먹거리를 위한 농약사용은 생태계 파괴

농업은 우리가 필요로 하는 식물을 인위적으로 넓은 지역에 재배하여 먹거리를 얻는 것을 말한다고 할 수 있다. 인구가 증가하고 또한 이러한 모든 사람들을 먹여 살리기 위하여 더 많은 곳에서 농작물 재배하여야 하였다. 이렇게 같은 식물을 넓은 지역에 재배함에 따라 자연생태계에서 이들 식물을 먹고 사는 병과 해충의 발생도 자연히 증가하게 되었다.

농민들은 병해충발생을 막기 위하여 어쩔 수 없이 농약을 살포하게 되었는데 이러한 농약은 식물병해충 뿐만 아니라  먹이사슬 관계에 있는 다른 이로운 벌레나 미생물 등을 함께 죽이는 결과를 가져와 생태계에 심각한 영향을 미쳤다. 이러한 농업의 특성은 자연생태계에 인위적으로 우리가 원하는 식물을 대규모 면적에 재배함으로써 발생한다.

식물공장형 수직농장은 밀폐된 공간에서 농작물을 대량 생산하는 시스템

따라서 농업을 자연생태계와 단절시켜 자연생태계를 보호하자는 의미에서 시작된 농업의 하나가 수직농장이다. 수직농장은 식물공장의 자동화된 생산 식물재배 시스템을 이용하여 도심지의 완전 밀폐된 빌딩과 같은 공간을 활용 농작물을 대량생산하는 시스템으로 미국 콜롬비아 대학의 딕슨 데스포미어교수가 처음으로 아이디어를 냈다.

수직농업은 도심지에서 농작물을 생산하여 도시에서 소비하는 로컬푸드 개념으로 접근하였다. 최근 녹색성장의 트렌드로서 생산과 소비가 같은 지역에서 이루어져 운송비를 절감하고 이산화탄소 발생을 억제할 수 있다는 관점에서 로컬푸드가 중요시 되고 있다. 이러한 식물공장형 수직농업은 새로운 미래농업의 대안으로 제시되고 있다. 수직농장은 식물재배에 가장 적합한 환경을 조성하여 농작물을 생산하는 것으로 식물공장의 재배시스템을 빌딩에 도입한 것이라 할 수 있다.

식물공장은 빛, 온도, 탄산가스, 습도, 식물배양액 등을 제어할 수 있는 시설에서 계절과 장소에 관계없이 채소 등 식물을 계획적으로 생산 가능한 시스템이라고 할 수 있다. 온도 습도가 자동적으로 조절 되고 채소가 먹고 자랄 수 있는 양분을 자동 공급하여 비타민 등 영양분이 높고 농약을 전혀 사용하기 않는 무농약 청정채소를 이러한 자동화 시설에서 생산할 수 있는 것이다.

식물공장에서 생산된 채소는 맛도 다르고 씻지 않고 먹어도 된다.

일본은 식물공장을 이용하여 기후변화에 따른 채소 생산 문제점을 대비하고 채소의 무농약 채소를 생산하여 국민에게 공급할 목적으로 식물공장을 활용하려고 하고 있다. 일본에서는 50여개의 식물공장이 설립되어 채소 등을 생산중이며 백화점이나 수퍼마켓에서 일반채소의 2배 정도의 가격에 판매되고 있다.

올해 일본정부는 식물공장 관련 사업예산으로 146억엔을 투자하여 50여개 식물공장을 3년후에는 150개로 늘릴 계획을 가지고 정책적인 지원을 하고 있는 실정이다. 또한 일본의 페어리엔젤 등의 식물공장은 엽채류를 생산하여 소비자에게 공급하고 있으며 교토에서 운영중인 페어리엔젤 직영 레스토랑에서는 식물공장에서 생산된 채소를 이용하여 다양한 요리를 개발하여 소비자에게 판매하고 있으며 레스토랑 지하실에는 작은 식물공장을 운영하고 있어 소비자가 직접 관람할 수 있도록 개방하고 있다.

식물공장에서 생산된 채소는 밭에서 재배된 채소와 여러 가지가 다르다. 첫째로 조직이 연하여 쓴맛이 없고 단맛이 강하다. 상추잎을 따면 하얀 액체가 흘러나오는데 이 물질이 락투신이다. 이러한 락투신 성분은 쓴맛을 나게하고 수면을 촉진하는 효과가 있는데 상추를 많이 먹으면 졸리게 되는데 이러한 락투신 성분의 효과라 할 수 있다.

밭에서 재배된 상추는 락투신 함량이 높은데 식물공장에서 생산된 상추는 락투신 성분 함량이 낮아 많이 먹어도 졸리지 않는 효과가 있다. 이러한 상추는 수험생이나 직업운전자 등에게는 좋은 식품이 될 수 있다. 이러한 맛과 기능성에서의 채소의 품질 차별화로 연결될 수 있어 보통 일반채소 보다 높은 가격에 판매가 가능한 것이다.

둘째로 식물공장에서 생산된 채소는 안전하다. 농약을 사용하지 않는 무농약채소이고 미생물이 일반채소보다 깨끗하여 씻지 않고 먹을 수 있을 정도로 안전하다고 할 수 있다. 그래서 일본에서는 씻지 않고 그대로 먹을 수 있는 채소라고 홍보하고 있다. 실지로 식물공장에서 생산한 채소의 세균 밀도를 조사해본 결과 일반하우스에서 재배된 채소에 비하여 99%정도가 감소하였다. 이것은 식물공장의 공기가 깨끗하고 토양을 사용하지 않고 물로만 재배하기 때문에 미생물이 오염되거나 증식할 조건이 않되기 때문에 가능한 것이다.

수도권의 녹색창고 식물공장

우리 수도권과 같이 도심이 밀집한 지역에서는 이러한 식물공장의 상용화 가능성이 매우 높다고 할 수 있다. 앞으로 수도권에서 신도시 개발에 의하여 벼를 재배하고 채소를 재배할 수 있는 농지는 지속적으로 줄어들 가능성이 높다. 또한 각종 생활폐수와 자동차의 매연 등 환경오염에 의한 수도권에서 재배되는 채소 등의 2차적인 오염도 증가될 가능성이 높다. 또한 우리가 먹는 상추 등 채소는 지금까지 하우스에서 재배되어 왔다.

그렇게 재배되다 보니 여름철 일부 시기와 겨울철에는 생산량도 줄어들어 채소가격이 너무 비싸지고 여름철에는 너무 많이 생산되어 가격이 너무 폭락하여 농민에게 피해를 주기도 한다. 또한 태풍이나 장마 등 기상재해에 의해 생산량이 줄어들어 가격이 폭등하기도 하여 채소를 소비하는 소비자의 입장에서도 이러한 가격 변동에 적응하기가 쉽지 않다. 이제 채소는 비닐하우스에서만 생산되는 것이 아니라 앞으로 도심지 빌딩내에서 생산되어 소비자에게 공급될 날이 멀지 않았다.

녹색성장의 선두주자 식물공장

식물공장은 밀폐형 공간에서 식물을 재배하는 것으로 환경제어와 자동화 생산시스템 구축 등을 위하여 초기 투자비용이 많이 소요된다. 현재 경기도에서 기업체 등이 관심을 가지고 식물공장을 상용화 시키려고 사업을 추진하고 있으나 정부의 지원 없이 자기 자본으로 추진하는데 어려움을 겪고 있는 실정이다. 

식물공장은 산업현장에서 생산된 이산화탄소를 식물공장에서 소비시켜 탄소를 효율적으로 저감시킬 수 있다. 이산화탄소 저감기술로 공장에서 생산되는 이산화탄소를 포집하여 농축한 뒤에 이산화탄소를 바닷 속에 해저 지반에 구멍을 뚫고 그 속에 매립하는데 많은 비용이 든다고 한다. 이러한 포집된 이산화탄소를 식물공장에서 소비하는 것도 매립에 드는 비용도 절감하고 효율적으로 포집된 이산화탄소를 소비하는 하나의 방법이다.

우리 IT 기술 접목은 식물공장을 획기적으로 발전시킬 잠재력이다. 

아직 도심형 수직농장은 아이디어만 있을 뿐이지 실체가 없다. 우리나라에서도 농어촌공사에서 작년 7월 경제자유구역인 인천 청라지역에 30층의 빌딩형 수직농장을 건설할 예정이라고 하였지만 아직은 검토 중에 있다. 아직까지 일본과 네덜란드에 식물공장이 상용화되었으나 식물공장형 수직농장은 구상단계라고 할 수 있다. 수직농장은 식물공장 시스템을 빌딩으로 도입한 것으로 식물공장의 기술을 근간으로 하고 있다.

국내 식물공장은 아직 걸음마 단계에 있다. 식물공장 자동화 시스템과 우리가 앞서가고 있는 IT기술을 접목하면 인터넷이 되는 곳이면 어디서든지 식물공장 제어시스템에 접근하여 생산과정을 모니터링 할 수 있으며 각종 제어기를 이용하여 환경 등의 조절도 가능하다. 또한 양분의 상태와 식물체 상태를 모니터링하여 문제점 발생시 즉시 원격제어를 통해 해결함으로써 효율적인 식물체 관리가 가능한 기술적인 능력은 충분히 가지고 있다.

국내 식물공장은 어디에 가면 볼 수 있나?

중소기업체인 인성테크(주)는 용인 수지 지역에 조그만 레스토랑과 식물공장을 개업할 예정에 있다. 레스토랑은 식물공장에서 생산된 각종 채소를 이용한 메뉴를 판매할 예정에 있다. 식물공장에서 생산된 채소를 곧바로 레스토랑에서 사용함으로써 신선한 채소를 소비자에게 제공할 수 있다는 장점이 있으며 남는 채소는 시중에 판매도 가능할 것으로 생각된다.

동탄의 애니테크(주)는 공장에 60평규모의 LED를 이용한 식물공장에서 상추, 청경채 등을 시범재배중이며 용인의 (주)와이즈산전은 LED식물공장을 지하에 설치하여 재배중이고 콘테이너 식물공장을 개발 상용화 시켰다. 또한 농업법인 리프레시함양은 경남 함양에 9420평에 식물공장을 착공하여 금년 3월에 완성예정에 있다. 2014년 완공예정인 제2롯데월드에 발생하는 이산화탄소를 소비하는 녹색식물공장을 만들 예정에 있다.

그리고 경기도농업기술원에서는 2억원을 투자하여 연구용 식물공장을 금년에 설립할 예정에 있다. 이와 같이 국내 식물공장은 시범운영중이거나 설치예정에 있어 조만간 식물공장에서 생산된 신선한 먹거리를 우리 식탁에서 볼 날이 멀지 않았다. 식물공장에서는 밀폐된 공간이라 인공광을 사용하여야 하는데 형광등보다 에너지 효율이 높고 식물의 광합성에 필요한 청색과 적색을 선택적으로 줄 수 있는 LED를 이용한 인공조명의 효과가 크다.

또한 청색 파장에서는 항산화물질의 생산이 촉진되어 기능성이 높은 채소생산이 가능하여 이러한 식물재배용 LED 개발이 필요하다. 수도권에서의 식물공장 상용화를 위하여 서울대, 농촌진흥청, 경기도농업기술원 등의 연구기관에서도  생산 시스템 개발과 LED를 이용한 식물재배에 대하여 연구를 진행시키고 있어 머지않아 식물공장에 대한 환경제어와 생산시스템의 체계가 구축될 것으로 보인다.

식물공장 상용화를 위해서는 정부의 정책 지원 시급

식물공장은 자연생태계 보호, 채소의 안정생산과 더불어 도심지에서 녹색공간을 창출한다는데 그 의의가 크다고 할 수 있다. 식물공장의 시설은 도시민에게 농업을 소개하고 이해시키는 가장 좋은 교육자료로 활용 될 수 있으며 직접 수확하는 농사체험의 장소로 제공될 수 있다.

식물공장은 선택적인 사항이라기보다 녹색성장, 국가의 자주농업과 안전먹거리 생산 그리고 채소 소비 촉진이라는 큰 틀에서 가야될 필연적인 농업의 미래 방향이라고 보아야 될 것이다. 채소의 안정 생산 수급은 국민의 건강과 직결되는 문제이다. 비만과 같은 성인병은 채소를 많이 먹을 수록 줄어든다. 이와 같은 국민의 건강을 위해서도 채소 생산과 소비를 증가시켜야 하며 이상기온과 재해로부터 안전한 채소생산을 위해 앞으로 식물공장 설립에 정부의 정책적인 적극적 지원을 검토해야 할 것으로 생각한다.