의 과제와 사례들 수직농업 Vertical Farming

국내외에서 다양한 프로젝트가 시도되고 있지만 필드 농업과 경쟁하는 것은 쉽지 않다.

완전히 외부와 차단된 환경에서 온도습도 조명이 제어돼 농약이나 제초제가 필요 없는 진정한 유기농이지만 비용이 10배 가까이 비싸고 전기를 너무 많이 써 경제성을 확보하는 것이 가장 큰 과제다.

초기설비자금(CAPEX)과 운전자금(OPEX) 모두 아직 크게 높다.

전통적인 필드 농업과 수직적 농업의 중간에 온실 농업도 있다.

온실은 100년 전부터 있었지만 최근에는 IoT와 AI 기술을 적용해 첨단화하고 있다.

조명은 자연채광에 의존하지만 주로 수경재배판을 쌓아 잎채소나 허브, 딸기 등을 재배한다.

전기에너지 소비가 작아 탄소가스 이슈를 피할 수 있다.

그러나 기술 발전에 따라 설비 운전 비용은 낮아지는 추세이며, 필드 농업 생산 비용은 매년 상승하는 추세다.

게다가 코로나 이후 물류비용 증가로 멀리서 수입한 것보다 지역 농산물에 대한 수요가 높아져 언젠가는 경쟁력이 확보돼 미래의 농업이 눈앞에 와 있다고 주장하는 사람도 있다.

▲미국 Kalera=미국 아프란타 교외의 수직농원. 2021 4월에 운영 개시. 양상추는 7만 7천 평방피트(2천 평)에서 재배된다.

비료나 살충제는 당연히 사용하지 않는다.

문제는 수만 개의 LED 조명 등 전기요금. 여기에 더해 온습도 제어, 물순환 제어 등에 소비되는 전기에너지가 상당하다.

매우 효율적인 광원이 필요한데, 네덜란드의 LED 조명 회사 Signify는 효율이 농사에 적합한 광원을 개발하려고 노력한다고 한다.

농지가 부족하고 햇빛이 풍부한 중동 국가에서 태양광 발전을 이용해 수직농장을 건설하기에 적합하다.

빛을 줄이더라도 영양제 등 다른 조건을 조절해 전기를 적게 쓰도록 하는 연구가 필요하다.

Kalera는 다양한 조건을 최적화해 소비자가격을 낮추는 데 성공했다고 주장한다.

카레라의 수직 농장

영국 Shockingly Fresh 영국은 위도가 높고 일조량이 부족해 농산물이 항상 부족하며 좁은 땅에 고밀도로 식물을 재배하는 수직농업에 일찍이 많은 투자와 연구를 진행해 왔다.

영국 워스터셔, 오펜햄(Offenham)에 영국 최대 규모의 수직농원 Shockingly Fresh가 있다.

사실은 거대 온실의 개념. LED 조명을 전혀 사용하지 않고, 자연 채광만으로 작물을 기른다.

완전 수직 농장과 필드 농장의 하이브리드라고 할 수 있다.

온도, 습도 제어 및 물의 순화는 최신 IoT 스마트 농업기술을 채용하고 있다.

각종 채소, 상추 청경채, 허브, 딸기 등이 주로 재배된다.

적은 물을 쓰면서 같은 면적의 필드농원에 비해 4배의 작물을 생산하고 LED 조명이 없어 탄소 배출이 훨씬 적다.

완전히 보호된 수직농원에 비해 작물 수확이 연중 일정치 않다.

여름에는 작은 지출이 많고 겨울에는 작은 지출이 줄어든다.

하지만 소비자들의 소비 패턴을 보면 겨울철에는 상추나 채소 소비가 줄어드는 경향이 있어 문제가 없다.

스코틀랜드, West Calder에 의해 큰 두 번째 농원 계획 중. https://www.theguardian.com/environment/2021/oct/18/its-not-as-carbon-hungry-uks-largest-sunlit-vertical-farm-begins-harvest

영구 Shockingly Fresh 사온 실

●국내 스타트업들

넥톤 노후 터널(600m 길이)에 LED 조명을 이용한 수직농원을 건설했다.

완전 밀폐식으로 공해, 살충제, 농약을 일절 사용하지 않는다.

터널 내부이므로 온도 습도 유지에 유리.

Farm8 상도역 인근에 지하철 공간을 이용한 스마트 수직농원 메트로팜 운영.8종의 작물을 수경재배.수직농원 장비도 자가제조한다.

냉장고 크기부터 40피트 컨테이너 크기까지 다양한 라인이 있다.

펌에잇 홈페이지 지 www.farm 8.co.kr

n.thing 어그리텍 스타트업 n.thing 컨테이너 박스를 이용한 수직농원 모듈 CUBE 개발. CUBE를 단위로 증설하면 크기를 크게 만들 수 있다.

완전히 차단 공간에 IoT 장치를 통합. 이마트와 협업할 예정이라고 한다.

▲ALGA Farmtech=경기도 안성에 위치, 고밀도로 작물을 키우고 있어 기존 수직농원에 비해 3배의 작물 생산가능.https://seoulz.com/the-rise-of-smart-vertical-farms-in-korea-the-future-of-farming/

비용은? 미국 Bright Farm 대 Aero Farm

브라이트 팜은 LED를 배제해 자연광 온실 중심이며 에어로팜은 완벽하게 차단되고 통제된 수직농원을 지향한다.

두 회사는 수직농원과 관련해 가장 규모가 크고 대조적인 두 가지 방식을 대표하고 있다.

이곳에 화물 컨테이너 형태의 박스를 이용한 밀폐형 모듈 스마트 농원이 있다.

각 방식의 비용은 다음과 같다.

비용이 오르면 품질은 좋아진다.

1파운드의 채소 경작 비용 추산

전통적 필드농업: $0.65 수경재배 온실: $2.33 수직농원: $3.07 컨테이너 농원: $7.14

다음 웹 페이지에 자세한 분석결과가 있다.

https://agfundernews.com/the-economics-of-local-vertical-and-greenhouse-farming-are-getting-competitive.html 수직농원의 초기 설비투자는 거대하다.

몸집을 키울수록 투자금은 더 커진다.

전통농장 대비 3배~10배 투자 필요운영비용도 크다.

유지관리 비용도 전통농장에 비해 비싸고 어느 정도 훈련된 고급인력을 채용해야 하기 때문에 인건비도 더 많이 든다.

긍정적인 요인으로는 비료와 살충제가 필요 없고 물 소비도 적다.

비용에 비해 소출을 올리는 고밀도 재배기술도 개발 중이다.

완전무균 농원이 있는 반면 미생물이나 세균을 활용한 방식도 연구되고 있는 것으로 알려졌다.

대도시의 근처에 지으면, 운송 물류 비용이 적다.

반면 전통농업 비용은 매년 상승하는 추세다.

코로나 이후 물류비용이 증가하고 있으며 땅값도 상승 중이다.

반면 구글이나 아마존 같은 테크 업체들이 수직농원에 투자하고 있기 때문에 기술 발전에 따라 비용은 점차 감소하는 추세다.

스마트 농업투자자, 각종 기술투자펀드와 벤처펀드가 관심은 있지만 아직 대규모 펀딩이 진행된 적은 없다.

주목할 만한 투자자는 다음과 같다.

• 뉴저지 경제개발청 – 소프트뱅크 비전펀드 – 중국 산안그룹: LED 칩 메이커 오아시스 바이오텍에 투자 – 마라스 마라스 그룹: 두바이 재벌 두바이 사막상에 수직농업건설 추진
• 현재 최고의 펀딩액은 Plenty가 받은 2억달러이다.
  
  소프트뱅크 아마존 구글이 투자했다.
  
  하지만, 우버(Uber)가 받은 펀딩 200억달러에 비하면, 용돈 정도다.
  
  
• 투자는 왜 부진할까-기술적 완성도에 대한 의문-자본 회수 기간. 일반적인 기준인 5년 이내에는 회수가 어렵다.
  
  10~15년 내 회수가 불투명-시장규모 성장에 어려움 유통업체들은 수직농업 농산품을 선호하지 않는다.