이, 만성 물 부족 딛고 세계 최대의 수직농장 건설

만성 물 부속에 시달리는 아랍에미리트연합(UAE)이야말로 하이테크 수직농장이 가장 필요한 곳이다. 물을 거의 사용하지 않고 작물 성장이 가능하기 때문이다. 특히 두바이는 13만평방피트(약 1만2000㎡)의 광대한 토지를 사용하여 세계 최대의 수직농장을 건설할 계획이다.

이달부터 세계 최대의 수직농장을 짓기로 한 회사는 농업 기술을 전문으로 하는 미국 '크롭 원 홀딩스(Crop One Holdings)'와 공항 식사와 기내식 요리 등을 다루는 '에미리트 플라잇 케이터링(Emirates Flight Catering)'의 합작사로 4000만 달러(약 451억원)의 예산을 들여 수직농장을 건설한다.

크롭 원은 수직농장의 장점에 대해 "조명으로 LED와 신 재생 에너지만을 사용하는 것이 기술적으로 가능하며, 야외 농장에 비해 물 사용량이 매우 적어 환경에 미치는 영향도 줄어든다"고 설명했다. 또 실내에서 야채를 재배할 수 있기 때문에 계절을 신경쓰지 않고 연중무휴 농작물을 생산할 수 있는 이점도 있다고 강조했다.

계획하고 있는 수직농장은 실외에서 채소를 재배하는 것보다 99%의 물을 절약할 수 있는 것으로 알려졌다. 다만 현시점에서는 전력의 전부를 태양광이나 풍력발전으로 충당하기가 어렵기 때문에, 전력의 일부는 공공 전력을 끌어올 예정이다.
네덜란드 와닝겐 대학(Wageningen University)에서 원예학을 연구하고 있는 레오 마르셀리스(Leo Marcelis) 교수는 "수직농장에서의 에너지 사용량 절감 방법에 관한 연구가 많이 있어, 조명 기술이 발달하면서 두바이의 수직농장이 모두 신 재생 에너지로 운영할 수 있게 될지도 모른다"고 이번 프로젝트의 미래에 대해 밝혔다.

계획대로라면 두바이의 수직농장에서 재배된 야채를 수확할 수 있는 시기는 2019년 12월경으로 예상된다. 실제로 수확이 시작되면 하루 최대 약 2.7톤의 신선한 채소가 공항의 라운지와 기내식의 재료로 제공된다.

미국에는 크롭 원 외에도 다양한 형태와 기술력을 보유한 수직농장이 건설되고 있다. 특히 뉴저지에 6400㎡ 규모의 수직농장을 건설한 '에어로팜스(AeroFarms)'와 시카고에 이보다 큰 8361㎡ 규모의 농장을 갖춘 '팜드히어(FarmedHere)'는 미국 내 수직농장 가운데 가장 큰 규모를 자랑한다.

▮ 중국 중커산안, 2세대 하이테크 수직농장 건설


2015년 중국과학원 식물학 연구소와 푸젠 산안그룹의 합작으로 테크기업 '중커산안(中科三安)'이 탄생했다. 중커산안은 지난 7월 3년간의 연구 끝에 실내 하이테크 농장을 기반으로 한 2세대 하이테크 수직농장을 개발하는 데 성공했다고 발표했다.

보고서에 따르면, 이 농장의 면적은 5000평방미터 규모로 하루 약 3만6000여명이 먹을 수 있는 8~10톤의 야채를 생산할 수 있다. 하지만 관리에 필요한 직원은 오직 4명뿐이다. 전통적인 농경지에서 같은 양의 음식을 생산하는 데 약 300명의 농부가 필요한 것에 비하면 비용과 노동력을 절감할 수 있는 혁신적인 기술이라 할 수 있다.

중국 온라인 미디어 넥스트샤크(Nextshark)에 따르면, 중커산안이 개발한 2세대 하이테크 수직농장은 첨단 자율제어 장치를 갖춘 환경에서 수경재배 솔루션이 적용되어 채소 생산성을 극대화시킨 것으로 알려졌다. 에너지 절약형 LED 광원으로 식물 생장성을 높이고, 식물공장의 온도와 습도, 광조, 가스류, 에너지, 환기 등 재배 환경을 첨단 자동화시킨 덕분에 4명의 관리직원이 하루 최대 10톤의 야채를 생산할 수 있게 됐다.

그리고 발표에서는 5000평방미터의 규모로 그리 크지 않다고 생각될 수 있으나, 중국 정부의 막대한 지원과 함께 추진력이 빠르다는 점을 감안하면 발전 가능성은 충분히 높다고 할 수 있다. 실제 이보다 1년 앞선 1세대 실내 농장은 약 1헥타르에 이르는 세계 최대의 수직농장으로 이미 정평이 난 상태다.

▮ 일본 식물공장 시스템 세계로 수출될 듯


2년 전 일본 농림수산성은 '농업진흥지역정비법'을 개정했다. 개정된 법조문에는 '식물공장'이라는 단어가 명시되어 있어, 토지를 이용해 농사를 지어야 하는 기존 농법을 개량해 식물공장을 지을 수 있게 됐다. 그 결과 미래형 식물농장의 기술력을 인정받은 '스프레드(Spread)'가 주목받기 시작했다. 실제 스프레드가 개발한 야채 생산 시스템 '베지터블 팩토리(Vegetable Factory)'는 2016년 에디슨상을 수상하기도 했다.

이달 초 스프레드는 교토(京都) 교외의 간사이문화학술연구도시에서 세계 최대의 자동화된 양상추 공장 '테크노팜(Techno Farm)'을 선보이며 "연내에 출하를 개시할 예정"이라고 발표했다. 이어 "스프레드가 선보일 두 번째 식물공장은 비용 절감을 통해 기존의 대규모 농장과 경쟁할 수 있게 됨으로써 '인공광 형 식물공장'의 전환점이 될 가능성"이 높다고 밝혔다.

스프레드의 새 공장에서는 일본 국내 업체와 공동 개발한 발광다이오드(LED) 조명 아래에서 하루에 양상추 3만 주를 재배할 예정이며, 연간 약 1100만주를 생산해 매출 10억엔을 목표하고 있다. 밀폐된 공장에서 양상추는 해충과 질병, 오염으로부터 보호되고, 최적의 온도와 습도는 양상추의 생육이 빨라지도록 유도하며, 재배와 수확은 로봇이 담당한다.

스프레드의 이나다 신지 사장은 "우리의 시스템을 사용하면 품질 좋은 야채를 날씨에 좌우되지 않고 무농약으로 재배할 수 있으며, 늘 균일한 가격으로 연중 판매할 수 있다"고 말했다. 이어 "전 세계 어디서나 누구나 채소를 재배할 수 있는 인프라를 제공하는 것이 우리의 사명"이라며, "해외 진출 지역은 물 부족이나 저온 등의 열악한 자연조건으로 채소 생산이 어려운 국가를 생각하고 있다"고 덧붙였다.

스프레드는 현재 물을 거의 사용하지 않고 작물 성장이 가능한 '수직 농업'에 주목하고 있는 아랍에미리트연합(UAE)의 농업 관련 기업에 베지터블 팩토리 시스템을 공급하기로 합의하고, 약 300개의 기업 및 연구자와 협의 중에 있다. 동시에 스프레드는 재배 시스템을 전 세계 100개가 넘는 도시에 수출할 야심찬 계획을 진행 중이다. 장래 스프래드가 미국의 초대형 스마트팜 업체 '크롭 원 홀딩스(Crop One Holdings)'와 소프트뱅크가 출자한 실리콘밸리 스타트업 '플렌티(Plenty)', 중국 테크기업 '중커산안' 등과 경합을 벌일 것이라는 사실에 의문은 없다.

한편, 수직농장에서 사용되는 에너지의 친환경화와 농업을 대체할 수 있을 만큼의 경제성에 대한 과제는 여전히 남아있다. 다만 토지와 물, 인력을 절약하고 자연환경에 지배되지 않는 것으로 환경친화적이라는 수식어가 따라다니는 식물공장은 기후 변화에 위협을 받는 농업계에 있어서 "구세주가 될지도 모른다"는 전문가들의 견해가 이어지고 있다.


김길수 기자 gskim@g-enews.com
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