딸기 스마트팜 도시농장은 정보통신기술(ICT)과 인공지능(AI), 환경제어 시스템을 활용해 도시 한가운데서 사계절 안정적으로 딸기를 재배하는 실내형 농장을 의미합니다. 비닐하우스나 노지 대신 지하보도, 유휴 건물, 도심 빈 공간 등을 활용한다는 점에서 기존 농업과 도시 재생을 동시에 겨냥한 새로운 형태의 농업 모델로 주목받고 있습니다.
스마트팜·도시농장 개념과 딸기 작물의 궁합
스마트팜은 온도, 습도, 일사량, 이산화탄소, 양액(비료) 공급, 조명 등을 센서와 자동제어 시스템으로 관리하는 농업 방식입니다. 과거 비닐하우스에서도 자동 개폐, 난방 장치 등이 쓰였지만, 스마트팜은 여기에 데이터 수집과 원격 제어, AI 기반 의사결정이 결합되면서 훨씬 정밀한 ‘환경 맞춤형 재배’를 가능하게 합니다.
딸기는 온도, 일장, 습도, 양분 조건에 민감한 작물이라 환경 변동이 큰 노지보다 실내·시설재배에서 품질과 수량 관리가 훨씬 안정적입니다. 겨울·봄철이 주요 출하시기였던 딸기는 시설원예와 수경재배, 스마트팜의 도입으로 사계절 생산이 가능해졌고, 특히 도시 실내 공간을 활용한 스마트팜에서는 외부 기후와 거의 무관하게 일정한 품질의 고당도 딸기를 생산할 수 있습니다.
도시농장이라는 관점에서 보면, 딸기 스마트팜은 소비지와 생산지가 동일한 공간 안에 존재한다는 점이 특징입니다. 도심 지하보도나 도심 건물 내부에 설치된 시설에서 재배된 딸기가 바로 인근 카페, 마트, 학교 급식 등에 공급되면서 물류 거리를 줄이고, 신선도를 높이며, 동시에 시민 체험·교육 공간으로도 활용됩니다.
시설 구조와 재배 방식: 수경재배·수직농장
딸기 스마트팜 도시농장은 대체로 토양 대신 베드와 배지를 사용하는 수경재배 시스템을 기본으로 합니다. 배지 위에 딸기를 심고, 양액 공급 장치를 통해 물과 비료를 정확한 농도와 양으로 공급하는 구조라 토양병해를 줄이고, 연작 피해 우려를 낮추며, 노동 강도도 줄일 수 있습니다.
시설 내부에는 온·습도 센서, 이산화탄소 센서, 광량 센서 등이 설치돼 있고, 이 데이터는 온실 제어 시스템이나 로컬 PC, 클라우드 서버로 전송됩니다. 시스템은 이 데이터를 바탕으로 환기창 개폐, 보온·차광 커튼, 유동팬, 제습기, 난방기, 양액기 등을 자동으로 제어해 딸기가 가장 잘 자라는 범위로 환경을 유지합니다. 특히 배지 온·습도와 양액의 EC·pH를 정밀하게 관리해 과도한 염류 축적을 막고, 안정적인 양분 공급을 통해 수량과 당도를 동시에 확보합니다.
도시형 스마트팜에서는 수직농장 구조도 중요한 요소입니다. 1단이 아니라 2단 이상 선반 구조를 활용해 같은 면적에서 재배 가능한 주 수를 늘려 단위면적당 생산량을 크게 끌어올립니다. 실제 대형 딸기 스마트팜에서는 2단 재배 방식으로 일반 농가에 비해 같은 면적에서 거의 두 배 수준의 생산량을 올리고 있습니다. 도시 지하보도 같은 긴 직선형 공간에서는 이러한 수직·다단 재배 구조가 특히 효율적입니다.
AI·센서·조명: 딸기 생육환경의 디지털 제어
도시 딸기 스마트팜의 핵심은 사람의 감각이 아니라 센서 데이터와 알고리즘으로 환경을 관리한다는 점입니다. 온도·습도·CO₂·광량·양액 데이터가 실시간으로 수집되며, 이 값이 설정된 최적 범위를 벗어나면 제어 장치가 자동으로 작동합니다. 예를 들어 온도가 상승하면 환기창을 열거나 냉방을 가동하고, 습도가 지나치게 높으면 제습기를 작동하는 식입니다.
실내형 도시농장에서는 자연광이 부족하기 때문에 LED 조명의 역할이 중요합니다. 일부 시설은 낮 동안에는 자연광을 보조하고, 야간에는 일정 시간 동안 LED를 집중적으로 켜서 딸기의 광합성을 유도합니다. 대전의 지하보도 딸기 스마트팜 사례에서는 오전 9시부터 오후 7시까지 조명을 밝게 켜 두고, 야간에는 소등하는 방식으로 일장을 인위적으로 설계해 생육을 일정하게 유지하고 있습니다.
LED 스마트팜의 장점은 광량과 파장, 일장 길이, 주야간 온도차를 인위적으로 설계함으로써 당도 형성을 극대화할 수 있다는 점입니다. 광합성이 충분히 일어나도록 광원을 제공하고, 이에 맞춰 적절한 이산화탄소 농도와 온도를 유지하면 딸기의 당 합성이 활발해져 고당도 재배가 가능하다는 분석이 제시되고 있습니다. 이 과정에서 AI는 과거 생육·수확 데이터를 학습해 어떤 환경에서 당도가 가장 높았는지, 병해 발생률은 어땠는지 등을 분석하고, 이를 바탕으로 제어 기준을 계속 보정합니다.
실제 도시 사례와 생산·운영 구조
Urban strawberry hydroponic farm
국내에서는 지하보도나 도심 빈 공간을 활용한 딸기 스마트팜 사례가 점차 늘고 있습니다. 대전의 한 지하보도는 약 966㎡ 규모 공간에 4500주가 넘는 딸기와 바질 등 채소를 재배하는 스마트팜으로 탈바꿈했으며, AI 기반 환경제어 시스템과 조명·양액 자동공급 장치를 통해 월평균 350kg 수준의 딸기를 생산하고 있습니다. 이 공간은 단순 생산시설을 넘어 시민이 방문해 관람하고 체험할 수 있는 도심형 농장으로 운영되고 있습니다.
또 다른 대형 스마트팜 사례에서는 농업회사법인이 1만5000㎡ 규모 시설에 2단 재배 시스템을 적용해 설향, 금실, 킹스베리, 피치베리 등 국내외 14종의 딸기를 한곳에서 재배하고 있습니다. 이 시설은 LED 조명, 3중 차광막, 대형 냉난방 장치 등을 갖추고 있으며, 인공지능을 적용해 재배와 수확까지 자동화 수준을 높여 ‘딸기 공장’에 가깝다는 평가를 받고 있습니다.
도시형 스마트팜의 비즈니스 모델은 단순히 작물을 재배해 도매시장에 출하하는 방식에서 벗어나, 프리미엄 직거래, 가공·디저트 연계, 체험 농장, 교육 프로그램, 도시재생 프로젝트와 결합하는 방식으로 확장되고 있습니다. 논산 등에서는 청년 농업인들이 지능형(스마트) 농업 기반의 딸기 수출단지를 조성해, 데이터 기반 재배기술을 무기로 해외 시장에 진출하는 방향도 추진하고 있습니다.
장점·과제와 도시 속 확장 가능성
딸기 스마트팜 도시농장의 가장 큰 장점은 기후와 계절에 크게 구애받지 않고 균일한 품질의 딸기를 안정적으로 생산할 수 있다는 점입니다. 실내·지하 공간을 활용하기 때문에 폭염·한파·폭우 같은 기상이변의 영향을 최소화할 수 있고, 수경재배와 환경제어로 병해충 발생을 줄일 수 있어 농약 사용량도 낮출 수 있습니다. 또한 수직·다단 재배로 단위면적당 수량이 높고, 도심 소비지 인근에서 생산해 물류비와 탄소배출을 절감할 수 있습니다.
노동 측면에서는 양액 공급, 온·습도 관리, 창문 개폐 등 온실 관리의 80% 이상을 원격·자동으로 처리할 수 있어 고령화와 노동력 부족 문제를 완화하는 대안으로 주목받고 있습니다. 스마트폰 앱이나 PC로 시설을 관리하면서도, 데이터 기반으로 생육 상황을 모니터링할 수 있기 때문에 농업 경험이 적은 청년이나 도시민도 일정 수준까지는 빠르게 기술을 습득할 수 있습니다.
다만 초기 시설 투자비가 크고, 에너지 비용(특히 LED 조명과 냉난방)을 어떻게 줄이느냐가 수익성의 핵심 변수라는 점은 과제입니다. 또한 고도의 ICT·데이터 분석 역량이 필요해 농업인·운영자의 디지털 역량 격차를 해소하는 정책적 지원과 교육이 필수적입니다. 도시 공간 계획 측면에서는 지하보도, 유휴 공공시설 등과 어떻게 연계하고, 시민 접근성·안전성·법적 규제를 어떻게 조정할지에 대한 논의도 함께 진행되어야 합니다.
향후에는 도시 에너지·열 회수 시스템과 연계해 스마트팜의 전력·난방 비용을 줄이고, AI가 품질·당도·수확 시기를 정밀하게 예측해 도시 내 리테일·푸드 서비스와 실시간으로 연동되는 구조가 구축될 가능성이 큽니다. 동시에 청년 창업, 도시재생, 관광·체험 산업과 결합한 복합 비즈니스 모델이 늘어나면서 ‘딸기 스마트팜 도시농장’은 농업을 넘어 도시의 산업·문화 인프라로 자리 잡을 수 있습니다.