인공토양과 인공광 활용한 ‘수직농장’…농업의 미래될까?

[서울신문 나우뉴스]

농경의 시작은 인류 역사에서 가장 중요한 사건 중 하나였을 것입니다. 본래는 숲과 초원이었던 땅을 개간해 개량된 작물을 키우면서 인간은 원하는 만큼 식량 생산을 늘릴 수 있는 능력을 획득했습니다. 물론 이 능력은 하루아침에 얻어진 것이 아닙니다. 인류는 수천 년에 걸쳐 야생 식물을 작물로 개량하고 농업용수를 확보하기 위해 대규모 치수 사업을 전개했습니다. 현대에 와서는 화학 비료와 농약, 기계화 농업은 물론 유전자 변형 생물(GMO)까지 등장해 농업 생산성을 크게 높였습니다.

최근에는 기존의 농업과는 완전히 다른 방식인 수직농장(vertical farm)이 새롭게 주목받고 있습니다. 수직농장은 몇 가지 점에서 기존의 농업과 완전히 다릅니다. 기본적으로 땅에서 재배하는 것이 아니라 특수 배지 및 인공토양에서 작물을 재배하고 태양광 대신 LED를 이용한 인공광을 이용해 외부와 완전히 격리된 환경에서 작물을 재배합니다. 땅에서 자연적으로 얻을 수 있는 태양광과 물을 이용한 농업보다 훨씬 비싸지만, 최근 수직농장이 점점 주목받는 데는 그럴만한 이유가 있습니다.

수직농장의 최대 장점은 농업에 필요한 토지와 물 같은 자원을 극단적으로 줄일 수 있다는 것입니다. 캘리포니아의 수직농업 스타트업인 플렌티(Plenty)는 독특한 방식의 수직 농업 시스템으로 재배 면적을 99% 이상 줄이는 데 성공했습니다. 기존의 수직농장이 아파트처럼 재배 시스템을 위로 쌓는 방식이었다면 플렌티는 진짜 수직 재배 시스템을 이용해 작물을 키웁니다.

수직으로 세운 재배 시스템으로 비료와 물이 공급되고 그 사이 LED 패널에 의해 광합성에 필요한 빛이 제공됩니다. 이 수직농장 시스템은 2에이커의 재배 시설에서 720에이커의 농경지에서 생산하는 것만큼의 채소와 과일을 생산할 수 있습니다. 물 역시 95% 이상 재활용이 가능합니다. 수직농장의 관리 및 재배 과정은 대부분 자동화되어 있으며 인공지능 시스템에 의해 통제됩니다.

플렌티는 소프트뱅크의 손정의 회장, 구글 알파벳의 에릭 슈미터 전 회장, 제프 베조스 아마존 창업자 등이 투자해서 더 유명해졌습니다. 플랜티는 최근까지 4억 달러 이상의 자금을 투자 받았으며 캘리포니아에 있는 400개 상점에서 수직농장 재배 작물을 팔기 위해 계약한 상태입니다. 물론 재배 단가가 높아서 밀이나 쌀 같은 주곡 작물을 재배하는 것은 경제성이 떨어지지만, 1년 365일 계절이나 기상 상황과 관계없이 항상 신선한 무농약 채소를 공급할 수 있어 가능성이 있다고 보는 것입니다. 이렇게 통제된 환경에서 재배하는 경우 굳이 GMO 작물은 필요 없기 때문에 플렌티 측은 GMO 프리를 또 다른 마케팅 포인트로 잡을 계획입니다.

수직농장은 미국만의 이야기는 아닙니다. 바다 건너 유럽에서도 대규모 수직농장이 하나씩 들어서고 있습니다. 덴마크의 노르딕 하베스트(Nordic Harvest A/S)는 예스헬스(YesHealth)와 협력해서 코펜하겐 인근에 유럽 최대의 수직농장을 건설하고 있습니다. 노르딕 하베스트의 수직농장은 플렌티의 기술과는 달리 작물을 수평으로 재배하는 수직농장으로 14층의 재배층을 지닌 수직농장입니다.

회사 측은 우선 연간 200톤의 채소를 생산할 수 있는 수준으로 시작해서 연간 1000톤급으로 재배 시설을 증설할 계획입니다. 재배 면적은 7,000㎡입니다.

노르딕 하베스트 수직농장의 가장 큰 특징은 100% 풍력 에너지를 사용한다는 것입니다. 덴마크에서 풍력 에너지를 구하기 쉽기도 하지만, 친환경 무농약 농작물임을 강조하기 위한 것으로 생각됩니다. 물의 대부분은 정수 후 재활용되고 수확한 작물 가운데 뿌리처럼 버리는 부분은 발효시켜 비료로 다시 재활용합니다. 완벽하게 통제된 환경에서 연간 최대 15번 수확이 가능하고 기후 조건에 상관없이 일년 내내 신선한 채소를 공급할 수 있기 때문에 경쟁력이 있을 것으로 기대하고 있습니다.

수직농장은 완벽하게 통제된 환경에서 고밀도로 1년에 여러 번 재배가 가능한 특징 때문에 에너지는 많이 소모하지만, 토지와 물을 매우 적게 소모하고 주변 환경으로 농약과 비료가 유출되지 않는다는 장점이 있습니다. 에너지만 친환경적으로 공급할 수 있다면 환경에 미치는 악영향이 매우 적은 것입니다. 또 기후나 토양 조건에 영향이 없기 때문에 집약적 도시 농업에 관심이 많은 싱가포르 같은 도시 국가나 중동 사막 국가에서도 수직농장 기술에 큰 관심을 보이고 있습니다. 고도로 자동화할 수 있어 많은 인력이 필요하지 않다는 것 역시 또 다른 장점입니다.

다만 재배 비용이 높을 수밖에 없어 모든 작물을 수직농장에서 재배하는 것은 무리라는 시각도 적지 않습니다. 이론적으로는 불가능하지 않지만, 현실적으로 가능성 높은 대안은 아니라는 것입니다. 아마도 수직농장은 재배 주기가 짧은 채소나 과일을 365일 안정적으로 공급하는데 가장 이상적인 방법일 것입니다. 수직농장 관련 기술이 크게 발전한 만큼 이런 틈새 시장을 잘 공략한다면 21세기 스마트 농업의 중요한 방식 중 하나로 자리 잡게 될 것으로 예상합니다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com