지하 스마트팜 기술개발·사업화 위한 업무협약
포스코 신소재 활용한 구조물로 농장 시설 조성

지난 22일 조영숙 경북도농업기술원장이 포항 지하에 파형강관을 활용한 공동구 시설(상수도관·통신관·전력선 등) 을 방문해 관계자로 부터 설명을 듣고 있다. <경북도농업기술원 제공>

지상이 아닌 땅 속에 식물 농장을 짓는 기술 개발을 위해 경북도와 지역 학계·산업계가 손을 맞잡았다. 지하 스마트팜 기술은 지속가능한 미래농업의 혁신적인 대안으로 주목받고 있지만 풀어야할 숙제가 남아있다.

경북도농업기술원은 지난 22일 포항산업과학연구원(RIST), (주)제철산업과 '지하 스마트팜' 기술 개발을 위한 업무협약을 맺었다. 기후환경 변화와 농업 인구 감소에 대응하기 위해 지역 학계와 산업계가 힘을 보태고 나선 것이다.

이번 협약은 외부 환경과 에너지 비용에 구애받지 않는 '지속 가능한 농업 생산 인프라' 구축을 목표로 한다. 단체별 역할도 분담했다. RIST는 지하 스마트팜 표준모델과 환경 예측 시뮬레이터 개발을 담당한다. 경북도농업기술원은 딸기나 버섯 등 고부가 가치 작물의 땅속 재배 기술 메뉴얼을 정립할 계획이다. 또 제철산업은 파형(물결 모양)강관을 이용한 시설물 시공을 도맡는다.

지하 스마트팜은 경북도농기원 구미스마트농업연구소 부지 내 지하에 조성된다. 지하 4m 아래에 직경 3m·길이 10~15m 규모로 지어진다.

땅 속 농장은 난방 에너지 관리에 효율적이다. 외부 기후 변화나 계절·밤낮의 영향을 거의 받지 않는데다 흙과 암석이 단열재 역할을 해 일년 내내 10~15°C 내외의 일정한 온도를 유지할 수 있다.

충북 옥천의 폐터널 스마트팜, 서울 남부터미널역 지하 상가 인도어팜이나 영국 지하(방공호) '그로잉 언더그라운드(Growing Underground)가 대표적인 사례다. 옥천과 서울에서 스마트팜을 운영하는 영농 법인 넥스트온은 2023년 기준 딸기 뿐만 아니라 크리스피아노, 바질, 카이피라 등 샐러드와 쌈 채소 10여 종을 연간 520t 이상 수확하고 있다. 특히 충북 옥천 폐터널의 경우 식물 수직 재배기를 14단까지 쌓아올려 공간 효율성을 극대화했다.

경북도농기원 구미스마트농업연구소 김장수 연구사는 "지하 스마트팜의 경우 연중 연중 15℃ 내외 똑같은 온도를 유지할 수 있어 에너지 비용이 줄어들고, 땅 위 공간은 또 다른 공간으로 활용할 수 있는 장점이 있다"면서 "효율을 끌어올리기 위해 다단식 재배대를 쌓아 올려 작물을 재배하는 수직형 스마트팜 구축도 검토 중"이라고 설명했다.

하지만 해결해야할 과제가 많다. 지하 환경의 특성을 극복해야 하기 때문이다. 지하는 공기의 순환이 지상에 비해 자유롭지 않다. 더욱이 빛이 들지 않고 수분 증발이 거의 일어나지 않아 항상 습기가 많고 축축한 상태다. 난방용 에너지는 줄일 수 있어도 식물 성장에 필요한 LED 조명과 공기 순환용 환기 시스템에 들어가는 전력이 필요하다. 그로잉 언더그라운드 역시 환기·습도 조절을 위한 운영비를 감당하지 못하고 파산했다.

반면 넥스트온의 경우, 농업용 특수 LED 조명을 개발해 단가를 줄이고 발열 온도를 25℃까지 낮춰 전력량을 최소화했다. 저발열 LED로 전력 사용량을 기존 대비 80% 줄였다는게 넥스트온의 설명이다. 또한 수직형 재배를 선택한 것도 에너지 사용은 낮추고 수확량을 높이는 큰 역할을 했다.

경북도농기원이 딸기와 버섯을 시범 재배하는 것도 같은 이유다. 김기욱 경북도 스마트농업혁신과 주무관은 "딸기는 상추 같은 일반 엽채류에 비해 시장 가격이 월등히 높고, 사계절 내내 디저트나 베이커리용으로 수요가 끊이지 않아 경제성이 높은 작물"이라며 "버섯의 경우는 식물과 달리 광합성을 하지 않는 균류이므로 조명 설비 투자비와 엄청난 전기료를 절감할 수 있다"고 설명했다.

이에 경북도농기원은 내년 12월까지 RIST와 지하 스마트팜 운영을 위한 공동연구와 실증시험을 진행한다. 연구와 시험에 소요되는 예산 9억원은 RIST가 부담한다. 지하 스마트팜은 파형강관을 활용한 공동구(전선·수도관·가스관·전화 케이블 등 인프라를 한꺼번에 수용) 시설 형태로 만들어질 예정이다.

지하 구조물의 경우는 부식에 강한 신소재 '포스맥(PosMAC)' 파형강관을 활용키로 했다. 포스맥은 용융아연도금 강판보다 내식성이 5배 이상 높아 장기적인 유지보수 비용은 저렴한 반면 초기 구매 단가는 일반 용융아연도금 강판보다 비싸다.

앞으로 경북도농기원은 실증 사업을 통해 확보된 데이터를 기반으로 대형 실증단지 구축과 포스맥 신수요 창출에 나설 방침이다.

박종진기자 pjj@yeongnam.com

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