한국이엔씨는 클린룸 설계시공 및 공조분야의 탄탄한 기술력과 노하우를 가진 기업이다. 반도체 및 평판 디스플레이(FPD) 산업현장 클린룸시스템을 위한 장비제조와 시공을 통해 기술력을 확보해 왔다.이번 ‘미활용에너지활용 에너지절감형 식물공장 시스템개발 및 실증’ 과제에서 세부 1과제인 ‘고효율 에너지 식물공장 핵심요소 기술개발’ 주관 연구기관으로 참여하고 있다.
한국이엔씨는 다수의 시공경험을 보유한 공조기술을 기반으로 식물공장 재배영역 전문성까지 강화해 스마트팜 솔루션을 제공하는 자회사 농업회사법인 셀포트(CELLPOT)도 운영하고 있다. 2000년 연암대학교 버섯재배시설과 원예관 시공을 시작으로 스마트팜 재배경험과 기술을 축적해왔다.
스마트팜기업으로는 유일하게 엔지니어링 사업자 및 기계설비·전기공사 면허를 보유하고 있다. 또한 식물공장및 LED패널 관련 특허 17건을 가지고 있다. 이번 세부 1과제에서 재배운영 총괄을 맡고 있는 이준규 팀장을 만나 미활용에너지 활용 식물공장 최적시스템 개발과정 전반을 들어봤다.
▎한국이엔씨는 어떤 기업인가
한국이엔씨는 반도체·디스플레이·클린룸 공기조화장치 제조 및 클린룸·식물공장(스마트팜)·데이터센터(DC) 등의 설계 및 시공을 전문으로 하고 있다. 반도체 및 디스플레이 첨단 클린룸 공장과 DC 등에서 쌓아온 기계설비 엔지니어링 경험과 전문성을 바탕으로 스마트팜 설계시공에 기여하고 있다.
▎과제 참여배경은
한국이엔씨는 스마트팜을 운영하면서 미활용에너지와 폐열원 등에 지속적인 관심을 갖고 있었다. 총괄운영기관인 수에너지에서 과제참여를 제안해 흔쾌히 함께하게 됐다. 과제참여 이전에도 효율적인 에너지운영은 고민을 많이 하던 분야였기에 고민 없이 참여하게 됐다.
국내에서 스마트팜을 운영할 때 직간접적 비중에서 가장 큰비중을 차지하는 부분이 전기사용료다. 미활용에너지 활용을 통해 전기사용료가 절감된다면 스마트팜 진입장벽이 한층 낮아질 것이라고 본다.
▎과제수행을 위한 한국이엔씨만의 경쟁력은
3가지 경쟁력을 꼽을 수 있을 것 같다. 첫 번째는 12단 재배렉을 사용한 설계·시공기술이다. 면적대비 최대생산량을 자부하며 작물성장의 최적환경을 제공할 수있다. 고단으로 인해 발생하는 작업자의 안전문제는 중이층 구조개발로 해결코자 한다.
두 번째는 공조기술이다. 식물재배는 온도·습도·기류 등과 관련된 설계시공기술이 필수다. 작물별로 알맞는 환경을 만들어 안정적이며 계획적인 연속생산을 가능하게 한다. 한국이엔씨가 보유한 반도체·클린룸·DC에 적용되는 고도의 공조기술을 적용해 365일 일정한 공조환경을 제공할 수 있다.
CFD(Computational Fluid Dynamics)를 바탕으로 기류시뮬레이션을 적용해 기류방향과 온·습도 등을 예상하며 설계와 시공을 진행한다. 이는 타 기관과 큰 차이점이며 한국이엔씨의 큰 무기다. 스마트팜에 들어가는 하드웨어는 눈으로 보고 카피캣이 가능하지만 공조설계와 해석능력은 따라할 수 없는 영역이다.
세 번째는 자체금형 제품이다. 재배베드와 패널방식시스템은 작업효율과 작업자 편의성을 고려해 적용됐다. 이는 파종부터 수확단계 편의를 제공하며 연속 대량생산에 특화됐다. 재배패널은 무독성 PP이며 재배베드는 ABS재질을 사용했다. 특히 작업동선 최소화를 위해 재배패널은 재배베드에 고정되지 않고 하단에 아세탈 바퀴를 적용해 좌우 슬라이딩 형태로 움직이며 작업자가 이동하지 않고도 작물을 수확할 수 있는 구조를 개발해 적용할 계획이다.
▎과제에서 맡은 역할 및 진행상황은
고효율 핵심요소가 적용된 고층 식물공장을 설계하며 개발하는 역할이다. 여러 방법을 통해 식물공장 안에 고효율 핵심요소 기술을 적용하려 한다. 고효율기술을 고층 재배렉에 적용해 양산을 목적으로 실증하며 데이터를 얻는 것이 목적이다. 현재 진행상황은 계획된 과업일정대로 추진되고 있다.
▎‘식물공장 최적패키지시스템 표준설계 기술’이란
농업생산을 자동화하며 최적화하기 위해 설계된 기술로 환경제어시스템과 자동화된 생산시스템을 통해 작물성장을 관리하며 효율적으로 생산하는 시스템을 지칭 한다. 표준화기술은 다양한 요소들이 표준화돼 효율적으로 운영될 수 있도록 돕는 핵심적인 역할을 한다.
다양한 요소는△환경제어시스템 △자동화시스템 △모듈화설계 △수경재배시스템 △데이터기반 관리시스템 등을 말한다. 식물공장 표준설계기술의 궁극적인 목적은 여러 요소를 통합해 농업생산 효율성과 품질을 극대화할 수 있도록 돕는 것이다.
▎과제를 통한 기대효과는
미활용에너지를 통한 식물공장은 에너지효율성을 높이며 지속가능한 농업생산을 가능하게 만들 것이다. 기대효과는 4가지로 설명할 수 있다.
먼저 ‘에너지비용 절감’이다. 미활용에너지를 활용하면 외부 에너지원에 의존하지 않게 되며 전력과 난방비용 등을 절감할 수 있다. 공장폐열이나 산업설비에서 발생하는 잉여열 등의 재생가능한 에너지를 재사용해 에너지소비를 최적화할수 있다.
두 번째는 ‘환경적 지속가능성’이다. 미활용에너지를 활용하면 새로운 에너지 자원을 소비하는 것보다 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 온실가스 배출을 줄이며 환경보호에 기여하는 방식으로 지속가능한 농업을 실현할 것이다.
세 번째는 ‘자원효율성 향상’이다. 미활용에너지를 활용하면서 자원을 더욱 효율적으로 사용할 수 있다. 재활용된 에너지는 생산성을 높이며 자원낭비를 줄인다. 또한 수확량을 늘려 생산성을 극대화하는 방식으로도 효율성을 높일 수 있다.
마지막으로 ‘에너지자립적 농업’이다. 미활용에너지로 운영되는 식물공장은 에너지자립적인 농업모델을 구축할 수 있다. 외부 에너지에 의존하지 않게 되므로 에너지공급 변동성에 영향을 덜 받는다. 에너지비용 상승에 대한 위험도 최소화할수 있다.
▎마지막으로 전할 말이 있다면
밀폐형 식물공장은 첨단 농업기술을 활용해 환경을 제어하면서도 효율적으로 농작물을 재배할 수 있는 시스템이다. 이와 관련해 정부에 3가지 바람이 있다.
첫 번째로 밀폐형 식물공장에 대한 정책적 지원확대다. 밀폐형 식물공장을 구축하는데 필요한 초기 투자비용이 크기 때문에 정부는 창업자나 기업들에게 금융지원이나 세액공제 등 인센티브를 제공할 필요가 있다. 이를 통해 농업분야에 대한 투자 및 연구개발이 활발히 이뤄질 수 있다. 더불어 밀폐형 식물공장은 기술발전이 중요한 분야로 정부는 관련기술에 대한 연구개발 지원을 강화해야 한다.
두 번째는 법과 규제의 유연성 제공이다. 식물공장은 전통적인 농업방식과는 다른 특성을 지닌다. 이를 규제하는 법과 제도가 최신 기술을 반영할 수 있도록 유연하게 조정될 필요가 있다. 농업용 건축물에 대한 규제를 완화하거나 환경규제를 적절히 조정하는 등의 방법이 있다.
세 번째는 스마트 농업생태계 구축이다. 식물공장이 효율적으로 운영되기 위해서는 고도의 스마트기술이 필수적이다. 정부는 스마트 농업기술 인프라를 지원해 농업분야 디지털화와 자동화를 촉진해야 한다. 농업·IT·로봇공학·바이오기술 등다양한 산업 간 협력을 통해 식물공장의 효율성을 높일 수 있다. 정부는 이러한 협력을 추진하며 관련 기업 간 네트워크를 형성할 수 있도록 지원해야 한다.
