새로운 형태의
농업기술로서
미래 농업을 이끌
차세대 농업생산기반

농업은 그 특성상 기후와 자연환경의 영향을 많이 받을 수밖에 없다. 최근 들어 기상이변 등 농업환경의 악화와 미래 농업기술 수요에 대응하기 위한 방안으로 식물공장이 주목을 받고 있다. 가장 기본적인 먹을거리를 안정적으로 수급하기 위한 근본적인 대책이 될 수 있다는 이유에서다.

식물공장은 지역이나 기후조건에 상관없이 작물이 자라는데 필요한 환경을 최적으로 만들어 연중 농산물을 계획 생산할 수 있는 새로운 형태의 농업기술로서 미래 농업을 이끌어갈 차세대 농업생산기반이라고 할 수 있다. 단위면적당 생산성을 획기적으로 증대시켜 인구증가와 농경지 감소 등에 따른 식량부족을 해결할 수 있고, 고품질 안전농산물의 지속 생산이 가능해 소비자의 요구와 기호에 부응할 수 있으며, 자동화된 쾌적한 환경에서 쉽고 편한 농작업의 구현으로 노동생산성을 높일 수 있는 장점이 있다. 국내에서 상업용으로 운영 중인 식물공장은 대부분 LED를 이용해 주로 상추 등의 잎채소를 재배하고 있으나, 실제 수익을 얻고 있는 곳은 2∼3개소에 불과하다. 성공적으로 운영되는 곳은 자체 플랜트 개발·운영, 재배기술의 노하우 축적, 안정된 판로 확보 등 식물공장의 기본요건을 갖추고 있다.

식물공장은 최적의 환경조건에서 연중 계획생산이 가능하지만, 초기 투자비용과 유지비용이 높다는 점이 산업화의 걸림돌이 되고 있다. 또한 식물공장에서 생산되는 채소는 일반 채소에 비해 생산비가 높기 때문에 어떻게 차별화 시켜나갈 것인가가 핵심이 된다. 식물공장을 성공하기 위해서는 전반적인 시스템을 최대한 저렴한 비용으로 설치할 수 있는 기술 차별화, 영양가와 기능성이 높은 고부가가치 작물생산의 품질 차별화가 중요하다. 기술적 측면에서는 조명 설비비용 절감과 조명효율 향상 등에 대한 체계적인 기술 개발이 필요하며, 재배적인 측면에서는 신장병 환자를 위한 저칼륨 의료용 채소, 고기능성 채소, 저질산 채소 등 특수 목적용 채소의 안정적 재배 매뉴얼 개발, 약용식물의 광도와 광질 변화 등의 적정 환경스트레스에 의한 기능성분 고함량화 기술 개발 등을 통한 세계시장의 우위 선점이 요구된다.

최근에는 식의약 산업에 이용되는 약용식물 원료의 확보, 품질의 유지와 향상에 대한 관심이 높아지고 있다. 고부가가치 식물자원 소재의 대량 생산체계와 관련해 시스템 개발도 식물공장의 성공 관건의 요소라 할 수 있다. 궁극적으로는 고품질 약용식물의 대량생산에 적합한 식물공장 재배 프로토콜과 생산시스템을 확립해 향후 고기능성 식물원료 생산체계의 전반적인 사업화 추진 전략을 세워 체계적으로 추진해야 된다.

미래의 식물공장은 파종부터 수확까지 완전 무인시스템으로 운영되고, 모든 농작업은 로봇에 의해 이뤄지며, 생산자는 농작물의 생육환경 상태를 네트워크에 연결해 언제, 어디서, 어떤 상황에서도 식물의 생육을 원격 제어해 원하는 수준의 식물을 생산할 수 있게 될 것이다. 아파트단지, 사회복지시설, 병원, 사무실 등에도 식물공장이 설치돼 도시민의 정서안정 등 삶의 질 향상에도 기여하게 될 것이다. ICT산업, 기능성 식·약품의 대량생산 등 BT 산업, 관광과 레저산업 등 후방산업도 동반 성장하게 될 것이고, 생명공학 기술을 이용해 인삼 등 기능성 식품이나 고기능성 의약품, 백신을 대량생산하는 바이오산업의 발전과 더불어 맞춤형 가정용 식물공장도 보급될 것이다. 또한, 건강약자의 치유와 자활을 위한 농업-복지 연계형 복지형 식물공장 기술도 개발돼 일반인과 건강약자와의 협업 시스템이 정착될 것으로 전망한다.