기후변화와 식량 위기의 해결책 수직농업과 수경재배

전쟁이나 자연재해 더 나아가 지구온난화와 같은 기후변화가 불러올 식량위기가 식량 전쟁이라고까지 불리는 가운데 이를 해결할 구세주로 수직농업(수직농장)이 주목받고 있습니다. 수직농업 장단점과 다양한 사례를 살펴보겠습니다. 

 

1.  애그테크 Ag Tech (Agricultur Technology)

 수직농업은 애그테크의 여러 분야 중 하나입니다. 수직농업에 대해 알아보기 전에 애그테크가 무엇인지 알아보겠습니다.

애그테크는 농업(Agriculture)과 첨단기술(Technology) 의 합성어로 농업에서 효율성, 생산성, 지속가능성을 향상하기 위해 기술을 사용하는 것을 말한다. 애크테는 음식 생산을 최적화하기 위해 기술의 발전과 전통적인 농업 관행을 결합한 빠르게 성장하는 분야로 정밀 농업, 생명 공학, 로봇 공학 및 자동화, 데이터 분석 및 인공 지능, 지속 가능한 농업 관행을 포함한 광범위한 기술을 포함하고 있습니다.
애그테크의 주요 목표 중 하나는 더 적은 자원으로 더 많은 식량을 생산할 수 있도록 돕는 것이다. 애그테크 기술을 사용하면 농작물 재배 시, 데이터 분석 및 센서를 사용하여 토양 상태와 농작물 상태를 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 정확한 재배 및 수확 장비를 사용하여 수확량을 최적화할 수 있습니다.

애그테크의의 몇 가지 예로는:

• GPS 안내 추적기와 드론 등의 정밀 농업 기술은 농작물 재배 시 비료와 살충제를 보다 정밀하게 사용하는 데 도움을 줍니다.
• 토양 센서와 기상 관측 시스템은 농부가 판단을 내리는 데 도움이 되는 토양 습도, 온도 및 영양소 수준과 같은 실시간 데이터를 제공할 수 있습니다.
• 유전자 가위 CRISPR과 같은 생물공학 도구는 질병 저항성 또는 가뭄 내성과 같은 원하는 특성을 가진 작물을 만드는 데 도움을 줄 수 있습니다.
• 수직 농업 및 수경 재배 시스템은 제어된 환경에서 작물을 연중 재배할 수 있습니다.
• 농업 로봇 및 자동화 기계는 파종, 수확 및 제초와 같은 작업을 수행하여 수작업 노동의 필요성을 줄일 수 있습니다.

이를 종합하였을 때, 애그테크는 우리가 식량을 재배하는 방식을 혁신하고 증가하는 세계 인구의 식량 문제를 지속 가능한 방식으로 해결할 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 할 수 있습니다.

 

2. 수직농업과 수경재배

 수직농업과 수경재배는 도시 지역의 식량 생산을 늘리고 폐기물을 줄이는 방법으로 인기가 있는 혁신적 농업 기술입니다.
 수직농업은 수직농장이라고 불리는 인공조명과 제어된 환경을 사용하여 수직으로 적층 된 층에서 농작물을 재배하는 농업 기술입니다. 이 기술은 기후 조건에 상관없이 연중 농작물을 생산할 수 있으며, 잎이 무성한 채소, 허브, 심지어 딸기를 포함한 다양한 식물을 재배하는 데 사용 가능합니다. 또한, 수직농장은 전통적 방식의 농장보다 훨씬 적은 물을 사용하기 때문에 지속 가능한 발전을 위한 선택지가 될 수 있습니다.
 반면에, 수경재배는 토양 대신에 영양분이 풍부한 수용액에서 식물을 기르는 것을 포함하고 있습니다. 이 기술은 특히 토양이 부족하거나 오염된 지역에서 유용합니다. 수경재배 시스템으로 상추, 토마토, 오이 등 다양한 작물을 재배할 수 있으며, 전통적인 토양기반 농업에 비해 최대 10배 높은 수확량을 낼 수 있습니다.

3. 수직농업 및 수경재배의 장점

• 식량 생산량 증가: 수직농업과 수경재배는 제한된 공간의 사용을 극대화함으로써 도시 지역의 식량 생산을 크게 증가시킬 수 있습니다.
• 물 사용량 감소: 수직농업이나 수경재배 방식은 전통적인 농업방식보다 물을 훨씬 적게 사용하므로 수자원이 제한된 지역에서 보다 지속 가능한 옵션이 될 수 있습니다.
• 제어 가능한 환경 조건: 수직 농장과 수경재배 시스템은 제어 가능한 환경에서 이루어지는데, 이것은 농작물이 날씨 조건에 영향을 받지 않고 일 년 내내 자랄 수 있게 해 줍니다.
• 살충제 사용 감소: 토양 기반의 해충과 질병을 제거함으로써, 수경재배 시스템과 수직 농장은 살충제의 필요성을 줄여 더 친환경적인 선택지가 될 수 있습니다.
• 탄소 배출량 감소: 농장에서 식탁으로 농산물을 얻는 데 필요한 운송 수단이 줄어들기 때문에 수직농장과 수경재배는 식품 생산과 유통과 관련된 탄소 발자국을 크게 줄일 수 있다.

4. 수직농업과 수경재배의 과제와 한계

• 높은 비용: 수직 농장이나 수경 재배 시스템을 구축하는 데 필요한 초기 투자는 매우 높을 수 있으며, 이는 소규모 농부들이 이러한 기술에 접근할 수 없게 만듭니다.
• 에너지 소비: 농작물 운송과정에서 배출되는 탄소는 줄일 수 있지만 수직 농장이나 수경 재배 시스템의 내부 환경을 유지하는 데 필요한 인공조명 및 기후 제어는 에너지 집약적으로 운영되는 경우가 많아, 온실 가스 배출에 기여할 수 있습니다.
• 제한된 작물 품종: 아직까지 수직농업과 수경재배는 잎이 많은 채소와 허브와 같은 특정한 종류의 농작물을 재배하는 데 가장 적합하며, 다른 작물에는 효과적이지 않을 수 있습니다.
• 제한된 액세스: 수직 농장이나 수경재배 시스템을 설치하고 유지하는 데 필요한 높은 비용과 기술은 농촌 지역이나 개발도상국의 농부들이 이 기술을 채택하는 것을 어렵게 만들 수 있습니다.
• 잠재적인 환경 문제: 수경재배 시스템에서 플라스틱 재료를 사용하고 수직 농장을 유지하는 데 필요한 높은 에너지 소비는 잠재적인 환경 문제를 야기할 수 있습니다.

 이러한 단점에도 불구하고 수직 농업과 수경재배는 식량 생산에 대한 혁신적이고 지속 가능한 접근 방식으로서 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 지속적인 혁신과 투자를 통해 이러한 문제를 해결하고 그들은 우리가 식품을 재배하고 소비하는 방식을 혁신할 수 있는 방향으로 발전 중에 있습니다.

 

5. 사례 연구

• 에어로팜스(AeroFarms) : 에어로팜스는 뉴저지에 본사를 둔 업체로, 수직농법을 이용해 LED 조명과 토양 대신 영양분이 풍부한 미스트를 이용해 녹색잎채소와 허브를 재배합니다. 에어로팜스의 수직 농장은 도시 지역에 위치하여 농장과 식탁 사이의 거리를 줄이고 운송과정에서 발생하는 탄소 발자국을 최소화합니다.

에어로팜스의 수직농장

• 브라이트팜스(BrightFarms) : 브라이트팜스는 미국에서 수경재배 온실을 운영하는 기업입니다. 브라이트팜스의 온실은 폐쇄 루프 관개 시스템을 사용하여 물 사용량을 최대 90%까지 줄입니다. 브라이트팜스는 녹색잎채소, 토마토, 딸기를 포함한 다양한 작물을 재배하고, 이렇게 재배한 농작물을 전국의 슈퍼마켓과 식료품점에 납품합니다.

브라이트팜스의 수경재배 온실에서 재배한 채소 제품

• 플랜티(Planty) : 플랜티는 샌프란시스코에 본사를 둔 수직 농업 회사로 인공지능과 기계 학습을 사용하여 농작물 성장을 최적화합니다. 플로언트는 수경재배와 LED 조명을 사용하여 상추, 케일, 허브를 포함한 다양한 작물을 재배할 뿐만 아니라, 살충제와 제초제가 없는 농산물을 재배 기술 또한 보유하고 있습니다.

플랜티의 수직농업 시스템

• 프라이트 팜스(Freight Farms) : 프라이트 팜스는 자급제 농장으로 사용할 수 있는 수경재배 컨테이너를 생산하는 회사입니다. 이 컨테이너는 LED 조명과 수경재배 시스템을 사용하여 농작물을 재배하여 농장을 도시 배송해 드립니다.

프라이트 팜스의 컨테이너 배송 모습

7. 수직농업과 수경재배의 미래
 수직 농업과 수경재배의 미래는 우리가 식량을 재배하고 소비하는 방식에 혁명을 일으킬 가능성이 높아 유망할 것으로 보입니다. 다음은 수농업과 수경재배 기술의 미래를 더욱 구체적으로 만들어 줄 수 있는 몇 가지 잠재적인 요소 및 기술입니다:

• 도입률 증가: 세계 인구가 지속적으로 증가하고 도시화가 증가함에 따라 수직 농업과 수경재배가 더욱 확산될 가능성이 높다. 이는 연구 개발에 대한 투자를 늘려 혁신을 주도하고 비용을 절감할 수 있습니다.
• 기술의 발전: 인공지능, 기계 학습, 로봇 공학의 지속적인 발전으로 인해, 수직 농업과 수경 재배 기술이 더 정교하고 효율적으로 될 것입니다. 이러한 기술은 더 높은 농작물 수확량, 에너지 소비 감소, 농작물 관리의 더 큰 정확성으로 이어질 수 있습니다.
• 새로운 작물로 확장: 수직 농업과 수경 재배가 현재 녹색잎채소와 허브를 재배하는 데 가장 적합하지만, 재배 가능한 작물이 확장될 가능성이 충분히 있습니다. 여기에는 과일, 채소, 심지어 곡물도 포함될 수 있으며, 이는 식량 안보 우려를 해결하는 데 도움이 될 것입니다.
• 재생 에너지와의 통합: 태양열과 풍력과 같은 재생 가능한 에너지원이 더 널리 퍼짐에 따라, 수직 농업과 수경재배가 이러한 에너지원과 통합되어 온실 가스 배출을 줄이고 수직농업과 수경재배 기술을 훨씬 더 지속 가능하게 만들 수 있습니다.
• 전통 농업과의 협력: 전통 농업을 대체하는 대신, 수직 농업과 수경 재배가 전통 농업 관행과 통합되어 보다 지속 가능하고 탄력적인 식량 시스템을 만들 수 있습니다. 여기에는 기존의 전통적 방식으로는 특정 기후에 적합하지 않은 작물을 재배하기 위해 수직 농장을 사용하거나 전통적인 토양 기반 농업을 보완하기 위해 수경재배를 사용하는 것이 포함됩니다.

종합적으로, 수직농업과 수경재배의 미래는 기후 변화, 식량 안보, 도시화를 포함하여 현대 농업이 직면한 주요 과제 중 일부를 해결할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 지속적인 혁신과 투자로, 수직농업과 수경재배 기술은 식품 생산의 미래를 형성하는 데 주요한 역할을 할 수 있을 것입니다.