Trend and direction for plant factory system

Abstract

Plant factory is the fruit of the most advanced modern agricultural technology. This is a crop-producing technology that controls systematically sowing, cultivating, and harvesting crops within an indoor factory. Growing crops in a factory has advantages over traditional farming because it produces safer crops all year around due to clean environment and it is easier to hire workers at the factory. Developed countries has invested actively in this field for several decades because its economical and industrial impact are predicted to be enormous. Recently, Korea also begins to investigate this field actively to develop a system that may be competitive at global market, using technologies and human resources that Korea already has. The plant factory technology is currently less competitive than traditional farming because it requires a large initial investment and management cost and lacks cultivation technologies for various crops. However, I believe in solving these problems if plant biotechnologists participate in developing the plant factory system. If this technology is developed well in Korea, then it will play a great role in solving food and environmental issues. 서 론 21세기 지구와 인류에게는 여러 분야에 있어서 많은 어 려움에 직면하게 된 시대가 될 것이라는 예측은 현실로 나타나고 있다. 특히 인구증대, 에너지자원의 고갈, 토양 의 황폐화와 이상기후에 의한 농업 생산의 불확실성과 정체는 세계 식량 대란이라는 위험한 문제점을 안고 있 다. 우리나라의 2010년도 농산물가격은 사상 최대로 폭 등하여 사회적, 경제적으로 큰 문제가 된 한해였다. 봄의 경우 일조량 부족과 장기간 저온현상이 지속되는 기상이 변으로 인해 과채류를 비롯한 농작물 생산량이 예년의 절반에도 미치지 못하고 그나마 수확한 것은 품질이 떨 어져 시장에 출하하기 어려운 현상이 나타났다. 여름과 가을에도 농작물을 재배하기에 날씨가 좋지 않아 배추, 무, 상추, 오이 등 과채류 가격이 수백% 폭등하여 국가적 으로 큰 문제가 되었다. 우리들이 소비하는 농산물은 자 연을 상대로 하여 생산하는 농업의 특성상 자연환경에 의해 수확량과 품질에 영향을 받는다. 자연재해를 극복 하기 위해 시설하우스와 여러 농기계를 활용하여 농작물 을 재배하고 있지만 지금 농촌의 현실은 농업인의 고령 화와 인구 감소, 보호농업정책에 의한 농촌의 경쟁력 상 실 등의 문제점으로 자연재해를 효과적으로 극복할 여력 이나 해결책이 없는 실정이다. 그래서 최근 계절이나 기 온, 풍수해 등 자연환경에 구애받지 않고 일정한 공간에 서 농작물 생육에 필요한 여러 가지 기기를 설치하여 환 경조건을 제어하면서 농작물을 공장에서 생산하는 방식 으로 식물을 재배하는 식물공장에 관심을 갖게 되었다. 식물공장 (植物工場, Plant factory)이란 통제된 일정한 시설 내에서 빛, 온도, 습도, 양액조성, 대기가스 농도 등 의 재배환경조건을 인공적으로 제어하여 계절이나 장소 에 관계없이 농작물을 공산품처럼 계획적으로 연속 생산 하는 시스템적인 농업의 한 형태를 말한다 (Kozai 2007). 식물공장의 기원은 일조시간이 적은 북유럽에서 인공 광 으로 빛을 보충하여 식물을 재배하면서 시작되었고, 이 와 함께 고도의 시설원예가 결합되어 농작물 재배환경을 조절할 수 있는 공장형태로 발전하게 되었다 (강 et al. 2007). 기존 시설원예 방식이 수십 년 전부터 실행되어 근 년에는 거의 정착되고 있는데 이 농작물재배 방식을 더