식물공장의 개념과 특징

식물공장의 개념과 특징

 

 

 

1. 식물공장의 개념

* (개념) 통제된 시설 내에서 생물의 생육환경(빛, 공기, 열, 양분)을 인공적으로 제어하여 공산품처럼 계획생산이 가능한 시스템적인 농업형태(출처 : 삼성경제연구소)
ㅇ 온도와 습도를 제어하고 인공 광원으로 농작물을 재배하는 시설농업의 일

* 식물공장은 전통적인 농업생산 방식을 개선 할 수 있는 획기적인 시스템
ㅇ 날씨나 계절에 관계없이 사계절 농작물을 안정적으로 생산할 수 있을 뿐 아니라 비료나 농약 등의 사용도 줄일 수 있는 장점 외에도 LED 광원에 의해 생육조절이 가능
- 이와 같이 식물공장은 농작물의 생육 상태를 과학적으로 관리하며 비료나 농약을 저투입하는 정밀농업(precision agriculture)의 성격을 가지므로, 일반 농산물에 비해 안전성을 확보

ㅇ 농업과학기술에 기계, 전기, 전자, 제어, 환경 등의 첨단기술을 접목하여 공장형 농업을 실현하는 첨단기술농업의 한 형태
- IT/NT/BT 등 최첨단 융복합 기술 등 첨단기술의 활용 및 자원의 내부순환이 가능해 앞으로 농업환경이 열악한 중동, 극지 등에 첨단 농업기술을 수출할 수 있는 신성장 동력산업으로도 유망

* 또한, 기후변화로 인한 식량의 안정적 확보가 가능해져 국가 식량안보차원에서 ‘식물공장’이 주목 받기 시작
ㅇ 심각한 기후변화는 기온, 강수량, 일조량 등을 변화시켜 국내 농업 생산성 저하를 초래할 수 있으나, 식물공장을 통해 태풍 등의 기상조건하에서도 안정적인 농산물 생산이 가능
ㅇ 올해 채소파동에서도 알 수 있듯이 기후변화에 따른 농산물의 안정적 확보차원에서 식물공장의 활성화 도모 필요

* 기후변화 대응 외에 녹색환경 조성차원에서의 ‘식물공장’의 중요성 제고
ㅇ 온실가스 저감의 대표적 기술인 LED 활용을 통한 에너지 저감이 가능
- 초창기 식물공장은 광원으로 백열등, 형광등, 나트륨램프를 사용하였으나, 최근에는 LED의 장점을 살린 형태가 주목

ㅇ 기업은 식물공장을 새로운 신 성장산업으로 인식하면서 배출된 CO2가스를 포집하여 식물공장에 적용함으로써 CO2 절감 녹색 산업으로 접목하려는 시도를 고려

* 최근 식물공장은 수평개념의 재배농업에서 수직농경(Vertical Farming)을 활용한 미래형 농업발전 도모 강화 추세
ㅇ 토지 생산성 및 토지이용 효율이 높고, 녹색환경, 에너지 분야의 최신 기술들을 융합시키는 수직개념으로 변화 중
ㅇ 미국을 중심으로 도시나 사막 한 복판에서 농산물을 대량 재배 가능한 빌딩형 수평개념의 식물공장으로 변화 시도
- 그러나, 수직농경은 고도의 기술과 자본력이 뒷받침되어야 하므로 이를 추진하는 국가는 매우 제한적임

2. 식물공장의 특징

* 자연환경이나 입지 조건에 영향을 받지 않거나 이를 극복하는 농업을 실현
ㅇ 지구 온난화나 지구환경의 악화로 겨울 홍수나 여름가뭄 등 이상기후 현상에 대하여 식물공장은 외부의 기후와는 거의 무관
- 계절에 관계없이 가동할 수 있으므로 농산물의 주년생산이 가능하며, 노동력을 계절에 관계없이 투입할 수 있고 근로시간을 안정적으로 배분할 수 있기 때문에 농업소득의 안정화를 도모
- 엄격한 통제하에 첨단 기술을 적용하여 생육기간 단축 및 단위 면적당 높은 토지 생산성을 통한 연중 안정적인 영농이 가능

ㅇ 또한 지리적 입지와 지역의 풍토에 영향을 받지 않는 농업이 가능
- 현재 식물공장은 수경재배를 기반으로 하고 있어 특별한 토양관리 및 연작에 따른 토지약화 피해 문제점도 해결 가능
- 비용상의 차이는 있으나 극히 제한적인 농업만이 가능한 지역인 사막이나 해안 또는 고산이나 평야 혹은 불모지에서도 실현 가능

* 농산물을 균일화/규격화된 상품을 생산/유통함으로써 가격결정이 용이하고 소득의 예측이 가능
ㅇ 식물공장은 제어 가능한 공정(파종, 육묘, 재배, 수확, 선별, 포장 등)을 통해 최적의 생산 환경을 조성하기 때문에 농산물의 품질이 우수
- 무농약 재배 등 친환경적 농업생산 및 해충방제, 생장촉진 등 효능이 향상된 안전한 농산물 생산이 가능, 특히 LED를 이용한 선택적 파장의 공급시 식물의 색소제어나 항산화 물질 증강, 병해충 방제의 효과도 발생
ㅇ 농산물이 규격화/표준화되므로 상품 유형에 따라 가격 결정을 가능하게 하고 소득도 예측 가능

* 생산요소의 저투입 농업이 가능하며, 소비지와 근접한 시장성을 추구
ㅇ 식물공장은 정밀농업의 실현이 가능하여 토지를 효과적으로 활용할 수 있으며, 노동력과 노동시간의 절감도 가능
ㅇ 작업의 편리성과 쾌적한 작업환경 구현이 가능하여 재래식 농작업 노동기피 현상도 방지 가능
ㅇ 대도시 등 소비시장과 인접한 위치에 자리 잡게 되면 수송거리를 짧게 유지할 수 있어 수송비용 절감과 신선도 유지가 가능

* 농산물 소비패턴이나 소비자 기호에 능동적으로 대처
ㅇ 국민소득 증가에 따라 고품질·안전 농산물의 수요 및 개인의 특성에 맞는 맞춤형 농산물이나 계절외적 소비 등이 증가 추세
ㅇ 식물공장은 소비시장의 변화에 비교적 민첩하게 대응할 수 있으며, 시장 상황에 따라 상대적으로 품목 변경이나 시설구조 변경 등이 용이

* 거대 자본 및 기술 집약적인 기업적 농업경영의 활성화를 도모
ㅇ 식물공장은 시설과 장비 그리고 양액 등 첨단 산업기술이 활용되는 분야로서 거액의 자본이 소요되므로 법인에 의한 농업경영의 촉진 혹은 기업적인 농업경영 기법을 확산할 수 있는 계기 마련

* 식물공장의 발전은 해당 시장 발달과 더불어 관련 전후방 산업 발전에 큰 공헌을 할 것으로 기대
ㅇ 농산물의 연중 생산이 가능하게 되면 관련 자재산업, 서비스업, 농산물 가공업이나 식품제조업, 외식업 등 농업의 전후방 산업의 안정적인 부가가치 창출도 가능

* 본 보고서는 한국생명공학연구원이 수행한 ‘농식품 R&D 기술기획 시스템 구축’ 이슈분석보고서 3호 ‘식물공장’내용을 정리한 것임