세계 주요 수직 농장 사례 – 혁신적인 도시 농업의 최전선

1. AeroFarms(미국) – 세계 최대의 수직 농장 선구자

AeroFarms는 **미국 뉴저지(New Jersey)**에 위치한 세계 최대 규모의 수직 농장 중 하나다. 2004년 설립된 이후, AeroFarms는 지속적인 기술 개발과 대규모 투자를 통해 도심 속에서 효율적인 농산물 생산을 실현한 대표적인 사례로 평가받는다.

이 농장의 가장 큰 특징은 **특허받은 공중 재배 기술(Aeroponics)**을 사용한다는 점이다. 이 기술은 작물의 뿌리를 공중에 노출한 상태에서 미세한 물방울을 분사하여 영양분을 공급하는 방식으로, 전통적인 토양 재배 방식 대비 물 사용량을 95% 절감할 수 있다. 또한, 수경재배(Hydroponics)보다도 더 적은 자원을 사용하면서 빠르게 작물을 재배할 수 있어 도시 농업에 최적화되어 있다.

AeroFarms는 AI 기반 자동화 시스템을 활용하여 모든 작물의 성장 과정을 실시간으로 모니터링하고 최적의 환경을 조성한다. 이 시스템은 온도, 습도, 조도, CO₂ 농도 등을 자동으로 조절하며, 작물 성장 데이터를 지속적으로 분석하여 생산성을 극대화하는 역할을 한다.

현재 AeroFarms는 잎채소, 허브, 베이비 채소 등을 주로 재배하고 있으며, 기존 농업 대비 390배 높은 생산성을 자랑한다. 또한, 미국 내 주요 슈퍼마켓 체인과 계약을 맺고 신선한 농산물을 공급하면서 친환경·무농약 농업의 대표 모델로 자리 잡고 있다.

2. Plenty(미국) – AI 기반 스마트팜으로 차세대 농업 선도

Plenty는 **미국 샌프란시스코(San Francisco)**를 기반으로 하는 혁신적인 수직 농장 기업으로, 인공지능(AI)과 로봇 자동화 기술을 활용하여 완전 스마트팜 시스템을 구축한 것이 특징이다.

Plenty의 대표적인 기술은 AI 기반의 작물 성장 최적화 시스템이다. 머신러닝 알고리즘을 통해 작물별 최적의 조도, 영양 공급량, 온도 등을 자동으로 조절하며, 실시간 데이터 분석을 통해 최상의 재배 환경을 유지한다. 특히, LED 인공광 조명 시스템을 활용하여 태양광 없이도 높은 광합성 효율을 유지할 수 있도록 설계되어 있다.

이 농장의 또 다른 강점은 수직 형태의 다층 구조 설계이다. 기존의 수직 농장은 일반적으로 선반식으로 배치되지만, Plenty는 곡선형 수직 구조를 적용하여 공간 활용도를 극대화했다. 이를 통해 같은 면적 대비 생산량을 기존 농업의 350배 이상으로 증가시킬 수 있었다.

Plenty는 아마존 창업자인 **제프 베이조스(Jeff Bezos)**와 소프트뱅크(SoftBank)로부터 수억 달러의 투자를 유치하며 빠르게 성장하고 있으며, 현재는 미국 대형 슈퍼마켓 체인과 공급 계약을 맺고 신선한 채소를 공급하고 있다. 이 회사는 향후 10년 내에 전 세계 도시에 500개 이상의 수직 농장을 설립하는 것을 목표로 하고 있다.

3. Sky Greens(싱가포르) – 아시아 최초의 상업용 수직 농장

Sky Greens는 **싱가포르(Singapore)**에 위치한 아시아 최초의 상업용 수직 농장으로, 인구 밀도가 높은 싱가포르에서 국내 식량 자급률을 높이기 위한 혁신적인 모델로 평가받고 있다.

Sky Greens는 **수직 회전식 재배 시스템(Rotating Vertical Farming System)**을 도입하여 공간을 효율적으로 활용하는 것이 특징이다. 이 시스템은 수직 프레임을 회전시키면서 작물에 균일하게 빛과 영양분을 공급하는 방식으로, 같은 면적에서 최대 10배 이상의 생산성을 확보할 수 있다.

또한, 이 농장은 친환경 에너지 시스템을 적용하여 지속 가능한 농업을 실현하고 있다. 예를 들어, 태양광 패널과 빗물 재활용 시스템을 도입하여 전력과 물 소비를 최소화하고 있으며, 전력 사용량이 기존 농업 대비 40% 이상 절감된다.

Sky Greens는 주로 **잎채소(청경채, 시금치, 상추 등)**를 재배하며, 현지 슈퍼마켓 및 레스토랑에 신선한 채소를 공급하고 있다. 싱가포르 정부도 식량 안보 정책의 일환으로 Sky Greens를 적극 지원하고 있으며, 향후 아시아 전역으로 사업을 확장할 계획을 세우고 있다.

4. Mirai(일본) – LED 조명 기반의 대규모 스마트팜

Mirai는 일본 치바(Chiba) 지역에 위치한 세계 최대 규모의 LED 기반 스마트팜으로, 첨단 기술을 활용하여 기후 변화에 영향을 받지 않는 지속 가능한 농업을 실현하고 있다.

Mirai의 가장 큰 특징은 LED 조명을 이용한 광합성 최적화 시스템이다. 기존의 형광등이나 나트륨 램프보다 에너지 효율이 40% 높은 LED 조명을 사용하여 작물의 성장 속도를 빠르게 조절할 수 있다. 연구 결과에 따르면, 특정 파장의 LED 조명을 활용하면 채소의 비타민 함량을 증가시키거나 당도를 조절하는 것이 가능하다.

또한, Mirai는 완전 자동화된 스마트팜 시스템을 도입하여 온도, 습도, 영양 공급, 공기 정화 시스템을 AI가 실시간으로 제어한다. 이를 통해 농장 내부의 환경을 일정하게 유지할 수 있으며, 외부 기후 변화나 자연재해의 영향을 받지 않는다.

현재 Mirai는 상추, 허브, 케일, 바질 등의 잎채소를 주로 재배하고 있으며, 일본 전역의 슈퍼마켓 및 레스토랑 체인에 신선한 채소를 공급하고 있다. 특히, 일본 정부와 협력하여 지진이나 태풍 등 자연재해 발생 시에도 안정적으로 식량을 공급할 수 있는 방안을 모색하고 있다.

결론

세계 각국의 수직 농장은 다양한 기술과 혁신적인 시스템을 도입하여 지속 가능한 도시 농업을 실현하고 있다. AeroFarms와 Plenty는 AI 및 자동화 기술을 활용하여 생산성을 극대화하고 있으며, Sky Greens는 아시아 최초의 상업용 수직 농장으로 공간 활용성을 높인 모델을 제시하고 있다. Mirai는 LED 조명을 기반으로 스마트팜을 구축하여 기후 변화에 대응하는 농업 방식을 보여주고 있다.

이러한 사례들은 향후 도시 농업의 발전 방향을 제시하는 중요한 모델이며, 지속 가능한 식량 공급을 위한 핵심 기술로 자리 잡을 가능성이 크다.