선진화된 수직농장 개발과 글로벌 진출을 위해 수직농장 기술연구와 고효율 에너지 적용 프로젝트가 진행된다.

농림식품기술기획평가원은 2025년도 농림축산식품 연구개발사업으로 ‘K-수직농장 세계화 프로젝트’를 사전 공시했다. 이번 사전 공시 대상은 10개 사업 총 77과제이며 이중 지정공모과제는 총 58과제이다. 

‘K-수직농장 세계화 프로젝트’는 지정공모과제로 △인건비 절감 및 생산량 극대화를 위한 심화작업 자동화 수직농장 모델 개발 △건물공조기술 기반 제로에너지 수직농장 모델 개발 △고효율 광원 및 지능형 광조절 시스템 탑재 모듈형 수직농장 모델 개발 △상가·공장·폐교 등 농촌 유휴시설 활용·연계 수직농장 모델 개발 △도시국가의 고층 건축물 연계형 수직농장 모델 개발 △ASEAN 수출형 대량생산 기술력 기반의 경제성 극대화 수직농장 모델 개발 △북미 북동부권 환경 적응 및 특·약용 작물 재배용 수직농장 모델 개발 등 총 7개 연구과제로 이뤄졌다. 연구과제의 연구기간은 모두 4년 9개월이며 2025년도 정부출연금은 61억5,000만원이다.

노수현 농기평 원장은 “농식품분야 유일의 연구개발 관리 전문기관으로서 농식품분야 미래 성장동력 확보를 위해 융복합 첨단기술 개발에 적극적으로 투자해 나갈 것”이라며 “연구자, 일반 국민분들의 많은 관심과 의견 개진을 바란다”고 말했다.

수직농장 전과정 자동화 개발

‘인건비 절감 및 생산량 극대화를 위한 심화작업 자동화 수직농장 모델 개발’ 과제는 엽채류의 파종, 육묘, 정식, 수확, 이송 등 노동투입이 많은 심화작업 자동화를 통해 생산성을 극대화하며 인건비를 절감하기 위한 수직농장 모델을 개발하는 과제다.

기존 수직농장 모델은 수작업 의존도가 높아 작업효율성과 생산성향상에 있어 자동화시스템 통합이 필요하다. 이에 따라 대량생산과 인건비 및 노동력절감을 위해 다단식 재배베드를 포함한 수직농장의 심화작업 전 과정 자동화시스템 개발 및 수익화 모델을 연구한다.

주요 연구내용은 △엽채류 생산 전 주기 자동화 요소 기술 △무빙베드시스템을 연계한 엽채류 심화작업 자동화시스템 △다단형 무빙베드기반 심화작업 자동화 수직농장 모델 △엽채류의 생산성 극대화와 인건비 절감을 위한 건물형 수직농장의 수익 창출 모델 등이다.

총 57개월간 진행되며 총 정부지원연구비는 38억원이며 2025년 6억원 내외가 지원될 예정이다. 

건물공조기술 적용 E효율 극대화

‘건물공조기술 기반 제로에너지 수직농장 모델 개발’ 과제는 건물공조와 에너지, 이온센싱 및 수자원 재처리기술을 활용한 수직농장의 제로에너지화 및 자원절감기술을 개발하는 과제다.

건물공조, 에너지관리시스템 등 기존 건물의 고효율에너지·공조기술을 수직농장에 접목함으로써 에너지 이용효율을 극대화하며 수직농장을 위한 별도의 에너지 사용기준을 마련해 비용절감 및 온실가스 감축을 유도한다. 

수직농장의 양분 및 수분 재활용 전략 개발 및 수직농장 맞춤형 자원 재이용시스템 등을 구축한다.

주요 연구내용은 △건물-수직농장 연계를 위한 제로에너지화기반 기술 △물과 양액이 외부로 나가지 않는 폐쇄형 양액순환체계 △수직농장 제로에너지 통합관리시스템 △건물공조기술 기반 제로에너지 수직농장의 수익 창출 모델 등이다.

총 57개월간 진행되며 총 정부지원연구비는 38억원이며 2025년 6억원 내외가 지원될 예정이다.

지능형 고효율 광조절시스템 적용

‘고효율 광원 및 지능형 광조절 시스템 탑재 모듈형 수직농장 모델 개발’ 과제는 작물의 생산 극대화를 위한 고효율광원 및 수직농장 환경 피드백 방식의 지능형 광조절시스템기반 모듈형 수직농장 모델을 개발하는 과제다.

수직농장은 광원공급에 가장 많은 에너지비용이 소모되므로 이를 효율적으로 제어할 수 있는 광제어기술이 필요하다. 모듈형 수직농장은 목적에 따라 재배공간의 재배열 및 재배작물 종류, 공간 등에 따라 광의 효율적 공급이 가능하다. 이에 맞춘 지능형 광조절시스템을 개발한다.

주요 연구내용은 △고효율 광조절형(스펙트럼, 광도) 인공광 기술 △작물 생육 및 광환경 분석 기술 △지능형 광원 및 광조절 시스템 △고효율 광원 및 지능형 광조절 시스템 탑재 모듈형 수직농장의 수익 창출 모델 등이다.

총 57개월간 진행되며 총 정부지원연구비는 38억원이며 2025년 6억원 내외가 지원될 예정이다.

농촌유휴시설 활용 수익화 전략 연구

‘상가·공장·폐교 등 농촌 유휴시설 활용·연계 수직농장 모델 개발’ 과제는 상가·공장·폐교 등 농촌 유휴시설에 적용가능한 수직농장 모델을 개발 및 실증하는 과제다.

국내에서는 소규모 수준 엽채류 재배 시스템은 개발됐으나 아직까지 상가·공장·폐교 등 대단위 유휴시설을 활용한 수직농장은 개발된 사례가 없었다. 이에 따라 과도한 도시화 및 농지면적 감소 해소를 위한 농촌 유휴시설에 구축할 수직농장 모델 및 수익화 전략 등을 연구한다. 

주요 연구내용은 △유휴시설 활용 전주기 수직농장시스템 및 공정시스템 모델 설계 △재생 에너지를 통한 수직농장 에너지 공급 시스템 연계 요소 기술 △하이브리드형 인공광원 시스템 및 광 조사 레시피 등 통합 시스템 △상가·공장·폐교 등 농촌 유휴시설 활용·연계 수직농장의 실증 및 수익 창출 모델 등을 개발할 계획이다.

총 57개월간 진행되며 총 정부지원연구비는 38억원이며 2025년 6억원 내외가 지원될 예정이다.

도심특화 수직농장 모델 개발

‘도시국가의 고층 건축물 연계형 수직농장 모델 개발’ 과제는 에너지 및 자원순환 통합제어시스템 개발을 통한 도심 내 수출용 K-수직농장 모델을 개발하며 글로벌시장을 선점하기 위한 과제다.

지속적인 도시화로 농경지가 줄어듦에 따라 도시국가에서도 안정적인 식량생산과 자급률을 향상시킬수 있는 방안으로 수직농장 도입 필요성 증가하고 있다. 고효율 에너지·자원 통합제어가 탑재된 수직농장 모델 개발과 관련한 환경제어기술을 개발한다. 

주요 연구내용은 △도심특화형 작물 수직농장 생산패키지 기술 △도심연계형 자원 재순환시스템 개발 △건물에너지를 이용한 수직농장 통합 설계 및 제어시스템 △건물연계형 수직농장 통합시스템의 해외실증 및 수익창출 모델 등이다.

총 57개월간 진행되며 총 정부지원연구비는 79억1,600만원이며 2025년 12억5,000만원 내외가 지원될 예정이다.

아시안 수출형 대량생산 수직농장 연구

‘ASEAN 수출형 대량생산 기술력 기반의 경제성 극대화 수직농장 모델 개발’ 과제는 아시안국가 수출에 특화된 대량생산기반 에너지 및 자원순환 효율 극대화가 가능한 수출용 K-수직농장 모델 개발과 글로벌시장 선점을 위한 과제다.

아시안국가는 빠른 도시화 및 인구 증가로 대도시 중심의 고부가가치 작물의 수요가 증가함에 따라 대량생산이 가능한 수직농장에 대한 수요 증가하고 있다. 

동남아 국가들을 중심으로 경제성을 고려한 도시 내 수직농장 모델이 개발 중이다. 국내에서는 엽채류 중심의 수직농장 모델을 개발하고 있으나 아직까지 대량생산이 가능한 수출형모델은 거의 없다.

주요 연구내용은 △자동화·지능화 및 에너지 절감형 통합 시스템 기반 ASEAN 수출형 대량 생산 수직농장 모델 △ASEAN 수출형 대량생산을 위한 지능형 수직농장 요소 기술 △에너지 효율과 자원 활용을 극대화한 대량생산 수직농장 통합 시스템 구축 △ASEAN 국가 타겟 수직농장 개발 모델의 해외 실증 및 수익 창출 모델 등이다.

총 57개월간 진행되며 총 정부지원연구비는 79억1,700만원이며 2025년 12억5,000만원 내외가 지원될 예정이다.

북미·북동부권 특·약용작물 재배 모델 개발

‘북미·북동부권 환경 적응 및 특·약용작물 재배용 수직농장 모델 개발’ 과제는 특·약용작물 재배를 위한 북미·북동부권 환경맞춤형 자동화시스템 등이 도입된 수출용 K-수직농장 모델 개발과 글로벌시장 선점을 위한 과제다.

북미·북동부지역은 평균 4개월 이상 춥고 긴 겨울의 가혹한 기후조건, 호우·가뭄, 넓은 면적대비 좁은 농경지 등으로 수직농장 도입 필요성이 커지고 있다. 국내 수직농장기술은 자동화기술을 도입해 첨단화되고 있으나 대량생산 등을 위한 인프라가 부족해 수직농장 수출모델 개발을 통한 수익창출이 필요하다.

주요 연구내용은 △북미·북동부권 최적 환경 특·약용작물 재배용 수직농장 모델 설계 △북미 북동부권 환경을 고려한 수직농장 요소기술 △특·약용작물 고효율 생산을 위한 자동화 수직농장 통합시스템 △특·약용작물 재배 수직농장 모델의 해외실증 및 수익창출 모델 등이다.

총 57개월간 진행되며 총 정부지원연구비는 79억1,700만원이며 2025년 12억5,000만원 내외가 지원될 예정이다.

연구과제는 모두 선행연구결과(특허, 시작품 등)를 보유하고 있는 기업, 대학, 연구소 등과 컨소시엄 구성이 권장된다. 실증을 위한 지자체 참여가 필수다.