서울 성동구 성수동 평화빌딩에 위치한 옥상 온실 [한국기계연구원 제공]

박상진 기계연 원장

도심 빌딩에서 작물을 재배하고 수확할 수 있는 ‘옥상 온실’이 등장했다. 국내에서는 첫 사례다. 옥상 온실은 건물의 에너지 사용량과 온실가스 배출은 크게 줄이면서도 작물 생산성은 높이는 기술로, 미래 식량 문제 해결의 열쇠로도 주목받고 있다.

한국기계연구원은 14일 서울 성동구 성수동 평화빌딩 옥상층에서 옥상 온실의 실증 성과를 공개했다고 16일 밝혔다. 면적 200㎡ 규모의 건물 옥상에서 진행된 이번 실증 연구는 이상민 기계연 박사 연구팀이 맡았다. 상용건물 옥상에 온실을 구축한 사례는 이번이 처음이다.

연구팀은 세계 최고 수준의 ‘액티브 에너지 교환기술’을 개발해 옥상 온실에 적용했다. 열과 이산화탄소를 교환하는 기술을 통해 도심 속 유휴공간인 옥상을 ‘농작지’로 탈바꿈시킨 것이다.

건물에서 나오는 열과 이산화탄소를 활용해 온실이 최적의 환경으로 유지되도록 설계했다. 기계연 관계자는 “냉·난방 에너지는 20％를 절감하고, 온실가스는 30％를 감축하는 동시에 작물 생산성은 20％ 증가시키는 효과를 기대할 수 있다”고 설명했다.

도심에 위치한 지리적 이점과 스마트팜 도입을 통해 생산 과정을 대폭 간소화했다. 산지에서 소비처까지 저온으로 수송하며 발생하는 손실을 막고, 제공 시간을 줄일 수 있다.

주변 상권 분석을 통해 맞춤형 작물을 재배해 경제성도 높일 수 있다. 실제 성수동 옥상 온실에서는 주변에 고급 음식점이 많다는 점을 고려해 서양가지, 오크라 등이 재배되고 있다.

또 옥상 온실은 자동화 시스템으로 유지된다. 연구팀은 건물 에너지 절감을 극대화하기 위해 외부 기상 조건에 따라 냉난방, LED, 양액 공급 등 모든 시스템을 제어할 수 있는 ‘맞춤형 스마트팜 솔루션’을 단독 개발했다.

기계연에 따르면 주 2회 1명의 인력만으로 200㎡ 면적을 관리할 수 있을 정도로 자동화 수준이 높다. 식물 생산에 필요한 잎을 솎고, 열매를 수확하는 등 최소한의 활동만으로 재배할 수 있다.

옥상 온실은 준공 이후 도시농업을 통해 다양한 사회적 가치를 추구를 위한 목적으로 주민을 위한 리빙 랩으로도 운영되며, 체험, 교육, 치유 등 다목적 복지 공간으로 활용된다.

박상진 기계연 원장은 “(옥상 온실은)식량, 주거지, 에너지 등 문제를 도시에서 어떻게 해결할 수 있을까에 대한 고민에 대한 좋은 모델이 될 것”이라고 말했다.

이영기 기자