[창조농업 현장을 찾아서]“시설원예 한단계 발전…수출산업으로”

농진청 국립농업과학원 식물공장…IT·우주공학 등 융복합 실용화 박차

지난해 네덜란드 한 민간업체가 10년 뒤 화성에 정착할 우주인을 선발하는데 수만명의 지원자가 모여 화제가 된 바 있다. 공상과학영화에서나 봤던 화성 정착이 더는 꿈이 아니라 현실화될 수 있는 부분 중 하나가 바로 식물공장 건설이라고 할 수 있다.

농업과 정보통신(IT), 생명공학, 우주공학 등이 접목된 융·복합 기술의 결정체로서 미래의 성장동력인 식물공장을 연구하는 경기 수원시 서호로에 있는 농촌진흥청 국립농업과학원 내 식물공장연구동을 찾아가 봤다.

이 식물공장 연구동은 3층짜리 건물로, 한편으로는 층마다 태양열 설비가 갖춰진 아담한 건물로 보이지만 다른 한편으로는 거대한 유리온실이 3층으로 세워진 것처럼 보인다. 건물에 들어서자 거대한 작물 수직재배장치가 눈에 들어왔다. 식물공장 내부를 보기 위해 2층으로 올라서는데 벽면에 세계 최초의 온실인 조선시대 ‘동절양채(冬節養菜)’ 사진이 눈길을 끌었다.

안내를 맡은 김현환 농진청 국립농업과학원 생산자동화기계과 농업연구관은 “조선 초 의관인 전순의가 쓴 생활과학서 ‘산가요록’에 나온 온실 설계를 재연한 사진”이라며 “겨울철 온돌과 한지를 이용한 독자 기술로 1691년 세워진 서양 최초의 온실인 영국의 에너린(Enelyn) 온실보다 170여년 앞선 기술”이라고 귀띔했다.

비록 식물공장 연구의 전 단계인 온실에서 우리 조상의 기술이 앞섰다지만 현재 차세대 농업기술로 각광을 받는 식물공장 연구에서는 기술 차이가 선진국과 뒤떨어져 있는 실정이다. 식물공장은 남극 등의 극지, 사막, 해양, 건물 지하, 우주 등 지역과 장소의 한계 극복이 가능한 데다 연중 작물생산과 토지생산성을 획기적으로 높일 수 있는 장점이 있다.

식물공장 연구는 유럽은 1950년대, 미국은 1960년대부터 시작했으며 일본에서도 1974년 히타치제작소 중앙연구소에서 식물공장 연구를 시작했다. 우리나라는 선진국보다 뒤늦은 2004년 농촌진흥청에서 연구를 시작했지만 빠른 속도로 기술 개발을 이루며 지난 2010년 남극 세종기지에 채소 재배가 가능한 식물공장을 설립했다.

현재 농진청은 지난 2011년 수직형 식물공장을 완공해 실용화 기술개발에 박차를 가하고 있다고 김 연구관은 설명했다.

식물공장 내부로 들어서려면 소독 단계를 거쳐야 한다. 온실 식물이다 보니 병충해에 약해 외부 병균 침투를 철저히 막기 위해서다. 김 연구관은 온실 작물로 병충해에 강한 품종 개발을 현재 진행 중이라고 말했다.

식물공장은 시설농업의 기술 고도화와 미래형 농업을 개발한다는 차원에서 중요하다. 하지만 막대한 초기 투자비와 운영비로 인해 경제성이 떨어져 비현실적이라는 지적이 있다.

이에 대해 김 연구관은 “이를 극복하려면 무엇보다도 식물공장의 일관 자동화시스템 등 핵심 요소기술을 국산화하고 개발 기술을 시설원예 현장에 적용할 수 있어야 한다”며 “식물공장에서 고부가가치 식물을 대량 생산해 판매로를 여는 것이 비경제성을 극복할 수 있는 방법”이라고 설명했다.

현재 농진청은 식물공장의 실용화를 위해 국내에 운영 중인 식물공장들의 경제성 분석을 통해 식물공장의 수익모델을 제시하고 재배와 환경관리 등 운영 매뉴얼 개발, 보급에 힘쓰고 있다.

김 연구관은 “현재 목표는 경제성 있는 한국형 식물공장을 조기에 개발해 보급하는 것”이라며 “식물공장의 원천기술을 선점해 시설원예를 한 단계 발전시켜 우리 농업의 국제경쟁력을 높이고 신성장동력 창출과 더불어 식물공장 플랜트를 수출산업으로 발전시킬 방침”이라고 말했다.

현재 식물공장은 국립농업과학원 연구팀의 노력의 결실로 상토충전용 용기 자동공급·수확 자동화·양액 자동공급·다단식 이동 재배·원격 환경제어 시스템 등 첨단 자동화와 로봇 기술이 적용되고 있다. 이 밖에 태양광 발전·인공광 신소재 기술 등이 녹아 있어 농업뿐만 아니라 관련 산업의 파장 효과가 커 우리나라 미래 농업의 길을 보여주고 있다.