1. 개요
식물공장(植物工場, plant factory)외부 환경(기후, 계절)의 영향 없이 식물을 계획적으로 최대로 생산하는 공장을 의미한다.
2. 상세
- 외부와의 공간 분리 - 비닐하우스, 온실, 건물 내의 화분, 전문적인 건물(수직농장 등)
- 온도, 습도의 조절 - 히트펌프, 공조기(항온항습기)
- 인공 광원을 위한 LED 등의 조명[1]
- 스스로 지력을 회복하는 대지의 토양을 대신하는 비료가 공급된 흙 또는 양액재배(수경재배 또는 천)
- 이산화 탄소 농도의 조절을 위해 - 탄소 포집한 이산화 탄소를 공급
3. 장단점
장점- 생산량이 증대된다. 다층 재배 등의 이점으로 동일 면적에서 노지 대비 뛰어난 생산량을 보인다.
- 외부환경과 공간을 분리해 남극기지나 우주정거장에서도 재배가 가능하다.
- 노지재배보다 병충해 우려가 덜하다.
- 폭염이나 한파로 인한 냉해, 태풍에 의한 피해같은 자연재해로 인한 피해에서 비교적 자유롭다.
단점
- 투입 에너지의 양이 많아 환경에 오히려 악영향일 수 있다.
- 건설비용을 포함한 초기투자비용 및 운영비용이 클 수 있다.
4. 역사
식물공장의 시작은 칼텍의 phytotron과 같은 식물 연구 시설이었으며, 나트륨등, 형광등과 같이 인공 광원의 효율이나 수명이 상업적인 식물 재배에 사용할 수 있을 만큼 발전함에 따라 1980년대부터 일본에서 인공광원을 이용한 식물의 상업적 생산을 연구하기 시작했으며 여기에 식물공장이라는 이름을 붙였다. 일반적으로 영어로 직역하여 plant factory라고 표기하나 미국과 유럽에서는 factory라는 영단어의 부정적인 뉘앙스 및 plant와 factory의 중의적 의미 때문에 vertical farm, indoor farm 등의 단어를 주로 사용해왔다. 하지만 plant factory라는 단어를 사용하는 한국, 중국, 일본의 연구가 워낙 많고 주류를 차지하기 때문에 2010년대 중반부터 plant factory 라는 단어가 미국과 유럽에서도 사용되기 시작했다.5. 기타
식물공장은 스마트팜과 서로 다른 분류방식이고 동일한 의미가 아니다. 스마트팜은 노지, 온실, 식물공장을 가리지 않고 농업에 ICT 기술을 이용하는 경우를 말하고, 식물공장은 실내에서 인공광원을 사용해 식물을 재배하는 경우를 말한다.[2] 다만 실내에서 인공광원과 제한된 토질 또는 수경재배를 통해 식물을 키워야 하다 보니 스마트팜 기술을 대거 사용하고 있어 많이들 헷갈리고 있다. 상술했듯 접근방법이나 영역이 다른 분류방식이다.[1] 다만 2022년 6월, 조명 없이도 아세테이트를 제공했더니 식물이 자라더라는 네이처 논문이 나오기도 했다.[2] 자동차로 예를 들면 전기차(동력원 기준)와 4륜구동차(바퀴구동방식 기준)의 경우와 같이 다른 기준을 사용한 분류.