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'맞춤 光' 농작물 3만종 목표···주방에 들어선 '스마트팜'

윤좌문 쉘파스페이스 대표 "식량은 안보···건강한 인류 꿈꾼다"
광원 기반 가정용 작물 재배기 개발···"섭취 가능 식물 3만종 도전"
쉘파스페이스에서 개발한 위팜. 위팜은 광원 기반 가정용 작물 재배기다. 에너지가 보존된 상태에서 파장·광도를 자유롭게 조절하는 것이 주요 기술이다.<사진=박성민 기자>쉘파스페이스에서 개발한 위팜. 위팜은 광원 기반 가정용 작물 재배기다. 에너지가 보존된 상태에서 파장·광도를 자유롭게 조절하는 것이 주요 기술이다.<사진=박성민 기자>

우리집 주방이 진화하고 있다. 냉장고 크기만 한 물체(?)의 문을 활짝 열어보니 농작물이 무럭무럭 자라나고 있다. 당뇨·우울증·치매 등 건강에 유용한 고기능성 작물들이다. 곧바로 수확해서 섭취가 가능하다.

이곳에서 재배할 수 있는 작물들은 환경조건이 까다로워 국내에서 수급이 어려운 품종들이다. 아이스플랜트·병풀부터 건강식품으로 대표되는 인삼·당귀까지 다양하다. 재배를 원하는 식물의 모종을 넣고 정보를 입력하기만 하면 된다.

식물 성장에 필수 요소인 토양과 태양이 필요하지도 않다. 인공환경에서 재배한다. 농약도 필요 없이 최고 품질의 식물을 길러낸다. 영양분 또한 땅에서 재배한 식물보다 풍부하다. 유통 과정도 없다. 직접 생산에서 직접 소비한다. 말 그대로 주방에 들어선 '스마트 농장'이다.


과학기술을 마주한 주방의 모습이다. 스마트 농장이 가정집으로 들어오고 있다. 식물 재배부터 수확까지 친환경 농업 생태계가 한 공간에서 이뤄진다. 광원 기반 가정용 작물 재배기를 개발한 쉘파스페이스(대표 윤좌문)가 그려왔던 미래의 모습이 현실로 다가오고 있다.

쉘파스페이스가 개발한 '위팜(WeeFARM)'이 공상과학(Science Fiction) 영화에서나 나올법한 장면들을 그려가고 있다. 위팜은 식물이 성장하는데 최적의 인공환경을 만들어준다. 핵심은 조명 기술이다.

식물의 종별, 생육 단계별로 다양한 파장·광도를 알맞게 조절해 준다. 에너지가 보존된 상태에서 파장·광도를 자유롭게 조절하는 것이 주요 기술이다. 때문에 식물의 품종이 바뀌어도 그에 맞는 인공환경을 공급할 수 있다. 이처럼 자연환경을 그대로 모사함으로써 풍부한 맛과 영양소를 가진 식물을 안전하고 빠르게 기르는 환경을 제공한다.

위팜은 비전문가도 손쉽게 재배할 수 있도록 생육 환경이 자동으로 제어된다. 식물의 이미지·영상 기반 분석 기술로 생장 상태에 대한 피드백도 가능하다.

윤좌문 대표는 "과거 8000년 동안 생산된 식량을 향후 40년 동안 생산해야 한다는 보고가 있다. 인류가 직면한 식량 문제"라며 "최근 미래 농업에 대비한 다양한 기술들이 나오고 있지만 생산량만 극대화되고 영양·식감 등이 떨어져 상품성이 하락하고 있다. 광기술로 한계를 풀어가겠다"고 포부를 밝혔다.

◆ 科技 전문가 10명 뭉쳐 "식물에게 '똑똑한 집'을 지어준다"

쉘파스페이스 구성원들의 모습.<사진=박성민 기자>쉘파스페이스 구성원들의 모습.<사진=박성민 기자>

"식물은 원산지에서 가정까지 오는데 포장·운송 과정에서 생산량의 50% 이상은 버려집니다. 이뿐만 아니라 유통 과정에서 품질을 유지하기 위해 덜 익은 식물을 수확하기도 하죠. 신선도를 유지하기 위해 화학처리도 가해집니다. 특히 토양은 산성화되고 있습니다. 농산물의 질은 점점 떨어지기 마련입니다."

쉘파스페이스는 이같은 문제의식으로 기술개발에 돌입했다. 미래의 농업이 노지재배(자연환경 재배)를 벗어나 맞춤형 인공기술 재배 시대로 변화할 것임을 감지했다. 이제는 식물에게도 '똑똑한 집'이 필요하다는 것.

식물에게 똑똑한 집을 지어주겠다는 생각으로 쉘파스페이스 스타트업 구성원들이 지난 2016년 모였다.

예를 들어 집을 건설할 때 건설·냉난방·공조·전기·조명·토목 등의 다양한 전문가가 필요하다. 이처럼 쉘파스페이스는 식물에게 맞춤형 집을 만들어주기 위해 에너지·농업·환경·수처리·분석측정·IT·데이터마이닝·AI 등의 전문가 10명이 뭉쳤다.

윤좌문 대표는 "쉘파스페이스가 자체적으로 '광원 레시피 마이닝 인프라'를 제작·구축했다"라며 "생물의 성장 단계별로 좋아하는 파장을 찾고 빅데이터화해 최고의 레시피를 만들어내고 있다"고 설명했다.

이어 그는 "식물의 이미지·영상 기반 생장 상태도 확인할 수 있다"라며 "과거에는 식물의 생장 상태를 파악하기 위해 분쇄·건조·추출 등의 과정을 거쳤지만 데이터마이닝 기반 이미지·영상 분석 기술로 성분 분석이 즉시 가능하다"고 덧붙였다.

또 그는 "반려견도 건강하게 키우려면 오랫동안 잘 지켜봐야 한다. 상태 변화에 따라 관리도 달라진다"라며 "이미지·영상 분석법으로 생물을 24시간 지켜보며 최고의 환경을 조성할 수 있다"고 말했다.

◆ "농업 생태계 '10평 규모 연구실'에 모두 담았다" 

윤좌문 대표가 농업의 미래 가치를 설명하고 있다.<사진=박성민 기자>윤좌문 대표가 농업의 미래 가치를 설명하고 있다.<사진=박성민 기자>
KAIST 문지캠퍼스에 위치한 쉘파스페이스. 연구실 또한 특별하다. 10평 남짓 규모의 연구실에 30대의 재배기 연구장비가 밀집돼 있다.

식물의 씨앗-발아-모종-이식-생장-수확-건조-추출-분석까지 이곳에서 모두 이뤄진다. 인공환경에서 최적의 식물 환경 데이터를 꾸준히 수집하고 있다.

윤좌문 대표는 "텅텅 비어있던 공간에 농업 생태계 모든 과정을 집약시켰다"라며 "광원 레시피 마이닝 인프라는 R&D에 대한 효율성을 극대화하고 커뮤니케이션 비용을 최소화한다. 농업기술 구현에 필요한 원스탑 솔루션을 제공한다"고 설명했다.

그는 스타트업 분야를 농업으로 선택한 이유를 설명하며 "식량은 안보다. 그러나 한국은 식량 자급률이 23% 수준으로 취약하다"라며 "다른 국가에 우리의 안보를 떠맡길 수 없다. 농업은 우리가 보호하고 키워가야 할 산업" 이라고 강조했다.

이어 그는 "식물의 가치가 높아지면 식물을 섭취하는 인류의 가치도 함께 올라갈 것"이라며 "미래 시대를 대비하는 기술·제품 개발을 이어가겠다. 과학기술로 안전한 먹거리 생산에 일조하겠다"고 포부를 밝혔다.
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