일본 건물활용형 수직농장 유형별 사례 분석

1.1. 연구의 배경 및 목적

우리나라의 도시 역시 시가지의 노후화로 인해 구 도심이 쇠퇴하고 있으며 이에 따른 대책으로 도시재생방안에 대한 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 특히 용산구 이촌동 노들섬에 도시민을 위한 농업공원을 조성한다고 발표한 것 등을 미루어보면 도시농업은 이미 도시 재생의 한 방안으로 그 가치를 알 수 있다. 도시농업은 이미 국외에서는 활발한 연구와 실용화가 진행되고 있으나, 우리나라는 도시농업 관련법 제정 이후 사회적 관심이나 후속 연구가 활발하게 진행되고 있지 않은 실정이다. 우리나라는 도시와 농촌의 개별적인 발전으로 인해 국토의 불균형적 발전이 여전히 진행되고 있으며 도시 환경적 부분에서 환경오염을 비롯한 자연환경의 훼손과 노령화 사회 진입 등 여러 가지 문제점을 발생시키고 있기 때문에 이 같은 문제를 해결하기 위해서도 도시농업에 대한 활발한 논의가 이루어져야 할 필요가 있다.

도시농업은 과밀화된 도심에서 농업 부지를 확보하기 위한 방안으로 나타나고 있으며 특히 고층건물에 텃밭을 수직적으로 배치해 문제점을 해결하는 수직농장(Vertical Farm), 1999년 미국 콜롬비아대학의 딕슨 데스포미어 박사(Dr. Dickson Despommier)에 의해 제시된 개념으로, 도심에 수십 층의 고층 건물을 지은 뒤 각 층에 수경재배가 가능한 논밭으로 활용하는 건축적 농사방식을 의미한다. 이는 이론적 검증과 실험을 거쳐 실행단계에 접어들고 있다. 일본도 새로운 도시농업 형태로 수직농장의 개념을 적극적으로 도입하면서 국가적 차원에서의 지원은 물론 민간차원에서의 다양한 사업이 실행 중에 있다. 일본에서는 도시형 수직농장 가운데 생산과 판매 등의 수익 기능을 극대화하고 이를 통한 수익사업모델로 활용 가능하도록 연구, 개발하고 있다. 이는 농업과 IT기술이 융합된 신산업으로 후지쓰, 파나소닉 등 일본 IT대기업이 참여하면서 새로운 성장 동력으로 주목받고 있으며 동시에 일본의 고령화 사회에 대응하는 방법으로 일손이 부족한 문제를 시스템적으로 해결하고 대량생산의 안전성을 확보하고 있다.

본 연구는 일본에서 운영하고 있는 수직농장을 중심으로 그것의 운영현황이나 운영형태, 사업 추진주체 등 주요 항목별 분석을 하고자 한다. 이후 분석된 결과를 토대로 식물공장의 전반적인 내용과 특징 및 문제점에 대한 고찰을 진행하고자 한다.

위와 같은 연구를 통해 향후 국내의 수직농장의 개념 및 운영 등에 필요한 기초지식을 제공하고 국내의 도시재생방안의 일환으로 빈 집이나 건물의 친환경적 활용을 통한 수직농장 연구에 접목이 가능하며 도시농업의 활성화에 기초적인 자료로 활용되길 기대한다.

1.2. 연구의 방법 및 범위

본 연구는 우리나라와 일본을 제외한 해외에서의 도시농업에 대한 분석 및 연구 등을 고찰하고, 일본의 도시농업 및 수직농장의 개념과 현황에 대하여 분석 한 후 일본에서 법제적으로 정의하는 도시농업 및 수직농장을 정의하는 범위와 그 유형들을 파악한다.

다음으로, 일본의 도시농업에 대한 전반적 검토와 건물 부분 활용형 수직농장, 건물 전체 활용형 수직농장으로 분류하여 연구를 진행하였으며, 해당 사례를 중심으로 일본의 수직농장의 현황과 활용 방법을 고찰하였다. 마지막으로 분석한 결과를 토대로 일본의 수직농장의 현황과 특징 등을 도출했다.

1.3. 선행연구 고찰¹⁾

Table 1

Urban agriculture revitalization research synthesis

국내의 도시농업에 관한 연구는 대부분 21세기 이후 진행되었으며, 농업에 관한 정책적 측면과 활성화에 초점이 맞추어 진행되었다. 토지주택연구원(2011)에 따르면, 도시농업에 관한 선행연구는 이명박 정부의 저탄소 녹색성장 정책, 유휴시간의 증가, 환경·식품의 안전성에 대한 관심, 고령화 사회의 진입에 의해 증가하는 추세를 보이고 있다.

최근 도시농업에 관한 연구는 도시농업의 활성화를 위한 법·제도를 분석해 택지개발 과정에서 적용시기 및 방안을 살펴보며, 설문조사를 통한 시민의 실질적 니즈(Needs)에 따른 도시농업 방향 및 진행 방향에 대해서 연구한 강기남 외 3인(2007)이 있으며, 이명박 정부의 녹색성장위원회의 정부부처, 학계, 시민단체, 전문가의 토의 결과를 바탕으로 국내에 맞게 도시농업의 정의와 범위를 설정하고 활성화 추진정책 방안을 제시한 나영은(2010)의 연구가 있다. 임효선(2011)의 연구에서는 도시농업을 녹지개념으로 이해하며 도시 녹지 확충전략으로써 인식했으며 이에 따라 도시농업을 조경적인 관점에서 활성화 방안을 모색했다. 도시농업에 대한 활성화 연구는 도시농업을 체계적이고 구체적으로 진행할 수 있는 방안모색에 중점을 두었고, 새로운 도시문제 해결 방안으로 활용하고자 했다.

장동헌 등(2005)은 도시농업의 지속가능성을 분석하기 위해 일반 시민을 대상으로 도시농업에 필요한 비용 지불의사에 대해 설문조사를 했으며, 이에 따른 결과를 통해 정책지원 자료로 활용하였으며, 2006년에는 생태지향형 도시농업에 관한 연구에서 도시농업의 보호와 지속적인 운영을 위한 농업인, 일반시민, 관련 전문가를 대상으로 인식 및 가치에 대한 평가를 실시하여 정책을 제언하고 개선방안을 모색했다. 한국의 여건과 실정에 맞는 농업방식의 도입과 확산이 필요하다는 관점에서 대안농업에 대한 방향성과 개선방안을 제시한 김종덕(2009)의 연구가 있다. 정책과 관련된 도시농업의 연구는 전문가와 시민을 상대로 의식조사 및 평가와 같은 설문조사 결과에 의존하여 도시농업 관련 정책제언에서 중요도와 우선순위를 분석한 연구가 진행 되었다.

2.1. 도시농업과 수직농장

도시농업은 ‘도시지역’의 범위나 ‘도시농업이 포괄하는 활동 및 효과’의 범위에 따라 다시각적으로 정의되고 있다. 장동헌 외(2005)는 ‘급속한 도시화에 의해 농업의 급속한 파괴가 진행되고 있는 상황 속에서도 지속되고 있는 농업’이라고 정의하고 있으며 이창우(2005)의 연구에서는 ‘도시에서 농사짓는 모든 행위’로 상업적 동시농업과 취미로서의 농업, 무단점유에 의한 도시농업까지 모두 포괄하는 의미로 정의한다.

그러나 WTO나 유엔식량농업기구(FAO)등의 세계적 기관에서는 도시농업을 건강, 식량안전, 환경보전, 사회문화적 기능, 나눔, 복지 등의 농업의 생산기능 뿐 아니라 다원적 기능측면에서 접근하고 있으며 이러한 흐름에 따라 우리나라도 도시농업을 도시문제에 대한 대안으로 강조하여 그 의미가 확장되는 경향을 보이고 있다. 따라서 도시농업은 ‘도시 안에서 도시문제의 대안으로써 사회적, 문화적, 환경적, 경제적인 목적을 가지고 행해지는 농업활동’으로 규정한다.²⁾

도시농업은 도시의 범위와 관점에 따라 그 범주가 달라진다. 도시라는 공간이 의미하는 범위가 어디까지이며, 농업활동의 목적과 주체가 서로 다르기 때문에 이에 따라 여러 가지 해석이 가능하다. 국내에서 시행되고 있는 ｢도시농업의 육성 및 지원에 관한 법률｣에서는 도시농업을 도시지역에 있는 토지, 건축물 또는 다양한 생활공간을 활용하여 농작물을 경작 또는 재배하는 행위로서 대통령령으로 정하는 행위로 규정한다. 또한 도시지역은 ｢국토의 계획 및 이용에 관한 법률｣ 제6조에 따른 도시지역 및 관리지역 중 대통령령으로 정하는 지역으로 한정하며, 도시농업을 직접 하는 사람 또는 도시농업에 관련되는 일을 하는 사람으로서 ‘도시농업인’을 규정하고 있다.

도시농업은 다양한 목적 즉, 취미, 여가, 학습 또는 체험 등을 위해 도심에 있는 토지, 건축물, 또는 다양한 생활공간을 활용해 농작물을 경작하거나 재배하는 행위로 규정할 수 있으며, 국토계획법에 의해 지정된 주거지역·상업지역·공업지역·녹지지역으로 범위를 좁힐 수 있다.

Fig. 1.

Definition of urban agriculture(Source : As shown in Table 1)

앞서 언급한 ‘도시농업’은 그 범위, 혹은 범주로써 가장 큰 분모를 차지하는 개념이며, 소규모 텃밭, 농업 체험학습장, 도심과 도심주변의 농지 및 수직농장, 식물공장을 포함하는 포괄적인 의미를 내포한다.

수직농장은 ‘도시농업’의 일부분을 차지하는 개념으로, 1999년 미국 콜롬비아대학교 딕슨 데스포미어(Dickson Despommier) 교수가 농경지 부족 현상 해소 및 도시공간을 농지로 유효하게 활용하고, 인구 증가에 따른 식료 수요 증가와 기후 변동 등 사회문제, 환경 문제 등에 대응하기 위해 제시한 개념이다. 인류가 과거부터 현재까지 해오던 농경방식을 수평적 농업이라 한다면, 현재 시설원예방식보다 발전된 실내농장과 식물공장을 수평적인 구조에서 수직적인 구조로 농경방식을 전환한 시스템 농장건축으로 볼 수 있다.

Fig. 2.

Vertical Farm Concept(Source : Im, Gwang-Suk, “study on urban vertical farm for activation of urban farm”, Hong-Ik Univ. Graduate School of Architecture & Urban Design Master Thesis, 2012)

수직농장은 운송 코스트, 탄소 배출량, 물의 사용량 모두를 삭감하는 지속가능한 에코 시티(Eco City)를 지향하는 것으로 세계 인구도시집중에 대한 대비, 생상 유통 및 소비 사이클의 향상, 다양한 종류의 작물 수확 및 유통 가능, 기후대응성 향상, 에너지 절약, 조명 등 소비 에너지 절감, 유기농법 채택, 기존 생태계에 대한 위협 감소, 농업생산자의 환경개선, 도시 및 자연 쌍방의 환경 향상, 에너지 재생산 등의 장점이 있기 때문에 여러 건축가나 디자이너가 도시에서의 고층빌딩 등을 이용하여 도시에서 생산과 소비를 가능하게 하는 구상을 제시한 바 있다.

오늘날의 수직농장³⁾은 도시형농업의 하나로, 외부환경에 좌우되지 않는 실내의 공간을 수직적으로 활용하여 식물 등의 농산물을 생산하는 시스템을 의미한다. 기본적으로는 흙이 필요 없는 수경재배를 이용한 수직·다단식 재배 시스템으로 태양광을 이용하는 경우와 LED 등의 조명을 이용하는 경우가 있다. 식물공장이나 고층빌딩을 이용한 농장 등은 수직농법⁴⁾을 이용하고 있다.

Fig. 3.

Vertical farms and cultivated crops(Source : NY Green Fashion)

Table 2

Characteristics of Vertical Farm

수직농장은 다방면에서 장점을 가지고 있는데, 먼저 시스템화 된 공정으로 안정적인 식물 생산이 가능하며 계절에 관계없이, 장소에 구애받지 않으며 재배환경을 최적으로 관리를 통해 24시간, 365일 고품질·대량생산이 가능하다. 두 번째로, 대규모 도시화와 농경지 건설로 인해 황폐해진 토지를 생태계로 반환이 가능하며, 농약으로 오염된 생태계를 복원하여 보존이 가능하다. 도시 환경적 측면에서는 도시 공간의 재정비를 통해 녹지 공간을 확보하며 관광 상품으로 개발이 가능하다. 마지막으로 인간 환경적 측면에서는 세대 간 함께 공유할 수 있는 교류와 소통의 공간을 만들 수 있다. 위에서 언급한 장점은 [표 2]에서 구체적으로 제시하고 있다.

2.2. 도시농업의 유형 및 사례

도시농업의 유형을 정의한 법률에서는 5가지로 분류하고 있다. ｢도시농업의 육성 및 지원에 관한 법률｣에 따르면 주택·공동주택 등 건축물의 내·외부, 난간, 옥상 등을 활용하거나 건축물에 인접한 토지를 활용한 주택활용형 도시농업, 주택·공동주택 주변의 근린생활권에 위치한 토지 등을 활용한 근린생활권 도시농업, 도심에 있는 고층 건물의 내·외부 등을 활용하거나 도심의 고층 건물에 인접한 토지를 활용한 도심형 도시농업, 공영도시농업농장이나 민영도시농업농장 또는 도시공원을 활용한 농장·공원형 도시농업 및 학생들의 학습과 체험을 목적으로 학교의 토지나 건축물 등을 활용한 학교교육형 도시농업이 있다.⁵⁾

｢도시농업의 육성 및 지원에 관한 법률 시행규칙｣에서 제2조(도시농업의 유형별 세부 분류) 제8조제1항에 따라 도시농업의 유형을 도시농업을 하는 공간과 목적으로 분류한다.

공간에 따른 도시농업은 유휴공간 활용 및 단순한 취미·여가 등의 목적으로 하는 생활농업, 출하의 목적으로 고소득 작물을 중심으로 도심 가까이에서 행하는 근교농업으로 분류하고, 목적에 따른 도시농업은 생활형 농업과 취미·여가의 목적으로 텃밭의 형태를 한 체험형 농업, 교육의 목적으로 자연학습과 생태체험을 통해 정서안정을 목적으로하는 학습형 농업이 있다.

Fig. 4.

Urban agriculture type classification synthesis and case(Source : As shown in Table 1)

김태곤 등(2010)은 도시농업을 목적에 따라 산업형 농업, 체험형 농업, 학습형 농업, 교류형 농업, 순환형 농업으로 분류했다.⁶⁾ 도시지역의 녹지에 입지하여 도시민에게 신선하고 안전한 농산물을 제공하는 형태의 산업형 농업과 텃밭농원, 가정텃밭, 옥상 텃밭 등의 형태의 체험형 농업, 농업체험을 통하여 청소년뿐만 아니라 성인에게도 학습기회를 제공하는 학습형 농업, 소비자가 농업체험을 통해 농업에 대한 이해를 넓히고 그 지역의 직거래를 유도하여 도농 상생효과를 기대하는 교류형 농업, 그리고 환경부하 경감과 환경편익 증진을 목적으로 하는 순환형 농업이 있다.

3.1. 일본 도시농업의 개념 및 현황

도시 농업(Urban Agriculture)의 개념은 이 같은 문제를 해결하고자 나타난 다양한 시도 가운데 하나로 볼 수 있다. 도시농업은 우리나라의 경우 도시 내부에 있는 소규모 농지에서 경영하는 농업으로 규정하고 있으며, 주로 도시에서 이루어지는 작물의 생산 활동을 포괄하는 농업으로 취미 생활형 농업, 건물 내의 식물 공장 형태의 농업을 포함하는 것으로 정의되고 있으나, 일본의 경우, 도시농업이라고 하는 용어 자체에 대한 법률상 명확한 정의나 통일적인 견해는 없는 실정이다. 그러나 그 의미를 대별하자면, 1) 농립수산통계의 농업지역 분류 구분으로서 <도시적 지역>에 포함되는 지역에서 이루어지는 농업 2) 도시계획법에서 말하는 <시가화구획> 및 <시가화조정구역>에서 이루어지는 농업 3) 도시계획법의 <시가화구획>에서 이루어지는 농업 등의 의미로 사용되는 경우가 많다.

일본대백과전서에 따르면 도시농업은 고도의 집약적인 농업경영형태를 띠면서 도시 내에 존재한다는 유리한 조건을 철저히 추구하는 토지 절약적 혹은 자본집약적 시설투자를 행하며, 고도의 판매 전략을 구사하고 경영자로서의 능력을 살린 고생산성, 고수익 농업을 추구하는 것으로 설명하고 있다.⁷⁾ 따라서 농업공해가 발생하지 않게끔 여러 가지 장치를 강구하며 공해 방지 및 제거 등을 위한 투자가 필요하게 된다. 그리고 이 같은 측면 때문에 현재는 주로 야채, 화훼, 과수 등의 원예식물의 운영이 주를 이루고 있다.

2010년의 농림업 센서스에 따르면, 도시지역의 농가 수는 전체 농가호수 253만호 중 25%인 약 63만 6천호이며, 재배면적은 전체재배면적 457ha 가운데 약 14%(65만 8천ha)를 차지하고 있다. 또한 이들 농가 가운데 시가화구역 내에 농지를 소유하고 있는 농가에 대해서 행해진 앙케이트 조사에 의하면 조사대상 농가 1호 당 경영농경지 면적은 75a로, 나라 전체 농가의 평균인 1호 당 133a의 약 60% 정도를 차지하고 있다. 이 가운데 시가화구역 이외의 농지는 38a이다. [표 3]

Table 3

Area of management area per city farmhouse (Survey)

일본의 경우 도시 농업은 점차 발전 내지 확산되는 추세를 보이고 있는데, 이 같은 면은 농림수산성 등이 실시한 리서치에서도 잘 나타나고 있다. 우선은 농업종사인구에 대한 통계⁸⁾를 보면, 외형적으로는 2011년 약 260.천명에서 2015년 209.7천명으로 그 숫자가 완만하게 줄고 있으나 농업에 새롭게 참여하는 인구수는 2011년 58.1천명에서 2015년 65.0천명으로 그 숫자가 증가하고 있다. 이는 기존의 농업 종사인구는 줄지만 새로운 농경기술이나 도시농업 등에 대한 관심이 높아지고 있음을 반증하는 것이라 할 수 있다. 또한 2015년에 실시된 동경 도정 앙케이트에서도 ‘동경에 농업이나 농지를 확보하고 싶다’고 회답한 사람은 85.5%로 2010년에 실시한 같은 조사의 84.6%를 상회하게 나타나고 있는 사실⁹⁾도 향후 도시에서의 도시농업이나 수직농장의 확대 및 확장 가능성을 보여주고 있다.

Fig. 5.

Graph of Change in Agricultural Population Workers(Source : Press Releases of The Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries)

3.2. 일본 수직농장과 식물공장

일본의 경우, 수직농장의 정의는 명확하지 않다. 농업의 주무부처인 농림수산성의 보고서나 기타 지방지자체에서도 수직농업이나 수직농장을 별도로 정의하고 있지 않다. 따라서 일본에서의 수직농장의 정의를 파악하기 위해서는 사전적 정의를 우선 살펴볼 필요가 있다. 디지털 대사전에서는 수직농업을 수직농장을 수직농법에 의해 농산물을 생산하는 시설로 정의하고 있으며 수직농법은 ‘공간을 수직적으로 이용하여 농작물을 재배하는 방법. 토양이 필요 없고 수직으로 적층된 재배프레임이나 경사면 혹은 수직으로 설치된 면 등을 활용하여 온도, 물, 양분 등의 재배환경을 인공적으로 제어하는 농법’으로 규정하고 있다.

Fig. 6.

Examples of multi-stage cultivation and vertical farm in a building(Source : As shown in Fig. 5)

식물공장은 특정 시설 내에서 식물의 생육환경(빛, 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 양분, 수분 등)을 제어하여 재배를 행하는 시설원예 가운데 환경 및 생육의 모니터링을 기초로 하여 고도의 환경제어와 생육예측을 행함으로써 야채 등의 식물의 주년(周年) 및 계획생산이 가능한 재배시설을 말한다.¹⁰⁾

앞에서 살펴본 바와 같이 일본의 경우, 수직농장 혹은 수직농법과 식물공장과의 차이가 분명하지는 않다. 주로 공간의 수직적 이용, 토양이 필요 없는 재배환경, 수직 적층 시스템 적용, 물이나 온도 등의 재배환경에 대한 인공 제어 등은 수직농업과 식물공장 모두에게 적용되는 개념이며 모두 토지 및 공간 활용의 극대화와 환경보전형 시스템 채택 등 그 추구하는 바도 거의 유사하다.

Fig. 7.

Concept of indoor hydroponic cultivation

그러나 식물공장은 야채 등의 식물의 주년(周年) 및 계획생산이 가능한 재배시설이기 때문에 생산과 소비 및 판매에 이르는 사업적 개념이 수직농장에 비해 상대적으로 강한 편이다. 따라서 식물농장은 수직농장의 개념을 계승하면서 신선하고 안전한 농작물의 주년 내지 계획 생산이라는 사실이 강조된 것으로, 주로 사업모델이나 사업성을 전제로 한 특수한 형태의 수직농장으로 볼 수 있다.

4.1. 사례분석 기준 및 필요성

일본의 도시농업은 주로 생산적 기능을 중심으로 하는 경우 수직농장과 정서적 기능을 강조하는 도시농장 등으로 구분되고 있다. 본 연구에서는 건축물을 활용한 도시농장의 사례를 주로 분석하기 위해서 시민농원 등 도시적 차원의 도시농장은 분석의 범위에서 제외하였으며 신선하고 안전한 농산물의 생산 및 판매 등을 목적으로 수직농법이나 고효율 생산을 통해 기존의 건물이나 빈 집 등을 활용한 사례를 중심으로 연구를 진행하였다.

따라서 수직농법을 활용한 수직농장과 식물공장 가운데 도심의 빈 건물이나 용도가 변경된 건물 등을 활용한 사례를 중심으로 조사하였으며, 건축물을 부분적으로 활용하는 경우와 건축물을 전체적으로 활용한 경우로 크게 나누어 도시에서의 건축물을 활용한 도시농장 및 수직농장의 현황과 문제점 등을 파악하였다. 그러나 도시의 유휴부지 등을 활용한 도시(시민) 농장 등에 비교해서 건축물을 활용한 도시농장의 사례는 그 수효가 한정되어 있으며 그 특징 또한 거의 유사하게 나타나고 있다. 그럼에도 불구하고 일본의 건축물을 활용한 수직농장이나 식물공장을 검토하는 것은 향후 건축물을 활용한 도시농장의 대안을 모색하는데 필요한 작업이며, 도시농장의 현황 파악 및 미래 예측을 통해 향후 미래 산업으로서의 도시농업만 아니라 빈집 활용 등 도시 재생적 측면에서의 효용성 등을 제시하는 의미도 있을 것으로 판단된다.

Fig. 8.

Cases analysis criteria and necessity(Source : As shown in Table 1)

4.2. 건물 부분활용형 수직농장

① 파소나 O2

파소나 O2는 일본의 청년실업 및 고령화사회의 문제를 경험하고 여러 대안을 점검, 도농교류의 희망이자 새로운 일자리의 가능성을 제시하는 ‘농업인턴프로젝트’를 실시하고 있다. 청년층부터 중장년층까지 농업에 관심을 가지는 이들을 대상으로 아키타현, 2005년부터는 아오모리현, 와카야마현에서 농업연수를 시행하고 2005년 2월부터는 접근이 용이한 도심에 자리한 본사 지하2층에 취농지원시설인 ‘파소나 O2’를 열어 남녀노소에게 농업에 대한 전반적 지식을 교육한다. 농업분야에서의 고용창출에 이바지하고 있으며 약 자사 건물 1,000㎡의 면적에 완전 인공광형 형태의 식물공장을 운영하고 있다.

취농지원을 목적으로 대표적인 프로그램으로 ‘농업인턴프로젝트’, ‘Agri-MBA농업비즈니스 스쿨’, ‘취농대’, ‘농림어업비즈니스 경영학원’ 등을 파소나 O2 개원 전부터 시행하였고, 파소나 O2 설립 목적이 그 것을 지원하는 것으로 본다. 타 수직농장과는 다르게 수익창출, 식료품 보급이 아니라 농업에 관하여 새로운 고용 창출에 대응하는 것을 목표로 하고 있다. 점점 가중되는 청년실업문제와 고령화 사회에서의 농업 교육에 중점을 둔 것이다.

Fig. 9.

Pasona O2 Vertical Farm Production Facility(Source : Home Page of Pasona O2)

파소나그룹 건물 지하에서 인공 빛과 수경재배 등의 방법으로 작물을 재배하고 있으며, 나아가 취농자가 많아지면 작물 재배 면적이 넓어지고, 산소 배출량이 많아져 환경적인 측면에도 긍정적인 영향을 준다는 목표를 가지고 있다.

② 아메리칸 미스

아메리칸 미스는 마을에서 파는 야채를 만드는 것으로 시작되었다. 2005년 06월에 폐교 된 초등학교를 재생하여 마을의 농산물 직판장으로 활용했지만, 농산물의 공급이 불안정했기 때문에 농가가 직판장으로 도매해주는 것은 운송 루트에 불과한 시설이 되었다. 이후 폴리 염화 비닐 파이프로 물을 흐르게 하는 시스템으로 수경 재배의 노하우를 축적, 2010년에는 생산시스템을 도입하여 폐교에서 농산물을 직접 재배할 수 있는 환경을 만들었다. 주거시설보다 높은 천장과 같은 크기의 실들이 배치된 초등학교 환경이 수직농장으로써의 기능을 충실히 수행한다.

Fig. 10.

Inside view and Self-developed product in American miss(Source : Japan Kei-Sai Newspaper Press Releases 2010. 06. 11)

아메리칸 미스는 주력 사업으로 알루미늄 합금 압출 형재 등을 제조 및 판매하는 ‘알루미늄 사업’과 알루미늄 합금을 사용한 농업용 부재 등을 다루는 기업이다. 생산시스템 도입에 필요한 재배시설 기반을 확립하기에 매우 적합한 기업이었으며 이로 인해 초기투자비용을 최소화할 수 있었다. 일반적으로 수직농장 내부를 클리닝 후 컴퓨터에 의한 자동 제어 등 첨단 관리 시스템을 갖추는 것이 많아 초기투자비용이 늘어 작물재배 비용을 올려 이익을 취하는 것이 어려웠다. 아르미스는 농업 자산을 사용하는 회사와 파트너 관계를 맺음으로써 초기 비용을 절감했고, 또한 자체적으로 생산 및 관리시스템을 개발하여 타 수직농장에 비해 30%정도의 투자비용을 절감하였다.

③ 마이 야샤이 시민농원

마이 야샤이 시민농원은 역전이나 시가지 등의 상업건물은 교외의 대형 상업시설로 테넌트 현상에 일종의 공동화가 심각하게 진행된 이유로 사카세가와역의 역세권 빌딩의 공동화 대책을 모색하던 중 모라나가 엔지니어링이 판매하는 수직농장 시스템을 도입, 기존 건물의 공조나 수독물을 활용하여 초기 투자비용을 절감하였다. 빈 건물을 재활용하고, 시민이 야채재배를 통해 안락함과 생동감을 느끼고 새로운 커뮤니케이션의 장이 될 수 있다는 점에 착목하고 있으며 안전, 위생, 에너지, 교육, 정신적 휴식 등을 주된 목표로 하고 있다. 특히 지하 2층에는 시민농원만이 아니라 지역 특산물 판매소와 다카라즈카 미디어 도서관을 배치하는 등 농원과 도서관, 판매소를 결합한 복합화로 관광특성지구로 발전하고 있다.

Fig. 11.

Production method of citizen farm of Mai Yashai(Source : Home Page of Mai Yashai)

인공광원에 의해 채광이 필요 없고 좁은 공간에서도 다단 재배가 가능하기 때문에 최근 문제가 되고 있는 공실을 유효하게 활용하고, 공조관리를 통해 4계절의 영향을 받지 않아 남녀노소, 장애인도 체력적, 환경적 부담없이 농업을 체험할 수 있다. 실내 환경설정 또한 자유롭기 때문에 계절과 관계없이 원하는 작물을 재배할 수 있으며, 다양한 재배체험을 경험할 수 있다. 노동고용의 측면에서도 유지관리 및 작업이 가볍고 표준화되어있기 때문에 고용차별 없이 위탁 가능하여 자유로운 고용의 창출을 기대할 수 있다.

4.3. 건물 전체활용형 수직농장

① 후지쯔 아키사이 채소공장

Fig. 12.

Vegetable factory production line of Fujitsu AkiSai(Source : Home Page of Fujitsu Japan)

아키사이 야채공장은 후쿠시마현 아이즈와카마츠시에 있던 반도체 공장의 클린 룸을 활용한 폐쇄형 대규모 식물공장으로 저 칼륨 야채를 재배하는 식물공장으로서는 개설 당시 일본 최대 규모의 공장이었다. 아키사이 야채공장은 후지쯔(富士通) 그룹과 학교법인 후쿠시마현립 의과대학 등과 컨소시엄을 구축하여 실증사업으로 시작하였다. 약 1,400㎡의 면적에 현재는 1일 3,500주의 생산능력을 보이고 있으며 가동률은 약 90%에 달한다.

후지쯔 아키사이 채소공장은 유휴의 반도체 공장을 활용한 예로 약 1400㎡의 면적이 양상추 재배용 공간으로 활용되고 있다. 반도체 공장의 높은 천정을 활용하여 7단의 재배 시스템을 천장까지 쌓아 생산성을 향상시켰다. 약 3년의 유휴건물이었음에도 불구하고, 공기정화도가 뛰어난¹¹⁾ 클린 룸을 활용하였다. 통상의 재배환경보다도 잡균의 번식이 적기 때문에 유효기간이 긴 야채를 생산할 수 있는 장점이 있다. 이외에도 반도체 로봇, 원가관리의 노하우 등을 농업에 전용할 수 있으며, 생산자의 대부분은 반도체 산업출신이기 때문에 품질관리 측면에서도 유리하다.

② 도시바 클린 룸 팜 요코스카

도시바의 유휴상태로 있던 동사 시설을 활용, 양상추와 시금치 등을 주 판매 상품으로 하여 연간 300만주, 연간 3억 엔 매출 목표로 공장의 유휴 설비를 활용한 수직농장 형태로 운영한다.

이 공장은 과거 도시바의 플로피디스크를 생산하던 주력공장이었지만, 1990년대 중반 이후 버블붕괴로 20년간 새로운 제품을 생산할 수도 없었다. 또한 수도권 공장 지대인 가와자키시와 요코하마시와도 거리가 멀어 용도변환이나 공장매매가 불가능했다. 유휴상태인 이 공장을 식물재배에 최적화된 파장을 가진 형광등, 최적의 온·습도를 유지하는 에어컨 시스템, 작물의 성장과정을 볼 수 있는 원격 모니터링 시스템, 살균 포장시스템 등 도시바그룹의 고(高)기술과 Know-How를 갖추었다. 사람들의 건강한 생활로 주도하는 사회를 만들기 위해서 세계적으로 헬스케어 사업에 대하여 홍보에 힘썼으며, 그룹의 다양한 기술을 결합하는 등 신규 가치 창출을 위해 ‘뉴 컨셉 이노베이션’을 홍보하였다. 독특한 상품 및 서비스를 제공하고, 사업운영을 강화하기 위해 새로운 판매 전략을 개발하는 것이다.¹²⁾

Fig. 13.

Vegetable factory production line of Toshiba clean room farm Yokosuka(Source : Toshiba Coperation)

③ 코스모팜 이와미자와

설립 43년을 맞는 ‘코스모팜 이와미자와’는 중증 장애인 실업구제 정책으로 사회 복지 법인 ‘큐피드 페어’에서 운영하는 식물공장이며 596㎡ 시설면적에서 장애인 노동자 500 명이 일을 하며 생활하고 있다. 식물공장 사업은 지역의 전력 회사의 지점장으로부터 유기 농작물 재배를 의뢰받은 것으로 시작한다. 실제 사업화에 있어서는 식물 공장 플랜트를 실용화되어 있던 기업과 협업을 통해 장애인을 위한 실업 구제 정책의 일환으로, ‘장애가 있어도 일할 수 있는 구조’, ‘휠체어가 있는 농업’을 목표로 수경재배를 중심으로 사업을 전개해 나갔다. 토지 재배보다 맛·품질이 좋고 영양분이 많은 야채를 만들고 싶은 일본의 식량자급률 향상에 기여하고자 ‘코스모팜 이와미자와’는 폭설 지대에 위치하고 있다.

Fig. 14.

Outside view and Vegetable factory production line of Cosmofarm Iwamizawa(Source : Corporation Japan Facilities Horticulture Association Casebook, 2009)

4.4. 소결

Table 4

Characteristics Synthesis of Vertical farm in building utilization type in Japan

일본 수직농장은 신축에 의한 운영방식보다 기존 건물을 일부 또는 전체를 리모델링하여 운영하는 방식을 채택하는데 초기 대응자본을 최소화하고 폐 건축물의 재생을 위한 대책의 일부분으로 분석된다. 특히 폐쇄된 공장은 식물공장을 개발하는데 건축적·기술적 기초 요건이 충족되어 있기 때문에 수직농장에 최적화 되어 있다. 건물을 일부분 활용한 수직농장은 대부분 소규모로 계획되어 있는데 기존 건물의 일부 유휴 층이나 일부 미사용 공간을 활용하는 방식을 채택하기 때문이다. 다만 기존 공장을 활용하거나 빈 건물을 활용하는 방식의 수직농장은 1,000∼1,400㎡의 면적으로 비교적 큰 규모로 운영이 되고 있다. 즉 건물 부분활용형 수직농장은 자사 건물의 활용을 비롯해 빈 건물을 활용하거나 기존 건물을 임대하는 방식으로 운영되고 있다.

반면 건물 전체활용형 수직농장은 대부분 일본 내 대기업 및 중견기업의 참여로 인해 사업규모가 부분활용형 수직농장보다 큰 규모로 운영이 된다. ‘도시바 클린 룸 팜 요코스카’와 ‘후지쯔 아카사이 식물공장’은 각 기업에서 사용했던 생산시설 전체를 수직농장으로 변경하여 생산·판매를 하고 있음을 확인할 수 있다.

또한 건물의 활용에 따라서 수직농장의 사업방식과 목적이 다르게 분석된다. 공통적으로 일본의 수직농장은 생산과 판매를 위해 설립되었지만 건물 부분활용형 수직농장은 생산·판매 외에도 지역사회 문제인 장애인과 고령자 퇴직자 및 청년 일자리 창출 등의 사회복지의 목적을 보이고 있다. 또한 생산·판매의 목적이 아닌 시민농원의 성격을 보이는 수직농장으로 지역 주민의 여가생활 공간이나 커뮤니티 공간으로서 활용되기도 한다.

반면 건물 전체활용형 식물농장은 생산과 판매를 통한 수익창출을 목적으로 사회복지 및 여가시설로서 성격이 배제되어 넓은 부지에 대규모 생산시설과 판매시스템을 구축해 식물농장을 운영하고 있다. 다만 ‘코스모팜 이와미자와’는 장애인의 고용을 통한 농업을 목표로 사회복지적 성격을 보이지만 500명 이상의 직원을 보유하고 있으며 규모가 큰 수직농장을 구축했기 때문에 생산·판매를 통한 수익창출의 목적을 크게 벗어나지 않는 것으로 보인다.

이상의 사실을 살펴보면, 일본의 건물활용형 수직농장 사례들은 전체 건물 활용형의 경우 주로 도시농업을 통한 수익성 추구 및 새로운 일자리 창출 등에 기여 가능하며 부분 활용형의 경우는 기능 전환이나 폐사용 건물 및 건물 공동화에 등에 대한 도시재생적 활용, 장애인이나 노인 인구의 적극적인 고용, 농업을 통한 교육기능의 강화 등의 특징이 있음을 알 수 있다. 이는 동경의 농업이나 농지에 기대하는 역할로 ‘신선하고 안전한 식물의 공급(62.9%), 자연이나 환경의 보전(52.4%), 농업체험 등의 교육기능(35.4%)이 상위를 차지하고 있다는 2015년 일본 도정 모니터링 앙케이트 결과¹³⁾와도 일치하는 것으로 향후 일본의 도시농장이나 수직농장의 방향성이 신선한 농산물에 대한 지산지소(地産地消) 및 자연이나 환경 보전, 교육 및 고용 등 도시문제를 해결하는 방법으로 제시되고 있음을 보여주고 있다.