[네덜란드] 재생에너지 이용, 수직농장(Vertical Farm) 들어보셨나요?

넓은 경작지 필요 없어 도시지역에도 적합

비비(Vivi)사가 선보인 ‘Greenhouse in a bag’ 개념

 

□ 수직농장(vertical farming) 개요

 

  ㅇ 현재 세계 여러 도시지역에서 수직농장(vertical farming) 시스템이 연구되고 활용되고 있다.

    - 이 같은 추세에 맞춰, 최근 네덜란드에도 혁신기술의 개발로 인한 작물재배 방식에 변화가 일어 스타트업 기업을 포함한 네덜란드의 많은 기업들이 수직농장 산업에 진출하고 있다.

    - 수직농장이란, 1999년 미국 콜롬비아대학의 딕슨 데스포미어(Dickson Despommir) 교수가 창안한 개념으로, LED등과 재생에너지를 이용해 건물 안에서 농작물을 재배하는 실내농장으로 볼 수 있다.

    - 수직농장의 장점은 일반 외부 경작지와 비교할 때 토양과 물의 사용이 적고, 공간을 효율적으로 활용할 수 있다는 것이다.

    - 또한, 실내공간에서는 해충이나 질병의 발생의 통제가 용이해 농약을 사용할 필요가 없다.

    - 수직농장에는 자연광 대신 붉은색, 푸른색 등의 LED등이 사용된다.

    - 수직농장은 기후환경의 영향을 받지 않고 자연광 대신 LED등과 같은 인조 조명을 활용해, 안정적이고 효율적으로 작물을 키울 수 있으며 재생에너지를 활용하는 점에서 지속 가능성에 기여한다.

 

  ㅇ LED등의 활용 전략이 수직농장 성공요인으로 작용했다.

    - 온실재배에서 일반적으로 사용되는 누런 빛의 고압나트륨등은 온도가 높아 수직농장에 부적합하다.

    - 대신에 수직농장에서는 빛의 파장, 강도, 거리 등을 조절할 수 있는 LED등 시설을 설치해 전략적으로 작물을 재배한다.

    - LED등 활용이 수직농장 생산량과 직결되기 때문에 관련 기업들은 더 나은 LED등을 활용한 시스템을 개발하고 응용 전략을 연구했다.

    - 와헤닝헌 대학(Wageningen Unicersity) 연구 결과에 따르면, LED등의 효율적 사용은 상추나 토마토의 수확량을 자연광이나 고압나트륨등의 사용 대비 30% 이상 증가시킨 것으로 나타났다.

 

  ㅇ ‘Vivi Verte’ 시스템은 네덜란드에서 최근 성장하고 있는 수직농장(vertical farming) 산업의 한 예이다.

    - 네덜란드 채소 재배기업 비비(Vivi)는 ‘greenhouse in a bag’ 개념으로 작물을 경작한다.

    - 비비(Vivi)는 네덜란드 기업 Visser Horti Systems사와 Vitro사가 합작해 만든 신생기업이다.

    - 2016년 6월 말, 비비(Vivi)사는 그린테크위크(Greentech Week) 행사를 통해 ‘greenhouse in a bag’ 개념을 작물재배 시스템을 ‘Vivi Verte’라는 공식명칭으로 발표했다.

    - 비비사가 취급하는 작물은 주로 잎채소, 과일, 식용허브 등으로, 식물의 조직배양부터 최종 소비자에게 유통하기까지의 과정을 하나의 포장시스템으로 해결한다.

 

□ ‘Vivi Verte’ 시스템의 원리와 특징

 

  ㅇ 작물의 독특한 포장방식이 ‘Vivi Verte’ 시스템의 가장 큰 특징이다.

    - 비비(Vivi)사는 식물의 조직배양부터 유통과정까지 위생과 신선도 유지 등을 기본 원칙으로 적용한다.

    - 조직배양이 끝난 어린 식물은 미세 구멍이 뚫린 포장비닐 안에서 성숙한 식물까지 자란다.

    - 식물을 키우는데 사용되는 포장비닐은 최종소비단계까지 제거되지 않는다.    

    - 혁신기술이 적용된 포장비닐로 싸인 식물은 별도의 관리 없이 청결한 상태를 유지하며 성체로 자란다.

    - 비비(Vivi)사는 상추나 식용허브 등의 식물을 개인적으로 키우고 싶어하는 소비자들을 위해 어린 식물을 모종 단계까지만 키우고 소비자에게 판매하기도 한다.

 

비비(Vivi)사의 작물 성장 과정

자료원: groentenieuws.nl

 

  ㅇ 포장비닐은 식물이 자라는데 필요한 습도, 온도, 빛의 세기, 영양소 및 물 등을 완벽하게 조절하고 공급한다.

    - 어린 식물들은 포장비닐로 감싸는 과정이 끝나면 ViCabin으로 불리는 재배실로 옮겨진다.

    - ViCabin은 LED등 시설이 여러 층으로 설치된 수직재배 공간이다.

    - ViCabin으로 옮겨진 작물 개체들은 비닐포장과정에서 함께 싸인 영양분 저장공간을 통해 성체로 자라는 동안 영양분을 공급받고, 이후 유통과정에서도 신선도를 유지할 수 있다.

 

ViCabin

자료원: groentenieuws.nl

 

  ㅇ 비비(VIvi)사의 작물 생산 모델은 기후에 영향을 받지 않고 특별한 전문 지식 없이 운영될 수 있어, 세계 어디든지 동일한 시스템을 적용할 수 있다.

    - 조직배양부터 포장, 재배, 출고 등의 기능을 모두 갖춘 생산시설은 3명 정도의 적은 인력으로 연간 115만 개의 개별 작물개체를 생산한다.

    - 폐쇄된 공간에서 작물을 키우기 때문에 해충이나 기후 등 환경 조건으로부터 자유로워 농약을 사용할 필요가 없으며, 균일한 생산량이 보장된다.

    - 또한, 작물의 포장 과정에서 함께 들어가는 물과 영양분은 식물이 자라고 소비되는데 필요한 최적의 양으로 공급돼 추가 공급은 불필요하다.

    - LED등의 밝기나 세기도 작물의 성장 상태에 따라 조절할 수 있어 전력의 낭비를 줄인다.

 

Greenhouse in a bag 개념

자료원: vivi.nu

 

□ 네덜란드의 수직농장(vertical farming) 사례

 

  ㅇ 2015년 필립스(Philips)사는 아인트호벤(Eindhoven)시에 ‘GrowWise’ 수직농장 연구시설을 설립했다.

    - 설립된 연구시설의 면적은 234㎡로 상추, 딸기, 고수, 크레송(watercress) 등을 연구에 이용했다.

    - GrowWise의 연구진은 온실에서 재배되는 상추의 경작지 면적 ㎡당 생산량이 60㎏인데 반해, GrowWise 시설에서는 ㎡당 100㎏을 수확할 수 있다는 것을 입증했다.

    - 수확량 증가의 가장 큰 요인은 역시 LED등의 효율적 사용이었는데, 식물의 성장 초기단계에 붉은빛을 사용해 그늘과 비슷한 환경을 만듦으로써 성장 속도를 증가시켰다.

    - 또한, 식물이 충분한 휴식을 취할 수 있도록 LED등의 전원을 꺼두기도 했다.

 

  ㅇ 네덜란드 작물 재배기업 보타니(Botany), 필립스라이트닝(Philips Lighting), HAS대학은 도시농장에 적합한 다층재배 연구를 위해 BrightBox 연구시설을 설립했다.

    - BrightBox의 면적은 192㎡로 필립스라이트닝사의 최신 LED등이 연구에 사용됐다.

    - BrightBox 시설의 구조는 하나의 큰 재배실에 5개의 층으로 나뉘어진 4개의 철재 선반이 배치된 형태로, 철재 선반의 각 층은 조명이 모두 다르다.

    - 조명을 다르게 설정하는 이유는 식물의 성장단계에 따라 필요한 빛의 양과 세기가 다르기 때문이다.

 

    

자료원: nrc.nl

 

  ㅇ 네덜란드 부동산 기업 레이헌빌리지(Regen Villages)는 최근 알미르(Almere)시에 작물재배에 필요한 자체 에너지 공급 시스템을 갖춘 생태마을을 조성하는 사업을 시작했다.

    - 향후 생태마을에 거주할 가구들은 용수 보관, 재생에너지 발전, 수경재배(aquaponics) 시설들을 통해 자체적이고 지속 가능한 방식으로 작물을 경작할 수 있다.

    - 레이헌빌리지사는 현재 알미르시에 100개의 생태주택을 조성해 시험 중이다.

    - 현재 시험 중인 개별 주택에 설치된 유리패널은 냉기와 습기를 막고 태양열을 모아 건물의 냉·난방에 이용할 수 있다.

    - 또한, 가정폐기물을 퇴비로 만들거나 바이오가스로 변환하는 시설도 갖추고 있다.

    - 레이헌빌리지사의 관계자는 이 같은 주택형태가 미래 도시농장에 적합한 형태이며, 이를 통해 도시인들도 자체적으로 작물을 생산해 소비할 수 있고 바람, 태양열, 지열 등을 이용하기 때문에 친환경적이라고 밝혔다.

 

레이헌빌리지(Regen Village)사의 사업 모델

자료원: ecowatch.com

 

□ 시사점 및 전망

 

  ㅇ 네덜란드의 다양한 기업과 기관들이 수직농장의 응용범위를 넓히기 위해 연구를 진행하고 있다.

    - 와헤닝헌 대학(Wageningen University)은 수직농장에 스마트 기술을 접목한 연구개발에 중추역할을 하고 있으며, 관련 연구의 결과물은 화훼산업을 포함한 농업 분야에 다양한 기회를 제공할 것이다.

 

  ㅇ 현재 네덜란드의 수직농장 산업 수준은 주변 유럽국가들에 비해 아직 시작단계지만, 최근 다양한 기업과 단체들이 수직농장과 첨단기술을 활용한 스마트농장 시스템을 결합해 시장에 진출하고 있다.

    - 비비(Vivi)사는 ‘greenhouse in a bag’ 개념을 수직농장산업에 적용해 작물의 효율적 생산과 위생 및 신선도를 접목함으로써 다른 수직농장산업 기업들과 차별화된 독특한 시스템을 형성했다.

 

  ㅇ 수직농장협회(AVF)는 향후 10년 이내 모든 도시가 수직농장 시스템을 갖출 것으로 전망한다.

    - 수직농장 시스템은 공간과 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다는 장점이 있어 기업뿐만 아니라 소비자 측면에서도 수요가 증가할 것으로 예상된다.

    - 공간의 효율적 사용은 경작지가 부족한 도시 지역에 적합하며, 재생에너지를 활용한 경작은 지속 가능성에 기여해 기후 변화와 같은 환경문제에 긍정적인 영향을 미친다.

 

자료원: vivi.nu, groentenieuws.nl, duurzaambedrijfsleven.nl, rathenau.nl, wur.nl, agf.nl, nrc.nl, mvonederland.nl, ecowatch.com, scientias.nl 및 KOTRA 암스테르담 무역관 자료 종합

 

[출처 = KOTRA GlobalWindow(http://news.kotra.or.kr) / 2016년 11월 7일]