식물공장 기술동향

◦ 식물공장은 IT와 BT,건축기술 및 농업기술 등 다양한 기술이 집약된 기술 의 결정체로서,그 핵심기술을 다섯 가지 ‘PLANT’로 정리할 수 있다.

-Place(장소):사막이나 바다와 극지 등 환경에 구애받지 않고 어디에서나 건설이 가능하여 장소의 한계를 극복할 수 있음.

-Light(빛):음극선관 형광등,고압나트륨,LED 등의 다양한 광원을 이용 하여 작물의 광합성과 생육을 조절할 수 있음.

-Auto(자동화):자동화 기술과 로봇화 및 원격제어 등으로 파종부터 수확 까지 자동화가 가능함.

-Nutrient(양분):식물 생장에 적합한 양분을 공급하여 품질을 높이고 기 능 성분을 강화할 수 있음.

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

그림 2-3. 식물공장 5대 핵심기술(P.L.A.N.T)

◦ 국내에서는 아직까지 식물공장 시장이 확보되지 않은 상태이며,완전 자동 화는 개발단계임.

-식물공장 산업체,시설원예농가,육묘장 면적의 증가로 환경제어,수경재 배 장치 및 시설 수요 증가 예상

-식물공장은 잠재력이 큰 시장으로 추후 연구개발 과정을 통해 완전 자동 화 기술이 확보되면 시장 경쟁력을 갖출 것으로 전망

-생산 현장에서 요구되고 있는 저비용 식물공장 재배면적이 확대될 전망 -자원의 효율적인 이용과 환경보전의 중요성이 대두되면서 배양액 재사 용과 지속 사용을 위한 센싱,수처리,수경재배시스템 등 관련 기술이 각 광받고 있음¹⁵.

◦ 식물공장 기술 활용¹⁶ -기본 활용 대상

∙보편적인 식물공장:대부분의 작물을 생산하여 가공 없이 직접 활용하 는 목적으로 이용하는 식물공장

∙기능성 소재 생산용 식물공장:가공식품,의약품,산업화 제품에 필요 한 소재 생산을 목적으로 하는 식물공장

-기타 활용 대상

∙도시농업:생활가전 형태의 소형 식물공장 또는 거주공간에 설치된 식물공장으로 상업용과 비교해 경제성과 관련 없이 다양한 목적으로 사용

∙우주농업:우주농업에 적합한 작물 선발 및 품종 육성,무중력 상태에 서 효율적인 생산시스템,생태계 유지 시스템 등 우주 환경에서 식물 생산

15자세한 국내 식물공장업체현황은 부록2참고.

16농촌진흥청 국립농업과학원 “식물공장 기술개발 로드맵”

∙분자농업:유전자 재조합 기술을 이용하여 기능성 식품 소재,의약 소 재,산업 효소 등 특정물질의 발현 또는 향상을 목적으로 만들어진 식 물공장에서 GM 작물을 생산

◦ 우리나라는 1990년대부터 식물공장에 대한 연구가 시작됐기 때문에 유럽 (1950년대),일본(1970년대)에 비해 실험과 연구가 늦은 편임.

◦ 현재 국내 식물공장 관련 기술 수준은 유럽,미국 등 선진국과 비교할 때 공장설비,환경 및 생체제어 시스템,인공조명,배지 및 수경재배 시스템,파 종 및 육묘시스템,이송 장치 및 기계설비 등의 분야에서 절반 수준밖에 되 지 않는 실정임¹⁷.

표 2-8. 국내 식물공장 관련 요소 기술 수준

요소기술 기술수준

상 중 하

고휘도 및 고효율 LED 개발 ■

LED 응용 식물공장 개발 ■

기능성 식물의 대량생산 기술 ■

광자극에 의한 물리적 해충 방제 및 배양액의 살균 ■ 광센서를 이용한 식물의 생체 정보 계측 시스템 ■

광에너지 이용 효율 극대화 및 에너지 절감형 조명 시스템 ■

식물공장의 자동화,지능화,로봇화 ■

식물공장의 상용화 기술 ■

자료:데이코산업연구소(2010),권태호,“ED 식물공장의 사업화 전략”.

-국내 전문가들의 평가에 따르면,LED조명,기능성 식물의 생산,배양액 살 균,자동화 시스템 등의 기술은 선진국에 비해 수준이 낮은 것으로 나타남.

17데이코산업연구소(2010)

표 2-9. 분야별 기술수준 및 경쟁력 평가