2. 딸기 수직농장 재배기술

1.< 수직농장이란?>

수직농장은 식물을 여러 층으로 쌓아 올려 재배하는 첨단 시설입니다.
빛과 온도, 습도, 양분 등 식물이 자라는 데 필요한 환경을 인공적으로 정밀하게 조절할 수 있기 때문에, 기후나 날씨 등 외부 환경에 영향을 받지 않고 언제든 안정적으로 품질 좋은 농산물을 생산할 수 있습니다.
그래서 기후변화로 식량 문제가 심각해진 요즘, 여러 나라에서는 수직농장 기술에 대한 관심을 보이고 있습니다.
특히, 사막기후로 농사짓기가 어려운 중동 지역은 현재 식량의 80% 이상을 수입에 의존하고 있어, 자체적인 농산물 생산을 위해 수직농장 기술을 적극적으로 도입하고 있습니다.
이 말은, 현지 소비자들이 다양한 농산물을 신선하게 먹길 원한다는 뜻이기도 합니다.
하지만 지금까지의 수직농장 기술은 주로 엽채류나 약용작물 재배 위주로 개발돼 현지 소비자들을 만족시키기엔 한계가 있습니다.
우리나라는 이 기회를 놓치지 않기 위해 다양한 품목을 재배할 수 있는 수직농장 연구를 추진하고 있으며, 이를 해외 수출로 연계하기 위한 방안을 다각도로 모색하고 있습니다.
특히, 딸기 재배가 가능한 수직농장은 높은 수출 가능성을 가진 유망 품목으로 기대되고 있습니다.

2. <수직농장의 등장>

이곳은 딸기를 재배하는 수직농장인데요. 아파트처럼 선반이 층층이 쌓여 있는 구조입니다.
이곳에서는 LED 조명이 햇빛 역할을 합니다. 과 영양분도 자동으로 공급되죠.
게다가, 높은 곳까지 온도와 습도를 균일하게 유지하고, 물이 흡수하지 못한 영양분과 수분은 순환 시스템을 통해 재활용됩니다.
수직농장은 기존의 노지 재배나 층 온실 재배와 비교했을 때 러 가지 장점이 있습니다.
가장 큰 특징은 ‘수직 구조’로 딸기를 키운다는 점인데, 층을 쌓아 올려 재배하기 때문에 같은 공간에서도 훨씬 더 많은 딸기를 수확할 수 있습니다.
덕분에 좁은 땅에서도 높은 생산량을 기대할 수 있고, 단위면적 당 수익성도 높아집니다.
또한, 이 시스템에는 스마트팜 기술이 적용돼 온도, 습도, 빛, 이산화탄소 농도 등을 자동으로 조절할 수 있습니다.
그 덕분에 날씨나 계절에 관계없이1년 내내 일정한 품질의 딸기를 생산할 수 있습니다.
또한 수직농장에서는 상토나 배지를 사용하기 때문에 딸기가 자라는 환경을 꼼꼼하게 관리할 수 있습니다.
덕분에 딸기가 고르게 잘 자라고, 병해충도 덜 생깁니다.
자연스럽게 농약 사용량도 줄어들어, 더 친환경적인 방식으로 딸기를 키울 수 있습니다.
이런 장점들 덕분에 요즘은 국내뿐만 아니라 중동, 중앙아시아 같은 해외에서도 딸기 수직농장 기술을 도입하려는 움직임이 커지고 있습니다.

수직농장 관리자 SOV> 수직농장은 2,3단 구조의 다단 구조로 재배할 수 있어서 동일 면적 대비 수확량이 2배 이상 늘어난다는 장점이 있습니다.
환경 제저가 자동으로 되다 보니 과일 크기나 당도를 일정하게 유지할 수 있습니다. 또한 상품과의 비율을 일정하게 재배할 수 있다는 장점이 있습니다.
딸기는 저온성 작물이라 한여름에는 먹어볼 수가 없었는데요. 식물공장 내에서는 여름에도 딸기를 재배할 수 있습니다.

3. <딸기 수직농장 재배기술의 한계>

딸기 수직농장은 여러 가지 장점을 가지고 있지만, 아직은 극복해야 할 과제가 많이 남아 있는데요.
먼저 일반적인 문제를 살펴보면 초기 투자 비용과 운영비가 높다는 것입니다.
수직농장을 운영하려면 조명, 냉난방기, 자동화 설비가 필요하고 태양광 대신 LED 같은 인공조명을 사용할 땐, 그 과정에서 발생하는 열을 공조 시스템을 이용해 밖으로 빼야 하기 때문에 전기 사용량이 많아집니다.
또한, 운영하는 데 기술이 필요합니다.
그리고 수직농장을 수출해 해외 현지에서 성공적으로 운영하는 일도 쉽지 않습니다.
결국, 가장 큰 문제는 기존의 수직농장 기술이 주로 잎채소 재배에 초점이 맞춰져 있어 딸기 같은 과채류를 최적의 품질로 재배하는 기술이 정해지지 않았다는 것입니다.

4. <딸기 수직농장 재배기술의 전문 컨설팅>
이런 어려움을 해결하기 위해 농촌진흥청은 2024년부터 ‘딸기 수직농장 기술지원단’을 운영하며, 국내 수직농장 업체들이 글로벌 기술 경쟁력을 갖을 수 있도록 돕고 있습니다.
품종 선택부터 육묘, 수분, 생육, 환경 관리까지 다양한 부분을 지원하고 있습니다.
또한 건강한 딸기 모종을 키우는 기술을 개발하고, 빛의 조건을 최적화하는 연구와 벌이 더 활발하게 움직이도록 해 딸기의 수분율을 높이는 기술도 빠르게 적용하면서, 한국형 딸기 수직농장이 성공할 수 있도록 힘쓰고 있습니다.

Q. 수직농장에서 화분매개벌의 화분매개 특성에 대해서 말씀해주세요.
연구관SOV> 딸기의 착과를 위해서는 반드시 화분매개용 벌이 필요합니다.
벌을 사용하기 위해서는 활동가능 공간, 환경, 꽃의 선호성, 밀도가 고려되어야 합니다.
일반적으로 쓰여지는 꿀벌은 종 특성상 수직 농장과 같은 좁은 공간에서 적응이 매우 어렵기 때문에 공간 학습능력이 뛰어난 뒤영벌을 사용합니다.
일반적으로 뒤영벌의 적정 활동 환경은 20~30º, 1000lux 밝기에 자외선을 포함한 가시광선 파장의 조명이 필요합니다.
일반적으로 뒤영벌은 딸기꽃의 선호성이 충분하지만 딸기꽃의 꽃가루의 양이 뒤영벌에 충분하지 않기 때문에 오히려 과다 방화에 의한 기형과가 발생할 수 있습니다.
따라서 활동하는 일벌의 밀도 조절이 필요한데요. 통상 100㎡ 공간에 딸기 정식량이 1,000~1,200주 일 때 두 마리의 뒤영벌로 경제적인 착과가 가능합니다.

Q. 수직농장에서 딸기 재배 환경관리에 대해서 말씀해주세요.
연구사SOV> 딸기를 재배할 때 광량은 PPFD 즉, 광합성 유효 광량 밀도 기준 최소 ㎡당 초속 300µmolm⁻² s⁻¹ 이상에서 생장이 양호하며 450µmolm⁻² s⁻¹ 까지 증가시킬 경우 잎의 면적과 생체중 등이 향상됩니다.
딸기 재배시 DLI 즉, 일일 광합성 유효 광량은 ㎡ 당 12 mol m⁻² d⁻¹ 이상을 확보하는 것이 바람직하며 20–25 mol m⁻² d⁻¹ 범위가 생육과 수량에 가장 적합한 것으로 알려져 있습니다.
DLI가 30 mol m⁻² d⁻¹을 넘으면 식물에 스트레스를 줄 수 있어 주의가 필요합니다.
수직농장 환경에서는 층별 작물 상단부 높이에서 PPFD의 균일도가 90% 이상 유지되도록 설계해야 전층에서 고른 생육과 수량 안정성을 확보할 수 있습니다.
광질과 관련해서는, 청색광은 딸기의 개화를 촉진하고, 적색광은 광합성률을 증가시켜 과실 성숙을 돕습니다.
수직농장에서는 작물 생리 반응과 수량, 설비 투자 비용, 에너지 소비량 등 경제성을 고려하여 광량과 광질을 최적화하는 전략이 필요합니다.

5. <클로징>
지금까지 수직농장 기술의 장점과 단점, 향후 극복해야 할 과제 등에 대해 살펴보았습니다.
수직농장 기술은 기후변화와 노동력 부족 등의 문제로 농산물 생산이 어려워지는 상황에서, 좋은 해결책으로 주목받고 있습니다.
앞으로도 농촌진흥청은 지속적인 연구를 통해 한국형 수직농장 기술을 고도화하여 미래농업의 새로운 길을 열어갈 것입니다.