LED 식물공장을 아시나요?

[전주] “밭에서 2년 정도 키워야 하는 인삼을 이곳에선 6개월이면 재배가 가능합니다. 인삼은 1년 중 3~4개월 정도 밭에서만 자라지만 이곳에선 1년 내내 재배할 수 있습니다. 비결이요? 바로 LED 조명을 이용했기 때문이죠”

LED 식물공장을 맡아 운영하는 전주생물소재연구소의 권태호 소장의 이야기입니다. 식물은 태양을 제대로 쬐지 못하면 식물 발육이 멈추기도 하는데요, 이로 인해 물량을 제때 공급하지 못하는 경우가 생기기 마련입니다. 이 때문에 김장철 배추파동이 일어나는 등 시민들이 불편함을 겪기도 했죠. 하지만 이제 식물공장 하나면 농산물도 공산품처럼 1년 내내 생산할 수 있다고 합니다.

전북 전주시 송천동에 위치한 전주 LED 식물공장 내부의 모습. 매층마다 밭으로 자랄 수 있는 빌딩형 농장이다. <사진제공=전주생물소재연구소>

LED 식물공장은 LED 조명을 이용해 부가가치가 높은 식물을 밭이 아닌 실내에서 대량으로 재배하는 방식이다.농작물 특성에 맞춰 적색과 청색의 빛을 식물에 쬐어줌으로써 성장을 촉진시키는 것이다. 최근 ‘미래형 농업모델’로 각광받고 있는 LED 식물공장.
전주생물소재연구소 권태호 소장을 만나 자세한 이야기를 들어봤다.

지하실 창고가 ‘식물공장’으로 변신한 이유

전북 전주시 덕진구 송천동 농수산물도매시장 관리동 지하. 200여㎡의 방에는 빨간, 파란색 조명 아래 상추·인삼·고추냉이 등을 키우는 육묘 상자가 대형마트 채소코너 진열대처럼 층층이 놓여 있다.

몇 해 전까지만 해도 이곳은 창고로 쓰였다. 이곳이 식물공장으로 변신한 이유는 농업에 첨단 정보기술인 IT를 접목해 부가가치를 창출하자는 취지에서 지난해 3월 전주시가 2억 원을 들여 설립했다고 한다. 지자체로는 전국 최초로 문을 연 식물공장이다.

전주 LED 식물공장은 배추파동이 일어나면서 주목을 받았다.
‘기후여건이나 계절에 상관없이 싱싱한 야채가 자란다’는 말에 배추가 없어 어떻게 하면 생산성을 늘릴 수 있을까 고민하던 농부, 농촌관련업계 사람들이 식물공장을 방문하기 시작했기 때문이다.

LED 식물공장을 맡아 운영하는 전주생물소재연구소의 권태호 소장은 “저희도 처음부터 식물공장에 관심을 갖게 된 것은 아닙니다. 인간의 수명연장과 건강한 삶을 증진시킬 수 있는 의약품을 만들다 분자농업(유전공학 기술로 만들어진 농산물을 생산하는 방식)에 관심을 갖게 됐는데, 이때 일본에서 운영하는 식물공장을 알게 됐습니다”

“일본의 경우 30년 전부터 정부뿐만 아니라 건설업체, 식품회사 등이 미래 전략산업의 하나로 빌딩형 식물공장에 대한 연구를 하고 있었거든요. 저희가 연구를 지속하기 위해서는 1년 내내 식물이 필요한데, 기후와 계절에 영향을 받다보니 식물을 키우면서 연구를 하게 됐어요. 일본에 가서 식물공장을 운영하는 방법을 배우다 우리나라도 이런 기술을 활성화 하면 더 많은 분야에 도움이 되겠다 싶어 식물공장 설립을 추진하게 됐다”고 말했다.

전북 전주시 송천동에 위치한 도심형 LED 식물공장. <사진제공=전주생물소재연구소>

1년 내내 생산 가능, 생장속도·생산량·영양소↑

일반적으로 논이나 밭에서 농업 생산이 이루어졌다면 식물공장은 실내에서 그에 맞는 환경을 조성해 생산으로 이어지는 첨단 농업기술 중에 하나이다. 전주 LED 식물공장은 빛, 온도, 습도, 이산화탄소 농도와 배양액 등 환경조건을 인공적으로 제어하는 시스템을 갖추고 있다.

상추·인삼·고추냉이 등 11가지의 채소가 자라고 있는 이곳에서는 식물 생장에 필수적이지만 건물 안으로 들어오지 않는 햇빛은 LED 조명이 대신하고 있다. 특히 LED조명은 식물의 광합성 및 생장에 필요한 파장의 빛만 공급해 식물의 생장 속도를 빠르게 하고 영양분을 더욱 높일 수 있다.

덕분에 이곳에서 자라나는 채소들은 바로 따서 씻지 않고도 먹을 수 있을 만큼 청정한 환경에서 재배되고 있다고 한다. 농약을 사용하지 않기 때문이다.

권태호 소장은 “식물공장의 장점은 계절과 온도에 구애받지 않고, 가뭄·태풍 등 자연재해도 걱정이 없습니다. 그래서 1년 내내 생산할 수 있는 게 가장 큰 장점”이라고 말했다.

그는 이어 “생육조건을 맞춤상태로 조절 가능한 시스템 덕분에 식물공장은 식물의 성장기간을 절반으로 단축할 수도 있다”며 “예를 들어, 상추의 경우 밭에서 키우면 파종에서 생산까지 2~3개월 걸리는데, 이곳에서는 1개월이면 충분합니다. 성장 기간이 짧다보니 생산량도 높고요, 성장 환경을 완벽히 제어하기 때문에 성장에 불필요한 요소가 없다보니 영양소도 높게 측정된다”고 설명했다.

전주 LED 식물공장에서는 식물의 광합성을 가장 효과적으로 돕는 적색과 청색광을 LED로 매일 24시간 비춰주고 있다. <사진제공=전주생물소재연구소>

특히 고부가가치가 높은 인삼의 생장속도가 가장 인상 깊었는데요, 권 소장은 “어린 인삼을 LED 조명 아래 6개월 길렀더니 밭에서 2년 재배한 것만큼 자랐다”며 “여러 파장의 빛 가운데 식물의 광합성을 가장 효과적으로 돕는 적색과 청색광을 LED로 매일 24시간 비춰줬다”고 합니다. 밭의 인삼은 연중 3~4개월 정도만 자라는데, 이곳에서는 1년 내내 자라고 있다.

또, 매 층마다 겹겹이 식물을 키워 공간을 입체적으로 활용하다보니 밭보다 생산성도 높을 뿐 아니라 인삼의 유용물질인 사포닌 성분도 2배나 늘었다.

실내에서도 빛과 자양분 등 성장 환경을 완벽히 제어하고 통제하기 때문에 안전성은 걱정하지 않아도 된다.

오른쪽 귀퉁이에는 LED 조명을 받으며 물 고추냉이도 자라고 있다. 물 고추냉이는 일반 고추냉이보다 2배 이상 높은 가격에 유통되는 고부가가치 작물이지만 수온이 13~15°가 유지되어야 하는 기후조건 때문에 우리나라에서는 강원도 일부에서만 재배되는 귀한 식물이다.
이외에도 식물공장은 땅이 부족한 도심 속에서도 좁은 토지, 빌딩, 창고 등에서 많은 채소의 대량생산이 가능하다.

전주 LED 식물공장에서는 식물의 광합성을 가장 효과적으로 돕는 적색과 청색광을 LED로 매일 24시간 비춰주고 있다. <사진제공=전주생물소재연구소>

초기비용 많이 들지만 유지비 적게 들어

아쉬운 점이 있다면 초기 투자비용이 만만치 않다는 것인데, 도시에 식물공장 빌딩을 짓는 데 들어가는 땅값과 건축비, 생산기술력에 대한 투자비용은 높은 실정이다. 특히 전주 식물공장처럼 LED 조명을 이용할 경우 LED 설치비용이 전체 투자비의 40%에 이른다. 이 때문에 아직 우리나라는 활성화되기에는 시간이 조금 걸릴 것으로 예상된다.

권태호 소장은 “일본의 경우 현재 50개가 넘는 식물공장이 있고, 2012년까지는 정부지원금을 받아 150개 이상으로 늘릴 예정이라고 합니다. 하지만 우리나라의 경우 식물공장의 연구가 이제 막 시작되고 있는 상황이죠. 식물공장을 설립하면 유지비도 적게 들고 생산성 향상 등 많은 장점이 많지만 아무래도 초기비용이 많이 들다보니 활성화되기엔 시간이 좀 걸릴 것 같다.”고 말했다.

또 “아직까지는 초기투자비용이 많이 드는데, 상추, 시금치, 등 채소를 연구해 수익을 내기는 힘듭니다. 원가절감과 기술개발이 조화가 됐을 때 효율적인 재배를 할 수 있고 수익을 낼 수 있다”고 설명했다.

전주 LED 식물공장에서 자라고 있는 상추의 모습. <사진제공=전주생물소재연구소>

연구개발, 정부지원 절실히 필요해

우리 생활에 다양한 혜택을 제공하는 식물공장이 실용화가 되기 위해서는 어떻게 해야 할까.

권 소장은 “우리나라에서도 최근 식물공장에 대한 관심과 움직임이 조금씩 일어나고 있습니다. 하지만 아직까지 정부의 기술투자지원과 관련 법제도가 마련되지 않았기 때문에 일반인들이나 민간 기업들이 시작하기엔 어려움이 많은 것 같다”고 말했다.

그는 식물공장에 활성화를 위해서는 국가적 지원이 꼭 필요하다고 강조했다.
“식물공장에 쓰이는 LED 원천기술의 경우 일본에게 특허기술 사용료를 지불해야 하는데요, 이 때문에 초기 투자비용이 높을 수밖에 없죠. 일본의 경우 정부의 지원이 많다보니 기초연구부터 식물의 대한 연구의 진행속도가 빠를 수밖에 없습니다. 특히 LED 기술은 농업뿐만 아니라 원예, 조경 등 다양한 분야로 발전할 가능성이 높은 분야이기 때문에 앞으로 그 가치는 더욱 커질 것”이라고 말했습니다.

권태호 소장은 앞으로의 계획에 대해 “올해부터는 일반인들도 관람할 수 있도록 오픈할 계획”이라고 밝혔다.

이어“지금까지 일반인들에게는 개방이 되지 않았는데요, 올해부터는 일반인들도 관람할 수 있도록 현재 공간을 확대하는 등 관련 공사를 진행 중입니다. 올 상반기에는 일반 시민들도 식물공장 관람이 가능해 질 것”이라고 말했다.

식물공장의 장점은 날씨와 장소에 상관없이도 1년 내내 작물을 안정적으로 생산할 수 있다는 것이다. 아직은 높은 초기비용 문제로 실용화되기엔 시간이 필요해 보인다. 앞으로 식물공장에 대한 정부의 기술개발 지원과 관련 시책이 늘어 전국 곳곳에 식물공장이 늘어나길 기대해본다.

정책기자 박하나 (행정인턴) ladyhana05@naver.com