대기업 투자유치에 대한 합의점도 관건

‘영하 40도 견디는 식물공장 개발’. 2009년 9월 한 신문의 헤드라인이 눈길을 끌었다. 농촌진흥청이 남극 세종기지에서도 신선한 채소를 재배해 먹을 수 있도록 컨테이너형 식물공장을 개발했다는 내용이었다. 이후 다음해 1월 식물공장은 실제로 세종기지에 설치돼 연구원들 밥상에 신선채소를 공급했고 농업전문지와 일간지들이 다투어 보도하며 2010년의 가장 핫한 농업계 뉴스가 됐다.

이동필 장관의 2013년 농림축산식품부 업무보고에서는 농업 경쟁력 향상 및 수출농업 지원을 올해의 국정과제 추진계획에 포함하고 있다. 이중 IT·BT·NT 융복합 첨단 농업기술 개발로서 인공광형 식물공장 표준 매뉴얼과 경영모델의 개발 계획을 밝히고 있어 눈길을 끈다. 친환경 배지, 자동육묘, 생육모델링, 광조절, 모듈화 등 핵심기술의 개발을 말한다.

이는 박근혜정부의 국정과제에서 농림축산업의 6차산업화를 통한 신성장 동력화 세부계획의 하나로서 더욱 관심이 모아진다. 정부의 식물공장 정책이 본격적인 상용화를 지원하는 방향으로 나가고 있는 것이 확실해 보인다.

정부 올해부터 식물공장 시범 지원

국내 식물공장의 연구 개발은 2000년대 후반까지 대학과 연구기관을 중심으로 태왕광 및 인공광 병용형 식물공장의 요소기술을 개발하는 데 초점이 맞춰졌다. 파종 자동화 시스템, 이동식 재배베드, 배양액 자동화 관리 시스템, 폐쇄형 묘생산 시스템 등에 관한 제어 시스템 기술이 주류를 이루었다. 이후 상추, 청경채 등과 같은 엽채류를 생산하기 위한 인공광 이용형 식물공장의 시스템 개발이 활발히 시도됐다.

국내에 설치된 식물공장은 연구용 또는 전시용이 많으며 10여개의 민간기업체에서 적색, 청색, 백색 LED를 인공광원으로 이용한 엽채류 생산용 식물공장 시스템을 개발중이다. 이와 함께 전북대, 서울대 등 대학에서도 IT 기술을 접목한 식물공장의 환경제어 시스템과 LED 조명시스템 등을 개발하고 있다.

또한 농촌진흥청에서는 2011년 3월 연구와 홍보를 목적으로 수직형과 빌딩형 식물공장을 건설해 운영하고 있다. LED 융합기술지원센터에서는 양액식 수경재배에 의해 엽채류가 재배되는 식물공장 생산동과 실험동을 건립, 약용식물의 공장형 재배 시스템 개발에 주력하고 있다.

올해 농식품부는 ‘식물공장’이 미래농업을 이끌어갈 신성장 동력이 될 것으로 보고 이를 시범적으로 지원한다고 밝혔다. 지원대상은 상추 등 물가변동이 큰 엽채류를 포함, 원예작물을 생산하는 농업인·농업법인이며 장기저리 융자방식(금리 1%, 5년거치 10년 분할상환)으로 지원한다. 민간 대상의 지원이 시작되는 만큼 앞으로의 관련 정부 정책 방향과 실효성이 더욱 주목된다.

농식품부 원예경영과 담당 공무원에 따르면 “지난 2월말까지 3개 시·군 농업기술센터를 통한 사업신청이 완료된 상태로 현재는 대출시 담보요건 심사 등을 거쳐 사업자를 선정하는 단계에 있다”고 한다.

농식품부에 따르면 이 사업에 지원하는 30억원은 165m²(약 50평) 기준 식물공장 6동을 설치할 수 있는 금액으로서 시범사업인 만큼 액수 자체는 적은 편이다.

최첨단기술이 융합된 자동화 농업

식물공장이란 시설 내에서 광, 온도, 수분, 양분 등을 조절해 작물에게 최적의 생육조건을 제공함으로써 최대의 생산성을 얻는 새로운 농업형태를 말한다. IT와 BT, 건축기술과 농업기술 등 다양한 분야의 최첨단 기술이 융합된 자동화 농업을 일컫는다.

식물공장의 핵심기술은 다섯가지 PLANT로 정리할 수 있다. Place(장소의 제약 없이), Light (인공광원과), Auto(자동화를 통한), Nutrient(영양공급 및), Temperature(최적의 온도를 유지하는) 기술이다.

이를 통해 식물공장이 구현하는 7가지 기대효과는 FACTORY라 말할 수 있다. Fresh(신선먹거리를 생산하는), Agri-biz(새로운 농산업으로), Convenience(편리성)과 Teach(교육을 병행해), Oasis(삶의 질을 향상시키고), Recycle(자연순환을 통한 환경보호와), Year-round(연중생산을 가능) 한다는데 의미가 있다.

식물공장은 지구온난화에 대한 적극적인 대응책으로 이산화탄소를 저감하고 고갈되는 수자원을 보호하는 기능을 하기에 농업의 새로운 성장동력이 될 것으로 기대되고 있다.

기존농업 20배 이상의 생산성 주목

식물공장이 미래의 농업 형태로 주목받는 데는 이유가 있다. 채소의 경우 노지재배에 비할 때 식물공장 재배의 생장속도가 5배 정도 빠르다. 또 다단식 입체재배가 가능하므로 일반 농법에 비해 20배 이상의 생산성 실현이 가능한 것으로 알려졌다.

소비자의 먹거리 안전성 요구와도 부합되는 바가 많다. 철저히 통제된 시설 장치를 통해 정밀농업으로 재배되므로 농작물의 안전성이 보장된다. 무농약 재배로서 청결하고 고품질의 농산물을 연중 제공할 수 있다. 또 노지재배에서는 불가능한 작물이라도 생육조건을 인위적으로 만들어 재배가 가능하다. 특수기능을 함유한 농작물을 생산해 농업의 고부가가치를 꾀할 수도 있다.

이와 함께 ‘도시형 농업’으로의 육성도 가능하다. 도시의 식물공장은 신선한 농산물을 소비자에게 신속하게 공급할 수 있다. 농산물 연중생산으로 고용창출도 가능하다.

도시 빌딩숲에 녹색공간을 제공하는 오아시스 역할도 가능하며, 영농 현장을 체험하기 어려운 청소년들을 위한 교육의 장으로도 활용할 수 있다.

첨단농업기술 개발과 보급의 메카로서의 역할도 기대된다. 식물공장에서 활용되는 최첨단 과학기술은 시설원예 농가의 실용화를 통해 농업기술의 업그레이드와 혁신을 가져올 수 있다.

초기 투자비에 대한 정부 지원 절실

올해 농식품부는 시범지원을 통해 “식물공장의 기술력을 더욱 발전시키고, 면밀한 경제성 분석을 병행해 향후 상용화에 대비한다”는 계획이다. 표준 재배기술 및 고부가가치 품목에 대한 연구도 지속적인 노력이 필요한 부분이다. 다행한 것은 민·관에서 기초연구를 꾸준히 진행해 선진국과의 기술격차를 줄여가고 있다는 점이다.

최근 한국농촌경제연구원 김연중 연구위원 등의 ‘식물공장의 전망과 정책 과제’ 보고서에서는 “국내 식물공장은 아직 산업화 초기 단계에 있기 때문에 시장 확대를 위해 정책적으로 뒷받침해야 할 사항이 많다”고 진단했다.

산·학·연 전문가 대상으로 행한 식물공장 발전과 보급확대 전략 조사 결과를 보면, 경제성 확보가 가장 시급히 해결해야 할 항목으로 꼽혔다. 이어 기술개발과 제도 및 정책 개선이 필요하다는 의견이 모아졌다.

식물공장의 경제성 확보를 위해서는 ▲운영비 절감 및 소득증대가 필요한 것으로 나타났고, ▲시공비 절감 ▲생산성 및 품질향상 ▲판로확보 및 출하시기 조절 등이 충족돼야 하는 것으로 나타났다.

기술개발 부문에서는 ▲작물재배 기술이 가장 중요하다고 꼽혔고 ▲광원 및 조명기술 ▲환경제어 기술 ▲양액제어 기술이 개발돼야 할 것으로 조사됐다.

정책 및 제도 개선방안에서는 ▲초기투자비 지원이 절실한 것으로 나타났으며 ▲식물공장 관련 법, 제도의 정비 ▲식물 안전성 및 효능 표시에 대한 사항 등이 필요한 것으로 조사됐다.

김연중 연구위원은 현재 국내 식물공장 사업과 관련된 업체는 재배시스템 개발업체, 영농업체, 식품업체, 건설업체 등이라고 밝혔다.

재배시스템 개발업체는 LED광, 센서, 재배시스템 등을 식물공장에 접목하고 있는 업체들로서 현재 시장 확대를 주도하고 있는 것으로 나타났다. 이들은 국내 보급형 소형 식물공장시스템, 해외 수출용 컨테이너형 식물공장 등을 개발·생산 중이다. 조사 결과에서도 나타났듯 식물공장 시설 설치비 부담이 크다는 문제를 해결하기 위한 기술개발 과제를 안고 있다.

영농업체는 첨단영농의 일환으로 식물공장에서 엽채류 재배·판매 사업을 하고 있으며 특히 고부가가치 작물 생산에 많은 관심을 두고 있는 것으로 나타났다. 식품업체의 식물공장 운영은 안전하고 안정적인 식자재 확보가 목적이며, 높은 시설비와 작물 재배기술 부족이 적극적인 진입을 막는 요소인 것으로 조사됐다. 건설업체는 아파트 고급화를 위해 식물공장을 도입하는 사례가 나타나고 있다.

연구용·생산용·전시용 등 목적따라 시스템 설계

차량셀프서비스장비 등을 개발한 바 있는 인성테크는 9년전 식물공장 사업에 뛰어들어 식물공장 상용화에 성공한 기업이다. 자체 식물공장에서 생산한 채소의 유통과 식물공장을 접목한 외식업 등을 운영했고 현재는 태양광 병용식 식물공장, 밀폐형 식물공장, 사료용 식물공장 장비산업에 주력하고 있다.

김인수 인성테크 대표는 “식물공장의 설치 목적이 연구용, 생산용, 전시용이냐에 따라 각각 그 시스템이 다르다”고 말한다.

“예를 들어 식물공장 하면 무조건 LED 조명을 생각하지만 반드시 LED를 설치해야 하는 것은 아니며 형광등에 기반을 둔 PFFL 조명 시스템이 비용 면에서 훨씬 적합할 수 있다”는 이야기다.

실제로 식물공장의 광원 형태는 LED, 형광등, 고압나트륨램프, HEFL, 태양광+고압나트륨램프, LED+형광등 등으로 다양하게 활용할 수 있다.

인성테크는 양산농업기술센터와 창원농업기술센터, 가평 국제청심병원, 문정동 삼성 래미안 갤러리 등에 식물공장을 설치했다. 또 완전 밀폐형의 소형 식물공장인 오토팜을 개발해 서초동 보노보노에 설치하는 등 외식업체의 식물공장 도입을 주도했다.

이와 같은 재배시스템 개발업체들은 인성테크, 와이즈센싱, LG CNS, 카스트로친환경농업기술, 오디텍, 파루, 세기교역상사, 유양디앤유 등이며 식물공장 산업에 대한 관심이 높아지면서 업체들 간의 경쟁도 치열해지고 있다. 대기업들도 식물공장 개발에 많은 관심을 두고 진출을 모색하고 있는 것으로 알려졌다.

치밀하게 사업화 준비한 일본도 업계 70% 적자

식물공장의 국내외 시장규모와 성장전망은 가파른 성장 곡선을 그릴 것으로 기대되고 있다. 국내시장의 경우 2010년 50억원 시장에 불과했던 것이 2012년 500억원으로 10배가 성장했고 2018년 3300억원 시장 규모가 추정된다.

이처럼 식물공장 산업이 미래가 촉망되는 성장 업종이긴 하지만 그렇다고 해서 앞날이 장밋빛인 것만은 아니다. 우리보다 정부의 지원 정책이 앞섰던 일본의 사례를 참고할 만하다.

무라세 하루히코 오사카부립대 교수의 ‘인공광형 식물공장 발전의 방향성’ 논문에 따르면 일본은 2008년 9월 경제산업성이 내세운 신경제성장전략의 개정을 통해 ‘농상공 연계’의 상징적인 사업인 식물공장의 보급 및 확대 의지를 보였다. 이어 농림수산성 총합식료국장과 경제산업성 지역경제산업 심의관 연구회인 ‘농상공 연계 연구회’가 출범했으며 식물공장 보급 및 확대를 위한 과제 정리와 대응방안을 검토하는 ‘농상공 연계 연구회 식물공장 워킹 그룹’이 설치됐다.

약칭 ‘식물공장 WG’의 골자는 ▲2009년부터 2011년까지 3년간 전국의 식물공장을 3배로 증대(50개→150개) ▲생산비용의 30% 절감 등이었으며 3년간의 R&D 스테이지를 거쳐 2012년 이후는 산업으로서의 자립이 이뤄지는 사업화 스테이지, 이어 성장 스테이지로 이행한다는 목표를 설정했다,

식물공장 보급 확대에 관한 정책 제언이 담긴 일본 정부의 보고서가 나온 것은 2009년. 경제산업성 로비 식물공장에서 경제산업장관과 농림수산장관이 딸기를 시식하는 사진이 언론에 보도되면서 식물공장이 주목받기도 했다.

일본의 식물공장 시장규모는 2009년 138억6200만엔을 기록했다. 2015년에는 310억엔, 2020년에는 640억엔의 시장이 형성될 것으로 추정되고 있다.

그러나 2011년의 리서치전문회사가 조사한 바에 따르면 일본 민간기업의 식물공장에 대한 기대는 높아지고 있지만, 비즈니스에서 실제 채산성은 낮다는 결과가 나왔다. 사업자의 70% 가량이 적자를 보고 있으며 흑자를 달성하고 있는 기업의 상당수는 연간 매출이 1억엔 이상의 기업이고 연매출 1억엔 미만 사업자의 반수 이상이 적자 또는 제로 수익을 보이고 있는 것으로 나타났다.

소비자 이해부족, 고기능성 작물 개발로 극복해야

민간기업 진출 초기 단계인 우리나라 식물공장 산업에서도 기업의 채산성을 맞출 수 있느냐가 가장 큰 관건이 될 것이다. 이에 김연중 연구위원은 보고서에서 총 설치비 8억원을 투자해 600m²(약 200평)의 시설에서 다단 입체형 방식의 8단 구성 10개 라인을 운영하고 있으며 연간 2억2748만원 가량의 수익을 내고 있는 영농업체 베지텍스의 경영사례를 소개했다.

이어 베지텍스의 경영실태를 기초로 정부의 지원 요소에 따른 가상 시나리오를 구성해 제시했다. 정부가 ▲시설설치비의 50%를 지원할 경우 수익 2억8748만원 ▲시설설치비 50% 지원+LED 광원 R&D 확대로 설치비 단가 감소시 수익 2억9649만원 ▲두번째 시나리오+출하처 다변화를 통해 1.3배 이상의 제품가격 판매가 가능할 때 수익 4억5038만원으로 증가하는 분석 결과를 내놓았다.

이러한 가상 시나리오는 정부 지원과 R&D 확대가 식물공장 산업의 채산성 확보에 도움이 줄 것은 확실하지만 고품질 고기능성 작물의 개발과 이에 대한 시장의 수요가 형성돼야 식물공장 산업이 성공할 수 있다는 것을 간접적으로 보여주고 있다.

그렇다면 식물공장에 대한 소비자의 인식은 어느 정도일까? 식물공장에 대한 소비자 인지도 조사결과를 보면, 응답자의 36%가 식물공장에 대해 알고 있다고 답변했다. 이들중 식물공장 생산 농산물을 구입한 경험이 있는 경우는 47.2%로 나타났다. 또한 응답자의 구입 이유를 묻는 질문에 대해서는 44.1%가 품질에 대한 신뢰감이라고 말했고 38.2%가 다른 농산물에 비해 안전할 것이라고 답변했다. 맛이 좋아서 구입했다고 대답한 사례는 5.9%에 불과했다.

반면 일반 농산물의 가격에 비해 식물공장에서 재배한 농산물에 대한 가격이 15~16% 낮아지기를 기대하는 것으로 나타났다. 이는 생산기간이 짧고 생산비용이 낮아 가격절감이 가능할 것이라는 기대에서 나온 것이다.

이처럼 소비자는 식물공장 재배 농산물의 품질과 안전성을 인정하면서도 가격은 저렴하기를 바라는 이중적인 모습을 보이고 있다.

대기업 투자유치 관련 사회적 합의점 필요

식물공장은 기존의 농업 패러다임을 변화시키며 농업의 주체와 환경, 재배기술을 획기적으로 바꿀 수 있기에 그 변화에 대응하는 체계적인 준비가 필요하다. 그만큼 정부의 역할이 크다 할 것이다.

국내 연구자와 업계 전문가들은 식물공장을 효율적으로 운영하기 위한 우리의 첨단신기술 개발이 일본 등 선발 국가에 뒤지지 않는 것으로 보고 있다. 아쉬운 점이 있다면 연구기관, 대학, 민간의 연구개발이 융합되는 통로가 없어 시너지 효과가 이뤄지지 않고 연구결과의 민간 이양이 원활히 진행되지 않는 현실이다. 기능성 작물 등 식물공장의 실질적인 소프트웨어가 사업화의 관건이 될 것이라는 데에도 의견을 같이 한다.

최근 동부팜한농의 첨단유리온실 사업을 둘러싼 농업인과의 갈등이 남긴 상처와 경제적 손실에서도 교훈을 얻어야 할 것 같다. 식물공장은 채산성을 맞추기 위해 규모화가 필요한 산업이므로 대기업 등의 투자유치에 대한 정부의 정책과 사회적인 합의점을 찾는 노력이 필요할 것이다.