본 논문에서는 식물공장의 효율적인 재배상에 대해 소개한다. 식물공장의 재배상은 여러 단, 라인으로 구성되는데 식물공장의 단위면적당 활용면적을 높이기 위해서는 많은 단으로 재배상을 만들어야 한다. 이러한 구조는 식물 재배이외의 공간을 최소화하여 채산성을 좋게한다. 또한 좋은 재배상을 구상하기 위해서는 작업의 효율성과 조명장치의 배치 그리고 관리방법 등이 추가로 고려되어야 한다.
<h2>식물 재배상 (Bed)</h2><p>식물공장의 재배상은 일반적으로 여러 단으로 되어있고, 재배상들을 열을 지어 배치하는데 이들을 라인이라고 한다. 식물의 재배면적은 재배상의 단 수와 크기 그리고 라인사이의 간격에 의해 결정되는데 식물공장의 단위면적당 활용면적을 높여 수확량을 늘리기 위해 많은 단으로 재배상을 만들고, 통로를 좁게 한다. 재배상의 구조는 식물에게 조명효율을 최대로 하고, 냉난방의 공조시설의 비용을 감안해 밀식재배가 될 수 있도록 해야 한다. 식물 재배이외의 공간을 최소화 할수록 수확량이 많아지고 전기와 냉난방 요금의 비율을 줄여 채산성을 좋게 할 수 있다. 따라서 식물공장의 재배상은 당연히 다단으로 배치하는 것을 기본으로 하고, 재배식물의 종류 및 수확하고자 하는 농산물의 특징에 따라 재배상의 형태를 결정한다. 즉 자갈, 모래, 암면, 상토 등을 사용하는 고형배지 재배상과 고형배지를 사용하지 않는 재배상으로 수경재배 방식 (분무, 점적, 유통 등)이 있다. 재배상의 두 형태는 조금 다를 수 있지만 무기 화학비료를 물에 녹여 무기이온을 흡수하도록 하는 양액재배방식이다. 재배상의 받침대는 부식되지 않는 스테인레스가 가장 좋지만 가격이 비싸고, 알루미늄은 재질의 강도가 약하다. 가격과 재질의 강도를 감안하면 C형강도 좋지만 아연각관이 가장 적절하다고 할 수 있다. 재배상의 배치는 한번 배치한 후 움직일 수 없게 된 고정식이나 배지상 지지대의 밑부분에 바뀌를 달아 이동할 수 있도록 만든 이동식과 배지상을 기계적으로 상하좌우로 이동시키는 입체 회전식이 있다. 최근 여러 형태의 입체회전식 재배상이 많이 개발되고 있는데 이런 형태는 제작에 많은 경비가 드는 문제점과 운영관리의 번거로움이 있는 것으로 알려져 있다. 반면 좁은 공간을 효율적으로 사용하면서 작업을 편하게 할 수 있고, 급수시설이나 조명장치를 단순화해 경비를 절감할 수 있는 재배상으로 관심을 끌고 있다.</p><p>재배상의 단수는 재배하고자 하는 식물에 따라 작업의 효율성과 조명장치의 배치 등을 고려하여 결정하는 것이 좋다. 재배상의 상하 간격은 재배식물의 크기와 지하부 배지상의 크기를 감안해 \( 30 \sim 50 \mathrm{~cm} \) 정도로 하는 것이 적절하다. 단수는 3~8단으로 하는데 각단의 간격이 \( 30 \mathrm{~cm} \)로 8단인 경우 최상부가 \( 2 \mathrm{~m} \) 이상이고, \( 50 \mathrm{~cm} \) 간격이면 \( 4 \mathrm{~m} \) 가 되어 보통 성인이 선체로 작업할 수 없는 높이이다. 식물을 놓고 키울 재배상의 용기재질은 규격에 맞는 플라스틱이나 스테인레스 등을 사용하는 것이 재사용할 때 청소하기 편리하지만 가격이 비싸다. 반면 스티로폼을 조립하여 틀을 만들고 안에 비닐을 깔아 쓰면 저렴하게 만들 수 있다.</p><p>재배상을 관리하기 위해서 각 라인 사이에 통로를 두어야 하는데 재배상이 고정식 또는 이동식이냐에 따라 라인과 라인 사이의 폭이 달라지고, 재배상 라인의 배치가 달라 질 수 있다. 이동식인 경우 작업할 때 라인과 라인 사이를 벌리고 작업할 수 있어 고정식보다 좁게 배치할 수 있으므로 재배상 라인을 많이 설치할 수 있는 장점이 있다. 필자의 식물공장은 재배상 (8단, 폭 \( 60 \mathrm{~cm} \) 길이 \( 180 \mathrm{~cm} \) 높이 \( 200 \mathrm{~cm} \) )에 바퀴를 단 이동식으로 되어 있어 건물면적이 \( 49 \mathrm{~m}^{2} \) (약 15 평)인 실내공간에 각 라인마다 3대씩 이동식 재배상을 6라인으로 설치하여 \( 156 \mathrm{~m}^{2} \) (약 47평)의 재배면적을 확보할 수 있었다. 이는 건물면적 대비 \( 3.2 \)배 정도로 규모를 더 크게 하거나 식물공장 전용 건물을 만들 경우 더 높은 비율의 재배면적을 확보할 수 있다.</p>