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현재 식물공장의 대부분의 시설과 장비는 전기로 구동되기 때문에 에너지 소비량이 상대적으로 높다는 점을 인식해야 합니다.
바로 높은 에너지 사용으로 인해 이 기술을 둘러싼 많은 논쟁이 있습니다.
그러나 식물공장의 진정한 가치는 에너지 사용량만으로 결정될 수는 없다고 생각합니다. 오히려, 그들의 중요성은 불리한 기상 조건과 환경에서 작물 재배의 어려움을 해결하는 능력에 있습니다.
기온이 극도로 높은 지역이나 토양 및 지질학적 조건이 문제가 있는 지역에서는 야외에서 작물을 재배하는 것이 극히 어렵습니다. 이러한 극한 상황에서도 작물을 생산할 수 있는 것은 바로 식물공장의 기술 덕분입니다.
따라서 식물공장은 젊은 세대와 현대 농민들이 탐색하고 연구할 만한 시간과 노력을 들일 가치가 있는 곳이다. 정말 의미가 깊은 농업 분야입니다.
이 기사에서 우리는 매혹적인 세계를 탐구합니다. 식물 공장.
식물 공장 의미
식물 공장을 이해하기 전에 시설 농업과 수직 농업에 대한 의미와 확장을 명확히 할 필요가 있습니다.
시설농업은 대표적인 현대농업 생산방식이다.
식물과 동물의 성장과 발달에 필요한 최적의 환경에 공학적 장비, 환경기술, 생물학적 기술 등을 종합적으로 적용하여 이들 시설 내에서 농업생산을 하고 있습니다.
시설농업의 대표적인 형태는 비닐하우스이고 진화형은 수직농업이다. 최근 수직농업의 대표주자는 식물공장이다.
식물 공장의 본질은 농업 생산을 합리화하는 것입니다. 완전히 산업화된 환경에서 작물은 산업적으로 재배되어 날씨에 의존하는 농업의 특성을 완전히 제거합니다.
식물공장의 기본모델은 물, 비료, 공기, 빛, 온도 등 식물생육에 필요한 환경조건을 컴퓨터, 전자센싱시스템, 농업설비 등을 통해 고정밀 자동제어하여 가장 적합한 생육조건을 제공하는 것이다. 식물을 위해.
수경식물공장의 식재방법은 생육대를 수직으로 쌓아 다층재배를 하는 것이다. 이것은 토지 이용을 극적으로 증가시켜 불충분한 경작지 문제를 우회합니다.
식물 공장의 산업 체인은 주로 업스트림 농업 기술 부품 제조업체, 미드스트림 식물 공장 기업 및 솔루션 제공업체, 다운스트림 농산물 채널 판매의 세 부분으로 구성됩니다.
식물 공장은 어떻게 작동합니까?
식물공장, 수직농장, 실내재배 모두 시설농업의 고도화 단계인 지능형 시설농업에 속한다. 또한 일반적으로 더 세련되고 스마트한 실내 식물 공장 온실로 이해될 수 있습니다.
그들이 어떻게 작동하는지 보자!
첫째, 재배 환경이 완전히 통제됩니다. 즉, 적절한 온도, 습도, 광도 및 CO2 수준을 설정하여 식물이 최대한 잘 자랄 수 있도록 해야 합니다.
모든 것이 실내에 있기 때문에 전통적인 농업의 실질적인 문제가 될 수 있는 날씨나 해충에 대해 걱정할 필요가 없습니다.
비록 다양한 방법이 있지만 무토양 재배, 보편적인 표준화된 시스템은 아직 확립되지 않았습니다.
식물공장에서는 수경재배나 수경재배를 많이 사용합니다. 토양 대신에 식물은 영양분이 풍부한 물에 뿌리를 매달거나(수경재배) 영양분 미스트를 뿌립니다(수경재배).
이 방법은 전통적인 농업보다 물을 훨씬 적게 사용할 수 있습니다.
조명이 핵심이다. 실내에서는 햇빛을 피할 수 없으므로 대신 LED 조명을 사용합니다. 이 조명은 식물이 광합성을 위해 가장 필요로 하는 빛의 파장만 방출하도록 설계되어 효율성이 높습니다.
마지막으로 자동화는 이러한 공장의 큰 부분을 차지합니다. 기계는 파종, 수확, 때로는 포장까지 처리합니다. 이를 통해 인건비를 절감하고 효율성을 높일 수 있습니다.
식물공장의 장점
식물공장은 쉽게 말해 재배조건, 자연친화성, 지능화 측면에서 특별한 장점이 있다.
능가 땅
도시의 지속적인 확장, 고부가가치 산업의 개발수요, 환경보호운동의 고도화 등으로 농지이용에 대한 긴장은 더욱 고조되었다.
식물 공장의 주요 잠재력 중 하나는 토지 부족을 변화시키는 데 있습니다.
다층 수직 재배를 통해 식물 공장의 단위 면적 수확량과 토지 및 공간 자원의 활용은 전통적인 식재 방식을 훨씬 능가합니다.
수직 식재 모델을 채택한 일부 식물 공장은 10-14층에 도달할 수 있으며 동일한 점유 면적에서 실제 유효 면적은 4.2배까지 증가할 수 있습니다.
기술의 발전과 내부 환경 규제 능력의 향상으로 이 수치는 여전히 개선의 여지가 상당합니다.
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수경재배, 스폰지 기질, 수경재배와 같은 무토양 재배 방식의 광범위한 사용으로 식물 공장은 본질적으로 토양에 대한 전통적인 시설 농업의 의존성에서 해방되었습니다.
이러한 자유는 사이트 선택에서 거의 완전한 유연성을 허용합니다. 버려진 공장, 건물, 컨테이너는 모두 식물 공장으로 전환할 수 있습니다.
전통적인 농업 생산이 극도로 어려운 모래 및 염-알칼리 토지와 같이 상대적으로 수자원이 부족한 지역에서는 식물 공장의 운영이 영향을 받지 않습니다.
간단한 요약
위치 선택의 자유는 전통적인 농업과 다른 식물 공장에 비즈니스 모델을 제공합니다. 즉, 교외 또는 도시 내에서 대규모 재배를 수행하여 가능한 한 생산지를 소비자에게 가깝게 만드는 것입니다.’ 테이블.
이를 통해 장거리 운송 및 다단계 유통에 대한 의존도를 줄이고 보관 및 운송 비용을 낮추면서 더 신선한 농산물을 공급할 수 있습니다.
높은 공간 활용도와 결합된 다양한 위치 조건은 또한 섬, 극지방, 우주 정거장, 심지어 미래의 달 연구 기지와 같이 공간이 부족한 시나리오에서 식물 공장을 최고 또는 유일한 선택으로 만듭니다.
자연을 넘어
경작 가능한 토지에 의존하는 것 외에도 전통적인 농업은 온도, 계절, 강수량 및 햇빛과 같은 일련의 자연 조건에도 의존합니다.
온실 식재는 외부 환경에 대한 의존도를 다소 줄여 비수기 및 연중 생산을 달성할 수 있습니다. 그러나 식물 공장의 비전은 훨씬 더 야심차다.
이상적인 식물 공장은 자연광에 전혀 의존하지 않고 인공 광원을 사용하여 식물의 성장 요구를 충족시킵니다. 업계에서는 현재 주로 LED 식물 조명을 사용합니다.
LED 재배 조명의 효율성은 단순히 자연광을 모방하는 것이 아니라 재배되는 작물의 생물학적 영향에 따라 빛의 강도, 품질 및 주기를 조정하여 보다 효과적으로 식물 성장 촉진.
식물에 빛을 비추는 전 과정에 재배조명을 보완하거나 LED 식물조명을 사용함으로써 식물의 생육 촉진, 수확량 증가, 제품 형태 및 색상 개선, 병충해 감소 등의 효과를 얻을 수 있다.
식물 공장의 내부 환경 제어 정밀도는 전통적인 시설 농업을 훨씬 능가하여 연중 생산이 가능합니다.
모든 내부 성장 요소는 작물이 더 이상 계절, 자연 재해 및 기후에 영향을 받지 않도록 작물의 최적 성장 매개 변수 아래에서 가능한 한 많이 유지됩니다.
외부와 준격리를 이루기 때문에 해충과 질병의 침입을 최대한 최소화합니다. 공장 내부의 생육 환경이 더 깨끗해지고 식물의 건강도 좋아집니다.
간단한 요약
요약하면, 식물 공장은 수확량을 늘리고, 성장 주기를 더 잘 제어하고, 보다 일관된 성장을 보장하고, 안정적이고 예측 가능한 수확량을 달성하는 것을 목표로 합니다.
보고서에 따르면 식물 공장의 토마토는 전통적인 온실 토마토의 성장 주기가 100일인 것과 비교하여 식재 후 2개월 만에 수확할 수 있다고 합니다. 잎이 많은 채소는 야외 재배에 필요한 시간의 1/5에서 1/3로 수확할 수 있으며 휴경 기간이 필요하지 않습니다.
예를 들어, 세계 최대의 수직 농장으로 알려진 AeroFarms는 16일마다 채소를 수확할 수 있으며 연간 총 수확량은 약 900,000kg입니다.
중국농업과학원의 연구 결과 식물공장에서 약 60일 만에 벼 수확을 성공적으로 달성했다. 이것은 노지 환경에서 벼 재배를 위해 약 120일의 전통적인 성장 주기를 효과적으로 절반으로 줄였습니다.
녹색산업
현대 농업은 다양한 식물을 재배하지만 불행히도 환경 보호를 우선시하지 않습니다.
토지를 경작하는 행위는 본질적으로 자연 오염 물질을 생성하지 않습니다. 그러나 농부들은 좋은 작물 수확량을 보장하기 위해 파종하는 동안 많은 양의 비료와 살충제에 의존하는 경우가 많습니다.
비료와 농약의 과도한 사용은 환경 친화적이지 않습니다. 그것은 토양 저하, 지하수 오염 및 인체에 안전하지 않은 잔류물로 이어질 수 있습니다.
UN의 관련 보고서에 따르면 전 세계 온실 가스 배출량의 13~21%가 농업 부문과 관련이 있습니다. 기후 위기에 대처하려면 농업의 이니셔티브도 필요합니다.
식물공장, 소비자와 가까운 곳에 위치’ 운송 거리를 단축할 수 있어 탄소 배출을 어느 정도 줄이는 데 도움이 됩니다.
동시에 농업은 필연적으로 많은 양의 물을 사용합니다.
유엔식량농업기구에 따르면 “2020년 식품 및 농업 현황” 보고서에 따르면 농업용수 사용은 전 세계 수자원 소비의 70%를 차지합니다.
물
상대적으로 폐쇄적이고 고도로 제어 가능한 환경 덕분에 식물 공장은 매우 높은 수준의 수자원 재활용을 달성할 수 있습니다.
Auxgrow의 수경 수직 시스템의 생산 능력은 크게 향상되었으며 물 소비량은 기존 재배 방법의 약 5%에 불과합니다.
과학적으로 설계된 스마트 관개 시스템은 작물에 필요한 정확한 물 균형을 결정할 수 있습니다. 재활용 시스템과 결합하여 물 소비를 90%에서 97%까지 줄일 수 있습니다.
비료
지능형 시스템의 존재는 또한 식물 공장에서 양액의 활용률을 강화합니다.
식물 공장의 비료 이용률은 노지 재배의 2~3배에 달할 수 있습니다.
aeroponics 및 통합 물 및 비료와 같은 시스템은 영양분이 뿌리 시스템에 직접 전달되도록 할 수 있습니다. 흡수되지 않은 영양분도 재활용할 수 있어 과도한 비료 사용을 줄일 수 있습니다.
오토메이션
식물 공장에는 고도로 자동화된 로봇 작업을 실행 가능한 모델로 만드는 수많은 지능형 시설이 갖춰져 있습니다.
자동화된 로봇은 식물을 재배치하고 밀도를 관리할 수 있습니다. 이를 통해 인적 오류를 최소화하고 농업 생산의 노동 강도 문제를 해결할 수 있습니다.
계속되는 인건비 상승과 부족한 농업보상을 감안하면 현명한 결정임에는 틀림없다.
살충제
고추, 가지, 토마토, 오이, 멜론과 같은 작물은 윤작 문제가 있습니다.
많은 식물 공장이 자연 토양에 의존하지 않고 지속적인 작물 재배에 영향을 받지 않는 고수익 작물을 재배함으로써 이러한 문제를 피하지만 여전히 고유한 문제에 직면해 있습니다.
그러나 대부분의 식물공장은 이러한 문제가 없고, 자연토양이 필요하지 않으며, 고수익 작물은 집약적인 연속작물로 인한 수확량 감소를 걱정할 필요가 없다.
식물공장의 단점
식물공장이 제공하는 다양한 혜택은 여러 분야에서 주목과 투자를 받고 있다.
그러나 다른 신흥 기술과 마찬가지로 식물 공장도 앞으로 다양한 도전에 직면해 있습니다.
이러한 과제는 투자자와 혁신가에게 중요한 질문을 제기하며 탐구와 개선의 영역을 제공합니다. 여기에서는 식물 공장이 직면한 몇 가지 주요 과제를 살펴보겠습니다.
높은 비용
신생 기업에 대한 상당한 자금 요구 사항 외에도 식물 공장의 일상적인 운영은 상당히 비쌀 수 있습니다.
식물 공장은 자연 조건을 인공 환경으로 대체하며 비용은 전통적인 농업보다 훨씬 더 많은 에너지 소비입니다.
현재 식물공장은 통일된 설계체계가 없고, 업체마다 설비가 다양하다. 그러나 에너지는 예외 없이 가장 중요한 비용 요소입니다.
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목표 작물의 일일 조명 요구 사항을 알아야 할 뿐만 아니라, 좋은 타이밍 조정 당신의 지갑에 좋을 것입니다!
자르기 제한 사항
식물 공장은 밀, 쌀, 옥수수, 목화, 대두와 같은 농작물과 같은 모든 작물을 재배하는 데 적합하지 않습니다. 현재 대부분의 식물 공장은 뿌리 시스템이 얕은 작물에만 적합한 수경 재배, 수기 재배 및 무토양 재배 모드를 사용합니다.
이러한 시스템에서 경제적으로 재배할 수 있는 작물의 범위를 확장하는 것은 중요한 과제입니다.
낮은 시장 수용도
식물 공장은 고품질 작물을 생산할 수 있지만 시장에서의 승인은 보장되지 않습니다.
어떤 사람들은 수경 재배 야채에 대해 회의적입니다., 주로 수경 재배 과정에 대한 이해가 부족하거나 오해가 있기 때문입니다.
가능한 경우 세미나, 대화 또는 농장 투어를 조직하면 사람들이 수경재배의 과학을 이해하고 오해를 불식시키는 데 도움이 될 수 있습니다.
농가 시식회 개최’ 시장, 상점 또는 공공 행사는 소비자가 수경재배 채소에 가까이 다가가도록 도울 수 있습니다. 교육 활동은 녹색 공장 식물에 대한 소비자의 인식을 바꾸는 데 도움이 될 수 있습니다.
그러나 이러한 도전은 혁신과 성장의 기회를 제공하기도 합니다. 이 부문을 도전에 맞서는 투자자와 기업가를 위한 흥미진진한 공간으로 만듭니다.
식물공장 성공사례
물론 식물 공장 분야의 성공적인 사례 연구는 귀중한 통찰력을 제공합니다.
이러한 성공 사례는 도전에도 불구하고 혁신적인 기술과 비즈니스 모델을 통해 식물 공장이 실제로 실행 가능하고 지속 가능하며 수익성이 있음을 보여줍니다.
많음 (미국). Plenty는 최첨단 기술을 사용하여 수직 농장에서 잎이 많은 채소를 비롯한 다양한 작물을 재배합니다. 그들의 성공은 맛, 질감 및 지속 가능성에 대한 헌신에서 비롯됩니다.
도시 작물 솔루션(벨기에). 실내 수직 농업을 위한 혁신적인 솔루션과 지속 가능성에 대한 노력은 환경에 민감한 소비자를 매료시켰습니다.
수직 필드(이스라엘). 수직 농장에서 다양한 작물을 지속 가능하게 재배하겠다는 그들의 약속은 친환경 관행에 관심이 있는 소비자들에게 반향을 불러일으켰습니다.
Mirai (Japan). 실내에서 무농약 농산물 재배에 중점을 둔 Mirai의 노력은 깨끗하고 안전한 식품을 원하는 소비자들 사이에서 큰 인기를 끌었습니다.
Sky Greens(싱가포르). 인구 밀도가 높은 싱가포르에서 신선한 농산물을 제공함으로써 그들은 현지 및 신선한 음식에 대한 수요를 활용했습니다.
식물공장의 미래
현재 식물 공장은 고도로 산업화되지 않았으며 식물 공장 또는 수직 농업과 관련된 높은 에너지 비용은 실제로 성장 및 확장성에 대한 주요 장벽입니다.
높은 에너지 비용 문제를 해결하기 위한 두 가지 가장 일반적인 아이디어가 있습니다.
에너지 효율 개선
광-전기 변환 효율을 개선하는 것은 현재 식물 공장에서 초점을 맞추고 있습니다.
에너지 효율적이고 효과적인 장비를 선택하고 정밀한 내부 환경 제어 시스템을 설계함으로써 에너지 사용을 최대한 활용할 수 있습니다.
LED 식물 조명은 이 개념에 따른 선택입니다. 마찬가지로 단열 및 HVAC(난방, 환기 및 냉방) 기술의 개선으로 온도 및 습도 조절에 필요한 에너지를 줄일 수 있습니다.
재생 가능 에너지원 통합
광전지, 풍력 및 수력 발전소에 인접한 식물 공장을 건설하면 더 저렴한 에너지를 이용할 수 있습니다. 그러나 이 접근 방식에는 한계가 있습니다. 발전 시설은 일반적으로 소비자 시장에서 일정 거리에 있습니다.
이것은 전통적인 장거리 운송 모델로 되돌아가 식물 공장의 경제적 생존력을 잠재적으로 약화시킬 수 있습니다. 식물 공장이 대규모 농업과 경쟁하는 것은 어려울 수 있지만 그렇다고 해서 어느 국가나 지역에도 매력이 없는 것은 아닙니다.
혜택 강화에 집중
예를 들어, 아라비아 반도의 산유국은 일반적으로 자연 조건이 열악하여 야외 농업이 매우 어렵습니다.
그러나 이들 국가는 에너지 가격이 비정상적으로 저렴하고 소비자가 매일 먹는 수입 야채는 이미 비쌉니다. 이러한 독특한 시장 상황에서는 식물 공장이 탁월한 선택이 될 수 있습니다.
이러한 솔루션 중 일부는 상당한 선행 투자가 필요하지만, 이러한 솔루션이 제공하는 장기적 절감 효과는 식물 공장의 경제적 실행 가능성을 높일 수 있습니다.
핵심은 여러 각도에서 문제에 접근하고 서로 다른 기술과 전략을 결합하여 에너지 효율성을 극대화하고 가능한 한 비용을 최소화하는 것입니다.
맞춤형 식물 공장 시스템을 찾고 있거나 공장용 LED 식물 조명 구매에 관심이 있거나 잠재력을 평가하기 위해 미니 수직 시스템을 고려, 제발 오늘 Auxgrow에 연락하십시오.
제이스
AUXGROW의 디지털 마케팅 관리자인 Jayes는 수경 재배 시스템에 대한 열정과 LED 재배 조명에 대한 전문 지식을 결합합니다. 실무 경험과 깊은 이해를 바탕으로 Jayes는 지속 가능한 재배의 세계로 여러분을 안내합니다.
