수직농장의 지속가능성에 대해

밀폐형 식물생산시스템의 지속가능성

수직농장을 포함한 스마트팜의 지속가능성을 높이기 위한 에너지 절감에 대한 논의는 사실 오래전부터 고민되어 온 것이다.

다양한 아이디어가 나왔고 어떤 것은 구체적으로 기술이 완성되어 실행이 되기도 했다.

식물을 키운데 있어서 가장 큰 에너지가 필요한 부분은 온도(Temperature) 관리다.

여름에는 적정한 수준으로 온도를 내리기 위한 냉방(Cooling)을 위해, 겨울에는 적정한 수준으로 온도를 올리기 위한 난방(Heating)을 위해 대량의 에너지가 필요하다.

수직농장(식물공장, 밀폐형 식물 생산시스템)이라는 개념이 나온 이유도 이런 여름과 겨울에 소비되는 대량의 에너지와 인공적으로 빛을 만들어서 식물을 재배할 때 소비되는 에너지를 비교했을 때 광요구량이 낮은 작물의 경우에는 오히려 빛을 만들어서 식물을 재배할 때 소비되는 에너지가 작다는 것에 착안을 해 시작되었다고 볼 수 있다.

사실 일본에서 시작된 식물공장(밀폐형 식물 생산시스템)은 이런 개념에서 에너지를 절감하기 위해 시작되었다고 볼 수 있다.

(물론 이런 의도를 직접적으로 언급한 기록은 없다.^^2004년부터  한 20년 이쪽을 공부하고 연구를 하다 보니 그런 의도가 보인다는 거다.)

밀폐형 식물생산시스템은 식물공장이 칭한 일본 외에도 미국이나 유럽각국도 우주농업 등의 개념으로 많은 시도가 있었지만 경제성이 없어서 모두 중단되었다.

많은 국가에서 중단되었지만 일본의 경우에는 상당히 긴 시간 동안 국가차원에서 보조금을 지원해 차세대 산업으로 육성을 했다.

많이 알려지지 않았지만 경제성을 가지고 운영되는 대규모 수직농장이 일본에 가장 많다.

일본의 경우 보조금 지원으로 한때 수직농장 업체만 수백 개가 넘었는데 현재는 서로 인수합병이 이루어지며 경제성 있는 업체만 살아남았다고 볼 수 있다.

다시 에너지 문제로 돌아와서 수직농장의 의도가 여름과 겨울의 에너지 소비량이 수직농장의 조명 등에 활용되는 에너지 이상이라고 생각했지만  비닐온실을 포함해 저렴한 난방(Heating) 방식들이 도입되며 겨울의 에너지 소비량이 급감하며 사실 수직농장의 에너지 소비가 더 많아졌다.

그동안 대량의 에너지를 소비하던 나트륨등이라는 조명을 대체하는 LED가 나오며 다시 비슷해지기는 했지만 그만큼  태양광을 이용하는 온실의 냉방과 난방의 방식들이 발달하며 에너지 절감이 가능해지고 있다.

현재 수직농장의 에너지 활용에 큰 문제가 있는 부분은 노지 또는 온실의 냉방 또는 난방 에너지 량보다 수직농장의 에너지 사용량이 적은 경우는 우리나라의 여름날씨나 중동지역과 같은 극한의 환경뿐이라는 것이다.

또 한 가지는 수직농장의 설치비용이 에너지 사용량의 문제를 덮을 정도로 높다는 것이다. 

유리온실과 수직농장을 새롭게 신축을 한다고 전제를 한다면 수직농장이 유리온실보다 단위면적당 단가가 최소한 3배 이상 든다는 것이다.

(물론 재배작물의 종류나 시설 수준에 따라 차이가 작아질 수도 있고 커질 수도 있다.)

에너지 사용량 차이가 난다고 하더라도 사실 그 비용이 얼마나 될 것인가?

에너지 비용차이로 얻는 이득이 과연 시설투자비용 감가상각 비용을 넘어설 수 있을까?

현재로서는 어렵다고 본다.

특히 유리온실에서 주로 재배되는 과채류 들은 아주 오랫동안 수직농장에서는 경제성을 가질 수 없을 것이라고 판단된다.