미래 농업을 이끌어갈 수직농장(Vertical Farm)의 이해②

수직농장(Vertical Farm)은 파종에서 재배와 수확까지 공장 시스템에 의해 이루어진다는 점에서 관행 농산물 생산방식과는 차이가 있다. 첫째, 환경조절이 가능한 시설 내에서 농작물을 재배하므로 자연환경 변화에 거의 영향을 받지 않고 작물을 재배할 수 있다. 따라서 지구환경 변화에 따른 폭우나 폭설, 고온 또는 저온현상 등과 같은 이상기후에 대응하여 안정적인 농작물의 생산뿐만 아니라 계획생산도 가능하다.

둘째, 지리적인 입지와 지역 환경에 영향을 받지 않고 농작물을 생산할 수 있다. 기존 농업은 생산지의 입지 조건과 기후환경에 따라 재배가 가능한 작물이 정해지고, 새로운 작물을 재배하기 위해서는 많은 시간과 노력이 필요하다. 그러나 수직농장은 도시나 외딴 섬, 또는 사막이나 극지 등 극히 제한적인 농업 지역에서도 건물만 지을 수 있는 곳이면 작물 생산이 가능하다.

셋째, 계절과 관계없이 노동력을 투입할 수 있고 농작물을 연중 생산할 수 있으므로 안정적인 농업을 실현할 수 있다. 이는 근로 시간을 일정하게 배분할 수 있어 근로자의 소득 안정화를 도모할 수 있고, 농산물 가공이나 식품제조업, 외식업 등 농업 관련 산업의 부가가치를 안정적으로 창출할 수 있다.

넷째, 파종·육묘·재배·수확·선별·포장 등 공정을 자동제어를 통해 최적의 재배 조건에서 품질이 우수한 안전 농산물을 생산할 수 있다. 농작물을 균일화, 규격화된 상품으로 생산해 생산량을 예측할 수 있어 가격 안정화를 도모할 수 있다.

다섯째, 작업의 편리성과 쾌적한 작업환경이 가능하여 관행 농업의 노동 기피 현상을 해결할 수 있다. 대도시 인근에서 운영하면 노동력 확보가 쉽고, 농작물의 수송거리와 시간도 단축할 수 있어 유통비 절감과 신선도 유지에도 많은 이점이 있다.

◯ 수직농장의 대표적인 작물 엽채류 수경재배 요점

수직농장에 가장 많이 재배되는 작물은 엽채류 수경재배이다. 수경재배를 위한 육묘 방법은 파종상자에 종자를 발아시켜 플러그 트레이나 우레탄 스펀지에 이식하거나, 우레탄 스펀지에 파종하여 양액육묘를 하거나 플러그 트레이에 파종하여 육묘한다. 우레탄 스펀지는 저면급수 시 수분의 상부 이동이 곤란하므로 발아율을 높이기 위하여 배지 상부까지 물이 차도록 관리한다. 작물에 직접 물을 주는 두상관수의 경우는 물이 마르지 않게 관수 횟수를 늘려준다. 육묘 일수는 작물의 종류, 육묘환경, 트레이 규격 등 여러 요인에 따라 달라진다.

상추 등 대부분의 엽채류는 파종 후 2~3주가 지나면 본엽이 3~4매 발생하고 뿌리도 충분히 발달하므로 수경재배 베드에 옮겨 심을 수 있다. 청경채나 상추는 파종 후 약 2주일 후에 정식하는 것이 작물 생육촉진에 효과적이다. 그러나 종자의 껍질이 단단한 명아주과 작물인 셀러리나 파슬리 등 일부 작물은 발아 소요 기간이 길고 생장 속도가 느려서 육묘 기간이 길어지기도 한다. 종자 발아는 광의 유·무 및 광질에 의해 영향을 받는데, 복토두께가 두꺼워지면 광발아 종자의 발아율이 급격히 저하하고, 엽채류 발아적온은 작물에 따라 차이가 있다.

명아주과 작물은 15~20℃가 적당하며, 국화과나 배추과는 20~25℃가 적당한데, 이보다 지나치게 낮은 온도나 30℃ 이상의 고온에서는 발아가 불량해진다. 작물 생육 속도와 온도와는 밀접한 관계가 있는데, 적온 범위에서 고온으로 관리할수록 생육 속도가 빨라지므로 육묘 기간이 단축된다. 묘 크기는 육묘 일수나 시비량이 같은 조건일지라도 육묘 트레이 크기에 따라 달라진다.

엽채류 육묘 트레이 크기는 일반적으로 128~288공으로, 트레이의 크기가 크면 묘 소질을 유지하면서 육묘 기간을 연장할 수 있어 재배 기간을 단축할 수 있다. 엽채류 수경재배 정식은 순수 수경재배 또는 배지경 수경재배 모두 가능하지만, 배지 구입의 용이성 및 폐배지의 처리비용, 운영비 절감 면에서 순수 수경재배가 적당하다. 수직농장 시스템에서 수경재배 작물의 재식거리는 밀식이 가능하여 상추는 15×15㎝나 15×20㎝가 무난하지만, 10×15㎝까지도 무방하다. 일반 상토에 파종하여 육묘했을 때는 본잎이 3~4매 나왔을 때 상토를 씻어낸 다음 우레탄 스펀지에 싸서 정식판에 꽂(심)는다. 암면이나 스펀지에 육묘한 것은 그대로 정식판에 옮겨 관리해도 된다.

수직농장을 통해 얻을 수 있는 기대효과로는 신선 농산물 주문생산 및 계획생산을 통해 신선한(Fresh) 농산물을 얻을 수 있고, IT, BT 산업과의 융·복합을 통하여 새로운 시장 창출이 가능하여 농산업 확대(Agri-biz)가 가능하며, 자동제어와 로봇 개발 등으로 농작업의 편리성(Convenience)을 증진할 수 있다. 도시 속 수직농장은 도시민들에게 식물 생장의 전 과정을 체험하고 학습(Teach)할 기회를 제공할 수 있다. 또한 도심 속 오아시스(Oasis)가 되어 삶의 질을 향상할 수 있다.

수직농장 내에서는 자원의 재활용(Recycle)이 이루어져 환경오염 방지가 가능하며, 기후에 영향을 받지 않는 연중 안정적 생산(Year-round)은 수직농장의 가장 큰 장점이다. AI 시대, 우리가 수직농장에 관심을 가져야 할 이유다.