인간과 자연의 공존을 위한 기술

PATENT SQUARE Offical Writer
2021-04-14
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< ©Hiroyuki Oki >


21세기 현대인들은 삭막한 도시 생활 속에서 자연과 멀어졌으며, 기술의 발달은 자연과의 단절을 가속화하였다. 이러한 생활 속에서 점점 자연과의 접촉을 찾는 사람들이 늘어났다. 사회적인 맥락에서는 비거니즘의 등장, 동물해방운동의 물결, 환경보호에 대한 경각심으로 자연에 대한 관심이 늘어났다. 최근 몇 년 간 미세먼지의 심각성이 지속적으로 제기되면서 도심 속 자연 환경 조성 노력이 시작되었다. 심리학적으로 자연이 인간에게 주는 정서적인 위로와 안정의 효과에 대한 연구도 인정을 받았다. 이러한 요구에 상응하여 산림청에서는 ‘2020년 정원문화 신규사업’의 일환으로 ‘스마트가든 조성사업’ 추진에 나서기도 했다. 그렇다면 기술이 고도화된 도시 생활 속에서, 인간과 자연의 공존을 가능하게 하는 기술은 어떻게 발전하고 있을까? 이번 Design Close Up에서는 집과 사무실 공간에서 자연과 함께하는 기술들에 대해 알아보고자 한다.


○ 스마트 미니 화단 ‘플랜톤’

< ©Plantone >


‘플랜톤(Plantone)’은 5종류의 식물을 한 번에 키울 수 있는 스마트 미니 화단이다. 자동제어 워터 탱크와 스마트 라이트 센서가 겸비되어 있어, 자주 반려식물을 죽게 하는 수분의 과다보충을 막을 수 있다. 스마트폰 앱으로 실시간 관리 역시 가능하다. 온도, 습도, 조명 밝기는 물론이고 이산화탄소 센서가 설치되어 공기 상태까지 확인할 수 있다.


○ 아쿠아포닉스 기술이 적용된 ‘에코가든’


< ©Ecobloom >


에코블룸(Ecobloom) 사의 ’에코가든(EcoGarden)’은 스마트 미니어처 온실과 셀프클리닝 아쿠아리움이 결합된 제품으로, 반려생물들 간에 순환되는 생태계가 조성되어 있다. ‘아쿠아포닉스(Aquaponics)’ 기술을 적용하여, 물고기의 분뇨가 식물의 영양분으로 재활용 되어 물을 정화하는 기능까지 가능하도록 한 것이다. 자급자족하는 생태계가 만들어지기 때문에 아쿠아포닉스 기술에는 흙, 비료, 농약이 필요없다. 또한, 에코가든에서 살아가는 반려생물들의 상태를 스마트폰 앱을 통해 확인하고 관리할 수 있다. 조명 밝기 조절, 물고기 먹이 공급 등이 와이파이만 된다면 어디서든 가능하니 바쁜 현대인들이 반려 생물과 공존하기 위해 최적의 가든 테크가 적용된 것이다.

< Aquaponics system (US8966816B2) / William Toone, Michael Ready >


○ CES 2020에서 공개한 ‘LG 프리미엄 식물재배기’

< ©LG >


LG전자는 CES 2020에서 ‘프리미엄 식물재배기’를 공개하였다. 집 안에서 채소 재배가 가능한 제품으로, 대부분의 절차는 자동화되어 있다. 20여 종의 채소를 씨앗, 토양 등이 들어있는 일체형 씨앗 패키지를 넣기만 하면 쉽게 재배할 수 있어 큰 기대를 모았다. 새싹채소는 2주, 잎채소는 4주, 허브는 6주 간의 재배 시간이 필요하다고 한다. 프리미엄 식물재배기에 적용된 기술은 ‘정밀 온도 제어 및 정온 기술’, ‘인버터 기술, ’급수 제어 기술‘, ’공조기술‘, ’광량 제어기술‘이다. 이 기술들이 식물 재배에 필요한 온도, 물의 양, 광량 등을 적절히 조절하기에, 사용자는 스마트폰으로 채소의 성장을 모니터링하고 필요한 때에 원격제어만으로 손쉽게 채소를 재배할 수 있다.


○ 90개의 식물을 동시에 재배 가능한 ‘오가든’


< ©OGarden >


‘오가든(OGarden)’은 그 이름처럼 알파벳 O처럼 동그랗게 생긴 외관 내부에서 식물을 재배하는 제품이다. 흙이 필요없고, 내장된 물탱크로 10일동안 물을 주지 않아도 되며, LED 라이팅으로 햇볕을 쬐어주는 자동 시스템이 적용되어 있다. 오가든의 가장 큰 장점은 최대 90개의 채소, 과일, 허브를 동시에 키울 수 있다는 것이다. 원통형의 구조가 회전을 하므로, 재배 시 어려움을 없앴다.


○ 쾌적한 공기와 초록빛 인테리어, ‘바이오 월’

< ©Garden4u >


농촌진흥청에서 개발된 ‘바이오 월(Bio wall)’은 사무실 공간의 한 벽을 식물 잎으로 가득 채우는 인테리어 방식이다. 바이오 월은 휘발성 유기화합물(VOC)을 흡수하고 특수 정화 배양토를 흡착하여 공기를 정화하는 ‘바이오 필터레이션’ 기능을 갖췄다. 실내의 오염된 공기가 식물 잎에서 뿌리로 순환하여 정화되며, 식물 1m2당 실내 공간 15m2 정화가 가능하다. 또한 이 과정에서 실내온도가 평균 0.7℃ 낮아지므로, 여름철 냉방비를 절감할 수 있다.


< 건물공조형바이오정화시스템 (1020120152695) / 대한민국(농촌진흥청) >


○ 컨테이너형 스마트팜 ‘플랜트 스퀘어’

< ©N.thing >


팜테크 스타트업 엔씽은 컨테이너형 스마트팜 ‘플랜트 스퀘어’를 개발했다. 플랜트 스퀘어는 유연한 모듈 시스템을 장착하여 다양한 수요에 따라 그에 각기 맞는 방법으로 구축될 수 있다. 컨테이너 내부는 수직 농장의 형태를 띄고 있어 지상에서의 농업 환경에 비해 면적당 작물 재배의 수확량이 늘어났다. 또한 OS 모니터로 전체 환경을 세팅하고 모니터링할 수 있어, 어디에서든 관리가 가능한 유비쿼터스적 성격을 지니고 있다. 엔씽은 2019년 용인에서 ‘로메인이 자라고 있어요’라는 이름의 스마트 팜을 건설하여, 1년에 30톤의 작물을 서울 근교에서 재배하여 빠른 시간에 서울 강남에 전달하는 시스템을 제안했다.

< LED 블라인드 수경 재배 장치(2020170002058) / 주식회사 엔씽 >


○ 물 소비를 절감한 ‘에어로팜’

< ©AeroFarms >


에어로팜(AeroFarms)은 새로운 수분 공급 방식을 제안한 대규모 스마트 팜이다. 많은 물이 필요하던 수경재배 방식의 식물공장에서 탈피하여, 특수 제작된 천으로 물안개 형태로 물과 양분을 식물 뿌리에 전달하는 방식을 택한 것이다. 이 덕분에 물 소비량이 95% 감소하였으며, 흙을 이용하지 않아 농경지에 구애 받지 않기에 기존 농사보다 75% 높은 수확량을 확보하였다. 인공 햇빛과 조절 시스템으로 24시간 작물 생산이 가능하여, 이와 같은 대형 스마트 팜이 식량 부족과 환경 보호의 새로운 해결책으로 떠오르게 되었다.


< Method and apparatus for aeroponic farming(US8533992B2) / Edward D. Harwood >


○ 가든 테크의 보급화가 가져다 줄 미래를 그리며

< ©Pikrepo >


가든 테크의 활성화는 다양한 원인으로 인해 활성화되었다. 자연에 대한 인간의 향수, 편리한 식물재배 방식의 필요성, 식량난과 환경보호 등이 바로 그것이다. 앞서 살펴본 가든 테크는 반려식물과의 공존, 식용식물의 실내 재배, 그린오피스 환경, 스마트 팜의 운영을 가능하게 하였다. 여전히 가든 테크가 현대인의 생활 전반에 자리잡기까지는 지속적인 연구와 발전이 필요하다. 차후 가든 테크가 더 많은 대중이 즐길 수 있도록 보급화되어, 도시 속 인간과 자연의 공존을 함께 즐길 수 있는 날이 오길 기대해본다. (자료인용 : 특허청 디자인맵)




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