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식물공장의 공기조화 기술

전문가 제언: ○ 식물공장이란 시설 공간 내부에서 빛, 온도, 습도, CO2 등을 인위적으로 조절함으로써 식물의 제배환경을 외부 기후 조건에 상관없이 최적으로 유지되도록 한 식물 연속 생산 시스템이다. 식물공장은 기후와 계절의 영향을 받지 않고 출하시기, 생산량, 가격 등을 정할 수 있으며, 단위면적당 생산량을 증가시킬 수 있다. 한편 식물공장의 운영에는 재배환경을 조절하는 설비뿐만 아니라 자동화 장치를 포함하고 있어 기계, 전기, 전자, 생명공학 등을 망라하는 융？복합기술을 필요로 한다.

○ 식물공장은 인공광형과 태양광형 및 이들의 병용형 등 3가지로 분류할 수 있으며, 일반적으로는 식물공장이라 하면 인공광형을 뜻하는 경우가 많다. 한편 핵심기술로는 우선 재배실 내부의 공기조화를 들 수 있으며, 최근의 공기조화에는 다기능 히트펌프와 광에너지를 열에너지로 바꾸는 장치가 이용된다. 한편 광에너지 중에서 광합성반응에 의하여 식물의 화학에너지(탄수화물)로 변환되는 것은 최대 5% 정도이며, 나머지 95%는 식물 잎의 표면에서 열에너지로 변환된다.

○ 덴마크에서 1957년에 비닐하우스 규모의 태양광형 식물공장을 벗어나 새싹 채소의 일종인 크레스(cress)를 LED, 공기조화 시스템, 자동화 시설 등이 융합된 설비에서 운영된 것이 인공광형 식물공장의 효시라 알려져 있다. 그 후 미국에서는 1960년대부터, 일본에서는 1970년대부터 차세대의 농업으로 공기조화 제어설비를 갖춘 식물공장이 운영되고 있다.

○ 한편 우리나라에서도 1990년대 초부터 공조 설비를 갖춘 식물공장이 건립되기 시작하여, 현재 김포(양촌), 대구(수성구), 양산, 순천 등에서 비교적 대규모로 운영되고 있다. 또한 전문교육기관으로 전문대학인 ‘한국농식품직업전문학교’(서울 서초구 소재)에 ‘식물공장학과’가 개설되어 있다. 따라서 본고의 내용인 ‘식물공장의 공조기술’과 같은 기술정보를 적극 검토해 볼 필요가 있다. 식물공장은 토지의 생산성이 높은 신선 식료품 공급시스템으로서의 중요성이 증대되고 있어, 이를 지원할 고도의 공기조화기술의 개발이 기대된다.

저자: KOZAI T.
자료유형: 니즈학술정보