◆ 우리나라의 미래 제 4편 미래 농업 (daum.net)
◆ 우리나라의 미래 제 4편 미래 농업
◆ 우리나라의 미래 제 4편 미래 농업 여기에 제시된 사항은 본인이 수년 동안 연구하여 출판한 ‘4차 산업혁명과 지구촌의 미래(2025년~25세기까지)’ 책 내용 중 일부와 최근 3년간 연구한 'The new
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분무를 뿌리에 분사해 수경 재배처럼 많은 물을 이용하지 않고도 식물을 재배할 수 있는 식물 공장인 에어로팜(AeroFarms)이 물 부족 문제까지 해결할 수 있는 방법
멋진 수경 사료 농업 - 현대 농업 기술 - 녹색 사료 수확
[ 자료출처 : 한화케미칼 공식 블로그 케미칼드림 ]
식물공장’이라는 말을 혹시 들어보셨나요? 언뜻 들어봐도 식물을 키워내는 곳이라는 것을 금방 알 수 있는데요. 몇 년 전부터 ‘태양광’을 이용해 식물을 재배하는 곳이 점점 늘어나고 있답니다. 식물이 자라나는데 있어 ‘햇빛’은 물과 토양과 더불어 필수 요소 중 하나인데요, 이 태양광 에너지를 이용하면 식물을 좀 더 효율적으로 재배할 수 있답니다.
바로 온도와 습도, 빛의 세기와 영양 등 생육환경을 과학적으로 조절이 가능해 사시사철 식물을 싱싱하게 재배할 수 있기 때문인데요. 생산량도 높아지고, 효율적인 관리가 가능해 세계 각국에서는 대형 식물공장 건설이 활발하게 진행되고 있답니다. 지금부터 여러분께 미래형 친환경 농업, '태양광 식물공장'의 세계로 안내하겠습니다.
▲ 버티컬팜 이미지(출처: www.industrytap.com)
1999년 콜롬비아 대학의 딕슨 교수가 ‘버티컬 팜(Vertical farm=수직형 식물공장)’이라는, 건물 전체가 식물공장이 되는 빌딩형 식물공장을 제안한 바 있는데요. 48층 건물이면 5만 명 분의 먹을거리 생산이 가능하다는 계산을 내놓았습니다. 버티컬 팜을 운영하는 주요 에너지원 중 하나가 바로 ‘태양광’인데요. 태양광과 LED를 이용하면 생산된 전기를 사용해 식물을 재배하기 위해 필요한 에너지를 자급자족할 수 있습니다. 연중 재배가 가능하고 생산성이 높아 미래 식량문제를 해결할 수 있는 획기적인 방안으로 국내외에서 주목받았습니다.
▲ 버티컬팜 이미지(출처: https://studiochch.wordpress.com/)
언뜻 공상과학 영화 속 이야기 같지만, 이미 국내에서도 운영하고 있는 현실 속 이야기라는 점이 더욱 놀라운데요. 바로 경기도 수원시 농촌진흥청 국립과학원에서 이미 빌딩형 식물공장을 운영하고 있기 때문이에요. 이곳이 활성화된다면 기후변화에 관계없이 안정적으로 농산물을 공급받을 수 있게 되겠지요?
▲ 캐나다 벤쿠버 다단식 수경재배 '버티크롭'(출처: www.gardenwisdom.ca)
캐나다 밴쿠버에 있는 ‘벨센트 프로덕트(Valcent Products)사는 태양광을 이용해 다단식 수경재배 식물공장을 개발 판매하고 있는데요. 아랍에미리트 아부다비의 마스달 시티에 식물공장을 설립해, 태양광과 풍력 등 신재생에너지로 모든 에너지가 유지되고 이산화탄소 배출이 제로인 시스템으로 운영하고 있습니다.
이곳에서는 ‘버티크롭(VertiCrop)’이라는 재배 시스템을 판매하고 있는데요, 기존 노지 재배보다 20배나 생산성이 높고 물 사용량도 기존에 비해 5% 정도만 사용합니다. 또한 장소에 구애받지 않고 흙이 없는 도시의 좁은 공간에서도 재배가 가능합니다.
▲ 태양광 노출 효율을 높이는 버티크롭 재배기 회전 시스템(출처: www.hortweek.com)
재배기는 8단에서 16단까지 쌓아 올릴 수 있는데요. 엽채류와 허브 등을 생산합니다. 태양광형 식물농장이기 때문에 적절한 태양광 노출을 위해 재배기를 회전하는 시스템으로 운영되고 있는 점이 눈에 띕니다. 250 평방미터 하우스라면 연간 50만 포기 이상의 양상추를 재배할 수 있다고 하네요. 농약을 전혀 사용하지 않고 물도 절약할 수 있기 때문에 도시형 농업으로 주목받고 있습니다.
▲ 일본 미쓰비시 식물공장 모습(출처: http://www.mpi.co.jp)
식물공장을 짓는데 가장 관심을 가지고 있는 나라 중 하나가 바로 ‘일본’인데요. 일본의 식물공장 신규 건설 시장은 2008년 16억 8천만엔, 그리고 2018년에는 100억 엔을 넘어 2020년에는 129억 엔의 규모로 성장할 것으로 예측되고 있을 만큼 크게 성장하고 있습니다. 일본 미쓰비시 수지는 호주 빅토리아주에 약 5천 m2 규모의 태양광 이용 식물공장을 건설하고, 올해 봄부터 호우렌소나 루콜라 등 엽채류를 생산하고 있는데요. 2014년 4월부터 재배한 채소를 시험 판매 하고 있습니다. 이곳에서는 폐쇄형 재배시스템에서 모종을 기르고, 태양광을 이용한 양액 순환형 재배시스템으로 옮겨서 재배하는 방식입니다.
▲ 미쓰비시 식물공장 시험판매 채소(출처: http://www.mpi.co.jp)
▲ 친환경 순환 시스템, '아쿠아포닉'(출처: www.mediamatic.net)
‘아쿠아포닉(Aquaponics)’, 생소한 단어이실 텐데요. 아쿠아포닉은 'Aquaculture(수산양식)'과 'Hydroponics(수경재배)'를 합친 말로, 수족관에 사는 물고기들의 배설물과 찌꺼기들이 섞여 있는 물이 식물이 심어져 있는 흙으로 흘러 들어가게 되어 있는 구조로 되어 있습니다. 식물들은 수족관에서 필요한 영양분을 흡수하고, 수경식물 뿌리에 의해 여과된 깨끗한 물이 다시 수족관으로 흘러들어가게 되는 원리로 별도 물을 정화시키기 위한 여과제가 필요 없는 ‘친환경 순환 시스템’입니다.
▲ 아쿠아포닉 순환 시스템(출처: www.mediamatic.net)
뉴욕대학의 스티브 코도바(Steve Cordova)가 고안한 '‘Staquaponics’라 불리는 제품으로, 태양광 에너지로 작동하는 아쿠아포닉입니다. 태양광으로 작동하기 때문에 전기조차 따로 필요 없다는 점이 큰 장점입니다. 자연과 기술, 그리고 디자인이 결합한 멋진 작품인 것 같습니다.
▲ 로우 라인 공원 이미지(출처: http://phys.org)
지금 맨해튼에서는 세계 최초의 지하 공원이 계획되고 있는데요. 폐 선로 위에 세워진 뉴욕시의 하이 라인(High Line) 공원의 성공에 힙입어, 지하에 ‘로우 라인(Low Line)’이라는 지하 공원을 세울 예정이라고 합니다. 1948년부터 창고로 사용된 116년 된 지하 6미터에 위치한 트롤리 역에 태양광을 지하로 끌어들여 지하 공간을 공원화하겠다는 계획인데요. 향후 5년 후에 건설이 시작될 예정입니다.
▲ 로우라인 공원의 태양광 콘셉트 이미지(출처: http://majortechnicality.com/)
로우 라인 지하공원의 태양광 에너지 설치 예상 이미지입니다. 기능적으로도 훌륭하지만, 디자인적으로도 세련돼 마치 영화 속 미래 도시를 연상케 합니다. 지하철이 발달한 우리나라에서도 충분히 실현 가능한 이야기인 것 같은데요. 머지않아 지하철에서도 태양광 에너지로 쑥쑥 자라고 있는 지하공원을 만나게 되지 않을까요?
▲ 폴리실리콘과 태양전지 이미지(출처: www.pubs.acs.org)
태양광 에너지는 이처럼 친환경 식물공장을 운영하는데 꼭 필요한 에너지인데요. 앞으로 태양광을 이용한 기술이 점점 발전하면서 세계적으로 태양광 발전 시장은 더욱 확대될 것으로 전망되고 있습니다. 바로 이 태양광 발전에 꼭 필요한 것이 있는데요. 바로 태양전지를 만드는 원재료인 ‘폴리실리콘’입니다. 폴리실리콘은 '폴리크리스털린 실리콘(poly-crystalline silicon)'이라고도 하며, 고순도의 다결정 분자구조를 지닌 화합물입니다.
한화케미칼은 2011년 태양광 산업에 진출하면서 여수에 폴리실리콘 공장을 준공했습니다. 2014년부터 폴리실리콘을 생산하기 시작하면서 <폴리실리콘-잉곳-웨이퍼-태양전지(셀)-모듈-태양광 발전> 등 태양광 사업에 필요한 모든 과정을 다루며 세계 최초로 ‘태양광 사업의 수직계열화’를 이루었습니다. 한화케미칼은 국내 1위, 세계 3위 태양광 기업으로 우뚝 섰는데요. 석탄 에너지를 대체하는 것을 넘어, 미래 식량문제까지 해결해주는 미래 태양광 산업을 이끌어갈 한화케미칼의 도전에 많은 응원 보내주세요!
출처: https://www.chemidream.com/1211 [한화솔루션 케미칼 부문 공식블로그]
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