식량작물이 실내에서 인공광으로 재배되지 않는 이유
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인공광으로 작물을 재배하는건 기술적으로 가능하지만 경제성이 없어서 재배하지 않는다.
실내에서 인공광으 로 식물을 재배하는 업체들 대부분은 양상추를 포함한 엽채류와 허브류를 주로 재배하고 있다.
몇몇 업체는 딸기를 재배하고 있지만 아직 결제성을 맞추지 못하고 있다.
쌀, 밀, 옥수수와 같은 식량작물은 실내에서 인공광으로 재배하면 경제성이 없다. 아주 혁신적인 광기술이 나오지 않는 이상 실내에서 인공광으로 재배하는 것은 불가능하다.
식물성장에 필요한 빛이 충분한지의 기준이 되는 것이 광화포화점이다. 식물마다 빛의 광량자속 밀도(PPFD)의 증가에 따라 광합성량이 증가하다가 멈추는 지점을 광포화점이라고 한다.
현재 국내외 인공광으로 식물을 재배하고 있는 양상추류나 허브류는 대부분 PPFD기준으로 300 마이크로몰 내외에서 광포화점이 분포하고 있다. (이 광포화점은 온도에 따라 변화하기도 하지만 여기에서는 그것까지 고려하지 않겠다.)
이 광포화점을 기준으로 인공광의 조명설계를 하고, 조명발열량에 따라 공조설계를 하게 된다. 현재 국내외 인공광 실내농장은 양상추류와 허브류를 재배하며 이제 겨우 경제성을 맞춰가고 있는 상황이다.
문제는 식량작물의 광포화점이 양상추류나 허브류보다 3~4배 이상 높다는 것이다. 밀이나 벼의 경우는 1,000 마이크로몰 내외이고, 옥수수의 경우 거의 2,000 마이크로몰 내외라는 것이다.
실내에서 밀이나 벼를 재배하려면 현재의 조명설계보다 3배 이상의 LED가 설치되어야 하고 옥수수를 재배하려면 7배 이상의 LED가 설치되어야 한다. 실내농장 구축시 LED 비용이 전체 시설비용의 30% 이상이니 LED만으로 최소 2배 이상의 비용이 필요하다.
또 이정도 LED가 추가되면 LED 발열량을 관리하기 위해 냉방공조에 시설용량이 LED 추가만큼 추가되어 야 한다.
식량작물이 실내에서 인공광으로 재배되지 않는 이유
- 저장성이 높아서 전 세계로 유통되며 가격이 아주 저렴하다. 그래서 실내에서 인공광으로 재배하는 것은 경제성이 없다.
- 시설비용이 벼나 밀은 3배 이상, 옥수수는 7배 이상 높아서 경제성이 없다. 시설비용이 3
4배 높고 고정비용(전기료)도 34배 이상 투자해야한다. - 벼는 120일 이상 재배를 해야 하기 때문에 아무리 노력해도 년간 3회 생산이 최대지만 적상추는 육묘와 이식을 통해 년간 10번에서 12번 생산이 가능하다.
- 시설투자비용도 1/3 ~ 1/4이고, 운영비도 1/3
1/4이고, 1년에 1012번 생산이 가능하고 Kg 단가도 2배 이상되는 적상추로도 경제성을 맞추기 쉽지않다.
- 상추는 최소 4단에서 6단까지 다단재배가 가능하지만 벼는 키나 여러가지 이유로 다단재배가 쉽지 않다.
- 상추는 그대로 상품화하면 되지만 벼는 쌀이 되기 위해서 버려지는 부산물(짚, 왕겨)등이 너무 많아 단위면적당 생산량도 그렇게 높지 않다.