스마트팜이란 무엇인가?

스마트팜이란 무엇인가

현재 전세계적인 이상 기후로 인해 급격한 기온 변화와 자연재해가 빈번하게 발생하고 있습니다. 이상 기후는 우리 삶에 필수적인 농산물의 안정적인 생산을 위협하고 있습니다. 또한 국내 산업구조와 인구구조의 변화는 기존의 농업 방식에 변화를 요구하고 있습니다. 이에 따라 전통적인 농업 방식의 한계를 극복할 수 있는 새로운 기술을 접목한 스마트팜 산업이 주목받고 있습니다.

본고에서는 이러한 스마트팜의 개념에 대해서 살펴보고, 현재 스마트팜을 설명하는 다양한 용어들이 혼재되어 사용되고 있어 용어들의 차이를 간단히 정리해보도록 하겠습니다.

스마트팜이란?

스마트팜(Smart Farm)은 농업 생산 시설에 정보통신기술(ICT)를 적용하여 작물과 가축의 생육 환경을 원격이나 자동으로 관리하는 농장을 말합니다. 센서, 기기제어, 빅데이터 등을 활용해 복합환경제어를 자동으로 할 수 있는 시설농업기술로, 농산물의 생산성과 품질을 높이고 노동력과 비용을 절감할 수 있습니다.

스마트팜의 기술적 단계를 구분한다면 1세대는 정보통신기술을 활용해 시설 환경정보를 모니터링하고 스마트폰으로 원격 제어하는 수준이라고 할 수 있으며, 2세대는 빅데이터 · 인공지능 · 사물인터넷을 활용해 정밀한 생육관리가 가능한 단계이며, 3세대는 사람이 개입하지 않고 전주기 자동관리가 가능한 지능형 로봇 농장을 뜻합니다.

온실형 스마트팜 구조 (출처: 스마트팜 코리아)

큰 의미에서의 스마트 농업(Smart Agriculture)의 적용은 노지 · 유리온실 · 비닐하우스 · 축사 · 과수원 등 모든 곳에 적용할 수 있으며, 작물 재배뿐만 아니라 유통 · 판매 · 소비에 이르는 농업 전 과정에 대한 생태계를 구축할 수 있는 기술입니다. 이 중 스마트팜은 센서 · 정보통신기술 · 기기제어 · 빅데이터 · 인공지능 등으로 농축산물 생산 과정에서의 자동화와 효율화를 이끌어낼 수 있는 시설농업기술이라고 할 수 있습니다.

그리고 스마트팜과 함께 자주 등장하는 용어가 바로 ‘식물공장’과 ‘수직농장’입니다. 서로 비슷하면서도 다른 점이 있는 두 용어의 개념에 대해 조금 더 알아보도록 하겠습니다.

식물공장/수직농장이란?

식물공장(Plant Factory)이란 농작물을 일정하게 통제된 시설 내에서 환경제어 및 자동화를 통하여 공장생산과 동일하게 작물을 생산할 수 있는 시스템을 말합니다. 시설 내에서 광 · 온도 · 습도 · 이산화탄소 농도 · 배양액 등의 환경조건을 인공적으로 제어하여 기후나 계절의 영향을 받고 작물을 재배할 수 있으며, 로봇과 인공지능을 활용한 원격제어·자동화를 통해 노동력을 절감할 수 있습니다.

수직농장(Vertical Farm)은 1999년 미국 컬럼비아 대학의 딕슨 데스포미너 교수가 처음 만든 단어입니다. 기후변화와 환경오염에 관심을 가졌던 그는 미래에 환경 변화로 인해 농경지가 부족해질 것을 대비하는 개념으로 도심 내 건물에서 식량을 생산하는 방법을 고안했습니다. 그는 고층빌딩 층별로 동식물을 길러서 도심 내 안정적인 농산물 공급과 환경오염 감소 효과를 기대했습니다.

도심형 수직농장 사진 (출처: 늘푸른채)

식물공장과 수직농장은 거의 동일한 개념이라고 할 수 있으나, 식물공장이 작물재배에 있어서 인공적인 환경 제어를 강조하는 의미라고 한다면, 수직농장은 농경지의 수평적 확장이 아닌 수직적 확장을 도입하여 도심 내 식량생산을 강조하는 의미라고 할 수 있습니다. 다만 최근에는 식물공장이라는 용어보다는 수직농장이라는 용어가 더 일반적으로 사용되는 것으로 보이며, 스마트팜 또한 이를 지칭하는데 사용되기도 합니다.

스마트 수직농업

본고가 주목하는 것은 수직농업에 스마트팜이 적용된 스마트 수직농장(Smart Vertical Farm)입니다. 이는 외부 환경요인의 영향을 거의 배제하고 각종 ICT 기술을 활용하여 인공적인 생육 환경을 조성하며, 공간적으로는 수직적 확장을 통해 면적 당 생산량을 제고하는 농업 생산 방식입니다.

스마트 수직농장의 가장 큰 장점은 입체적 공간 활용을 통한 효율적인 토지 이용이 가능하다는 점입니다. 지가가 높은 도심지에서도 좁은 토지나 유휴공간을 활용하는 농업은 생산지역과 소비지역을 일치시켜 기존의 유통 구조의 패러다임을 크게 변화시킬 수 있을 것입니다.

국내에서 스마트팜에서 생산된 농작물은 생산지역와 소비지역 간 이동거리 감소로 더 신선한 농작물을 구매할 수 있다는 장점을 소비자에게 소구하며 선진적 · 친환경적인 브랜드 이미지를 형성하고 있는 단계입니다. 향후 첨단 설비 도입과 운영 효율화를 통해 노동 대체율을 높이고 생산 단가를 낮춰 경제성을 확보하는 것이 현재 스마트 수직농장이 가진 목표라고 볼 수 있습니다.

도심 내 스마트팜 사진 (출처: 이케아 광명점)

지금까지 스마트팜과 수직농장의 개념에 대해서 알아보았습니다. 스마트팜은 굉장히 넓은 개념이지만 향후 본 매거진에서는 스마트 수직농장(Smart Vertical Farm)을 보다 자세히 다루고자 합니다. 앞으로의 글에서는 스마트 수직농장의 국내외 현황과 관련하여 현재 우리나라의 운영 실태는 어떠한지, 산업의 구조와 발전 방향성 등에 대해 앞으로 하나씩 알아가보도록 하겠습니다.

또한 용어와 관련해서는 스마트팜/수직농장 등으로 스마트 수직농장을 적절히 대체하도록 하겠습니다.

(출처: 스마트팜 코리아, 농촌진흥청)