수경재배(hydroponics)는 작물을 키우는데 있어 필수적인 요소 중, 흙은 제외되어도 상관없다는 것을 보여준 획기적인 재배 방법이었다.
수경재배 방법이 등장하기 전만 해도 사람들은 작물은 당연히 흙에서 자라야 하는 존재인 줄 알았다. 하지만 연구를 하다 보니 흙은 작물이 뿌리를 뻗을 공간이자 필요한 양분을 공급하는 중간 매개체일 뿐, 별다른 기능은 들어있지 않다는 점을 깨달았다.
수경재배는 바로 이 같은 발견에서 시작됐다. 작물이 성장하는 데 필요한 영양분을 제공할 수만 있다면, 물만 가지고도 작물을 키울 수 있다는 점을 알게 된 것.
그런데 최근 들어 이런 수경재배 방법에서 한 발 더 나아간 신개념 재배 방법이 등장하여 주목을 끌고 있다. 바로 작물을 공중에 매단 채 키우는 ‘에어로포닉(aeroponics)’이다.

뿌리에 산소를 충분히 공급하기 위해 개발된 에어로포닉

에어로포닉은 작물을 매달아놓고 물과 양분을 뿌리 쪽에 분무기로 뿜어주어서 기르는 방법으로서 일명 ‘분무식 재배 방법’이라고도 부른다. 넓은 관점에서는 수경재배의 일종으로 보기도 한다.
작물을 허공에 매달아 놓는 이유는 뿌리에 산소를 충분히 공급하기 위해서다. 수경재배의 경우, 물 속 깊숙이 잠겨있는 뿌리 부분은 산소가 부족하기 때문에 제대로 영양분을 빨아들이지 못하는 단점을 갖고 있다.
반면에 에어로포닉은 작물이 공중에 매달려 있는 관계로 뿌리가 공기에 노출되어 있기 때문에 생육이 다른 재배방법에 비해 빠르고 열매도 다량으로 생산할 수 있다는 장점이 있다. 수분과 영양분은 시스템 하단에 달려 있는 분무기로 정해진 시간에 맞춰 뿌려준다.
에어로포닉의 또 다른 장점은 기존의 재배 방법들에 비해 경제성이 높다는 점이다. 수경재배는 수조에 물과 영양분을 가득 담아야 작물이 자랄 수 있지만, 에어로포닉은 적은 양의 수액과 영양분만으로도 재배가 가능하다.
이 외에도 에어로포닉은 흙이 없기 때문에 잡초나 해충이 자랄 수 있는 여건이 근본적으로 조성되어 있지 않다. 흙은 잡초가 확산되거나 해충이 번지는 매개체 역할을 하는데, 그런 흙이 존재하지 않다보니 제초제나 살충제를 뿌릴 필요가 없는 것이다..
하지만 단점도 있다. 고압으로 물과 영양분을 분무해야 하므로 초기 시설비가 많이 소요된다. 또한 뿌리가 항상 공기에 노출되어 있으므로 외부 온도에 따라 뿌리 온도도 자주 변하기 때문에 이에 대한 조절이 어렵다는 점도 단점으로 꼽힌다.
이 뿐만이 아니다. 물과 영양분을 분무하는 노즐이 여러 가지 요인에 의해 막히게 됐을 때 이를 보수하기 위한 상당한 투자가 필요하고, 정전이 발생했을 때 분무가 되지 않아서 단 기간에 피해를 볼 수 있다는 점도 에어로포닉의 단점이라 할 수 있다.
이처럼 많은 단점에도 불구하고 에어로포닉 시스템을 도입하는 농가가 늘어나고 있는 이유는 면적대비 생산량이 그 어느 재배 방법보다 뛰어나기 때문이다. 공중에 2단이나 3단으로 층층이 올릴 수 있어서 작은 면적만으로도 최대한의 효과를 거둘 수 있다.
에어로포닉이 유명세를 타기 시작한 것도 바로 이런 이유에서다. 미 항공우주국(NASA)이 협소한 우주정거장이나 우주선의 공간에서 작물을 재배하기 위해 에어로포닉을 연구했다는 사실이 밝혀지고 나서부터 본격적으로 알려지기 시작했다.

유휴 공간을 활용하여 수직형 작물 공장 운영

미국의 에어로팜스(Aero-Farms)는 에어로포닉 시스템 운영으로 유명해진 농업벤처 회사다. 특히 버려지거나 장시간 사용하지 않은 건물 등을 활용하여 수직형 농장을 조성하는 전문 기업으로 조금씩 명성을 떨치고 있다.
예를 들면 버려진 런던의 지하 공간이나 문을 닫은 일본의 반도체 공장을 들 수 있다. 런던 남부 지역에 조성되어 있는 지하 농장에서는 매년 20 톤의 채소를 수확하고 있고, 망한 일본의 반도체 공장을 리모델링한 수직형 농장에서는 막대한 양의 상추가 길러지고 있다.
이처럼 전 세계 유휴 공간을 활용하여 250여 종의 채소를 기르고 있는 에어로팜스社는 살충제를 쓰지 않고도 일반 경작지보다 70배나 높은 생산량을 거두고 있어 기존 농업계에 충격을 주고 있다.
이 같은 결과에 대해 에어로팜스社의 관계자는 “분무식 재배를 기반으로 하는 수직형 작물 공장의 모듈을 개발하고 있다”라고 전하며 “직접 수직형으로 작물을 키우면서 면적대비 작물생산량을 최대로 끌어 올리고 있다”라고 덧붙였다.
관계자의 말처럼 수직 작물 공장을 건설하면 같은 면적에서 더 많은 농작물을 재배할 수 있다. 예를 들어 100㎡의 땅에 4층짜리 수직 공장을 짓는다면 재배면적은 4배로 늘어나게 되고, 10층을 짓는다면 재배면적은 10배가 늘어나게 되는 것이다.
에어로팜스社는 이 같은 재배 방법을 기반으로 하여 중동 지역을 차기 진출 시장으로 꼽고 있다. 이 회사의 CEO인 데이비드 로젠버그(David Rosenberg) 대표는 “기후의 간섭 없이 작물을 재배할 수 있는 이상적인 환경 구현을 할 수 있는 지역으로 판단하기 때문”이라고 말했다.
그러면서 로젠버그 C대표는 “생산량 뿐 만 아니라 수직 공장의 생산 속도는 일반적인 경작지에서 생산하는 것보다 약 2.5배나 빠른 것으로 나와 있다”라고 밝히며 “하지만 그 어느 것보다도 버려진 건물이나 공장을 수직형 작물 공장으로 조성하여 혐오스러운 장소를 유용한 장소로 바꾼다는데 보람을 느낀다”라고 말했다.