부록

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교사용 참고자료 1- 설국열차 상황 제시

“2014년 7월 1일 현재 시각 오전 6시 CW-7의 살포가 시작됩니다. 지난 7년간 수많은 논란을 일으키며 환경단체 의 거센 반대 속에 개발을 이어온 CW-7은 지구온난화의 해결책으로 기대되고 있습니다. 지구온난화가 심각해진 지금, 79개국 정상이 CW-7 살포를 결정하였고 대기 상층권에 CW-7이 살포되면 대기온도가 이전 수준으로 급속 히 회복되면서 지구온난화 위기가 해결될 것으로 기대됩니다. 과학자들은 기온을 내려주는 인공냉각제인 CW-7이 지구온난화에 대한 획기적 해결책이라 밝혔습니다.”

CW-7의 대량 살포 직후, 거대한 한파가 세계를 덮쳤다. 새로운 빙하기, 지구상의 모든 생명체는 멸종되었다. 끝 없이 달리는 운명의 열차에 올라탄 사람들만이, 인류 최후의 생존자가 되었다.

영화<설국열차> 중에서

-설국열차 탑승객들은 외부와 단절된 열차 안에서 생존에 필요한 영양소를 공급해야만 한다. 특히 열차의 마지막 칸 에 탑승한 사람들은 단백질블록으로 근근히 살아간다. 그러나 이들에게서 근래 들어 비타민과 무기질 부족 증상이 나타남에 따라 채소를 공급해야 하는 상황이 발생하였다. 다행히 앞 칸에는 설국열차를 탄 사람들 중 일부 선택된 사 람들에게 신선한 채소를 공급하기 위한 식물공장이 가동되고 있다. 달리는 열차 안에서 녹색식물이 무럭무럭 자라 고 있는 것이다. 열차의 마지막 칸에도 또 하나의 식물공장을 만들어보자.

※ 영화 <설국열차> 예고편을 함께 사용

http://movie.naver.com/movie/bi/mi/mediaView.nhn?code=62328&mid=21109#tab

교사용 참고자료2 - 식물공장 사진 및 동영상(농업진흥청 제공)

교사용 참고자료3 - 원더풀 사이언스 : 미래형 농업모델, 식물공장

※ http://www.ebs.co.kr/tv/show?prodId=561&lectId=3050819

교사용 참고자료4 - 새로운 성장 동력, 식물공장

인류가 자연의 혜택을 ‘주어진 것만 이용하던 것에서 환경자체를 원하는 대로 ‘활용’할 수 있게 됨에 따라, 정착사회 가 이루어지고 문명이 발생하기 시작했다. 인류의 농업은 화전농업에서 시작하여 다양한 작목 재배와 축산으로 발 전하고, 자연환경을 극복하기 위한 ‘시설재배’까지 이른다. 최근에는 인구 증가, 도시화, 기상이변 등 악화되는 농업 환경과 식량 부족이라는 위기 앞에 ‘식물공장’도 등장하였다. 식물공장이란, ‘시설 내에서 광, 온도, 수분, 양분 등을 조절하여 작물에게 최적 생육조건을 제공함으로써 최대의 생산성을 얻는 새로운 농업형태’로서, IT와 BT, 건축기술 및 농업기술 등 다양한 분야의 최첨단 기술이 융합된 자동화 농업을 말한다.

∙ 식물공장의 핵심기술은 다섯 가지 ‘PLANT’로 정리할 수 있다.

①Place(장소): 사막이나 바다, 극지 등 환경에 구애받지 않고 어디에나 건설이 가능하여 장소의 한계를 극복할 수 있다.

②Light(빛): 음극선관 형광등, 고압나트륨등, LED 등 다양한 광원을 이용하여 작물의 광합성과 생육을 조절할 수 있다.

③Auto(자동화): 각종 자동화 기술과 로봇화, 원격제어 등을 이용하여 파종부터 수확까지 생산성 증대가 가능하다.

④Nutrient(양분): 식물 생장에 필요한 양분을 공급하여 품질을 높이고 기능성 성분을 강화할 수 있다.

⑤Temperature(온도): 열대에서 온대까지 온도를 조절하여 다양한 식물을 재배하고 생육 속도와 수확기를 조절할 수 있다.

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∙ 식물공장을 통한 7가지 기대효과 ‘FACTORY’는 다음과 같다.

①Fresh: 주문 생산 및 계획생산을 통해 신선한 농산물을 얻을 수 있고 ②Agri-biz: IT, BT산업과의 융•복합을 통하여 새 로운 시장창출이 가능하며, ③Convenience: 자동제어와 로봇개발 등으로 농작업의 편리성을 증진할 수 있다. ④Teach:

도시 속 식물공장은 도시민들에게 식물 생장의 전 과정을 체험하고 학습하는 기회를 제공하며, ⑤Oasis: 도심 속 오아시 스가 되어 삶의 질을 향상시킬 수 있다. ⑥Recycle: 식물공장 내에서는 자원을 재활용하여 환경오염 방지가 가능하며,

⑦Year-round: 기후에 영향을 받지 않는 연중 안정적 생산은 식물공장의 가장 큰 장점이다.

∙ 식물공장이 미래의 성장동력이 되기 위해서는 ①융·복합 R&D를 통한 원천기술 확보가 필요하다. 식물공장은 정보통신, 생명공학, 우주공학 등의 기술이 융·복합된 결정체로서, 신소재 산업과 바이오산업과의 협력을 통해 기술을 확보하고 영역 을 확장시킬 필요가 있다. 한편, ②새롭게 부상하는 성장분야 지원을 위해서 식물공장과 관련된 법과 제도를 정비하고 선진 화 하는 것도 필요하다. 마지막으로 ③식물공장을 종합 플랜트 개념으로 범위를 확장하여 차세대 수출산업으로 육성하고, 이를 통해 국내 종자, 정보통신, 신소재, 바이오 산업도 세계화되는 기회로 삼는 것이 필요할 것이다.

※ 위 내용은 농촌진흥청에서 발행하는 정기간행물 <인테러뱅(Interrobang)>의 제10호(2011.3.23발행)에 게재된 [새로운 성 장동력, 식물공장]의 ‘초록’으로 이공인, 최규홍, 김유호가 작성하였음을 알립니다.

교사용 참고자료5 - 식물공장의 정의

식물공장이란 작물을 시설 내에서 빛, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 및 배양액 등의 환경조건을 인공적으로 제어해 계절이나 장소에 관계없이 자동적으로 생산하는 시스템이라고 할 수 있다.

태양광 이용형과 완전 제어형 식물공장이 있다. 태양광 이용한 시스템은 하우스 재배나 수경재배의 연장선으로 기 상 및 기후에 좌우되며 평면식(植)에 한정되므로 일반적으로 설치 면적이 넓어야 한다. 완전제어형은 무농약의 신선 하고 영양가 높은 채소를 기후나 장소에 구애받지 않고 좁은 토지에서 대량생산하는 것이 가능하다.

교사용 참고자료6 - 식물공장의 역사

식물공장의 기원은 1957년 처음으로 크레스 유묘를 균일 생산한 덴마크의 크리스텐센 농장으로 알려져 있다. 북 유럽에서는 일조시간이 매우 짧은 계절이 있으므로 오래 전부터 빛을 보완하여 식물을 재배해 왔으며, 이러한 시도 는 태양광 이용형 식물공장이라고 생각할 수 있으며 온실 재배의 한 형태라 볼 수 있다. 입체식(式)의 자동 식물공 장은 1960년대 초 오스트리아의 루스나(Ruthner)사에서 최초로 개발하였으며, 식물공장에 가장 많은 투자를 하 고 있는 네덜란드는 식물공장에서 재배된 채소를 유럽 각지로 수출하고 있다. 미국 기업으로는 1960년대에 제너럴 일렉트릭사(GE)가 완전제어형 식물공장(인공광원 이용)에 대한 연구를 시작하였다. 1970년대에 제너럴푸드, 제 너럴밀즈, 파이토팜 등이 연구하였으나 채산성이 맞지 않아 1990년대 전반에 포기하였다. 이후 1980년대에는 캘 리포니아 건조 지대에서 대형 식물공장 시스템 자동화에 성공하였으며 최근에는 우주 시대를 대비한 식물공장 연 구로 방향을 전환하여 1990년대부터 미국항공우주국(NASA)에서 폐쇄상태의 식물공장 작물 생산시 스템에 관한 연구가 진행 중이다.

일본은 미국보다 10년 이상 늦게 출발하였지만 1974년 히타치중앙연구소에서 식물공장 연구를 개시하였고, 1985 년에는 다이에가 치바현의 ‘라라포우토’라는 쇼핑센터 안에 ‘바이오팜’을 마련하여 식물공장이 활용되었다. 최근에는 형광등이나 LED를 이용한 시스템이 주목받으면서 LED식물공장이 코스모플랜트 사에 의해 실용화되었다.

도시농업이 크게 앞서가고 있는 유럽, 미국, 일본 등은 친환경과 시설 투자 경영비 시설 활용도 등을 종합적으로 고

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려하여 차별화된 상품을 일년내내 생산할 수 있는 식물공장 형태가 도시농업의 큰 축으로 등장하고 있다. 우리나라 도 2011년 도시농업육성법이 제정되고 2012년 5월부터 발효되었으며, 이를 토대로 식물공장의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 한국 업계를 이끄는 완전 인공광형 식물공장은 INSUNG TEC, 태연E&A, WISE산전이 있으며 태양 광 이용형 식물공장으론 동부팜, 토마토 피어 등이 있다.

교사용 참고자료7 – 해외 식물공장 현황

☐ 식물공장은 유럽, 미국, 일본을 중심으로 연구개발 및 보급 확대가 이루어지고 있음. 유럽은 주로 자동화설비를 갖춘 유리온실 형태로서 엽채류·허브·과채류 생산 및 신품종 육종 등 다양한 작물을 생산하거나 품종을 개발하는 데 이용하고 있음.

☐ 미국의 식물공장 생산시스템에 대한 본격적인 실용화 연구는 1970년대에 시작되어 일부 회사에서 사업화를 진 행하였으나 모두 채산성 부족으로 중단되었고, 최근에는 도심에 위치한 고층 빌딩형 식물공장(Vertical Farm) 위 주의 연구개발이 진행 중임.

☐ 일본의 식물공장 산업은 2008년 글로벌 금융위기 이후 미래 신성장동력산업으로서 육성하고 있음. 농림수산성 에서는 식물공장 건설사업자에게 보조금을 지원하고 있으며, 경제산업성에서는 식물공장 관련 기술 개발에 대한 보 조금 지원이 활발하게 추진 중임.

교사용 참고자료8 – 국내 식물공장 현황

☐ 국내 식물공장은 최근에 대두되는 새로운 생산시스템으로 그 역할에 대한 관심이 집중되고 있는 산업임. 특히 첨 단 시설로 설치된 식물공장은 생산입지 조건을 초월하고 있으며, 작물생산도 매우 다양하여 향후 기능성 작물생산 등 다양한 효과가 있을 것으로 기대하고 있음. 지역이나 경작지에 구애 받지 않는 식물공장 이용 활성화, 에너지 효 율 극대화, 신개념 유통시스템 도입, 기능성 농산물 생산 확대 등 고부가가치 작물 생산 시스템으로 관심이 많음.

☐ 국내 식물공장 사업과 관련된 업체는 크게 나누어 재배시스템 개발업체, 영농업체, 식품업체, 건설업체 등의 영 역으로 구분할 수 있음.

∙ 네덜란드는 자연광 식물공장을 자동화로 전환하고 있으며, 신재생에너지 이용 및 에너지 절감 관점에서 새로운 개념 의 식물생산시스템을 제시하며 세계의 식물공장 생산기술을 선도하고 있음.

∙ 스웨덴의 Agritech Innovation사에서 개발한 스웨데포닉(Swedeponic)이라는 채소·허브용 엽채류를 생산하는 식 물공장이 유럽 전역에 설치되어 실용화되고 있음.

∙ 벨기에 Hortiplan사에서 개발된 재배베드 자동이송시스템 개발에 의해 완전 자동화된 채소류 식물공장시스템을 저가 로 설치하여 운영하는 회사도 증가하는 추세임.

∙ 일본은 최근 후쿠시마 원전사고 이후 대규모 식물공장의 필요성을 크게 인식하고 있으며, 원전사고에 의한 오염 지역 에 식물공장을 건설·운영하는 것을 지역의 부흥 수단으로 인식하고 있음.

∙ 또한 일본에서는 지자체와 연계한 장애인, 노인 일자리 창출 목적으로도 식물공장 사업을 추진하기도 함.

∙ 현재 식물공장 사업에 진출한 회사로는 큐피드페어, 야채공방, 페어리엔젤, 스웨데포닉큐슈, 카메오카플랜트 등이 있음.