수직농장 폐배지를 이용한 퇴비화 및 자원순환 구조 구축하기

수직농장은 LED, 수경재배, 환경제어 기술을 활용해 생산성을 극대화하는 현대 농업의 대표 모델입니다. 그러나 생산량이 늘어날수록, 우리가 잘 인식하지 못하는 한 가지 부산물도 함께 증가합니다. 바로 폐배지(사용 후 재배 매체)입니다. 상토, 코코피트, 암면(락울), 펄라이트, 질석 등 재배에 사용된 배지는 작물 수확 후 더 이상 재사용하기 어렵거나, 병원균·염류 축적 문제로 인해 폐기되는 경우가 많습니다.

특히 중대형 수직농장은 연간 수 톤 이상의 폐배지가 발생하며, 이를 처리하는 데도 비용과 노동력이 소요됩니다. 문제는 단순 폐기 방식입니다. 매립 시 토양·수질 오염을 유발할 수 있고, 소각 시 온실가스를 배출합니다. 하지만 이러한 폐배지를 퇴비화하여 다시 농업 자원으로 순환시킨다면, 환경 부담을 줄이면서도 농장 운영 비용을 절감할 수 있습니다. 이번 글에서는 폐배지를 활용한 퇴비화 과정, 필요한 기술, 실제 적용 사례, 자원순환 구조 구축 방법까지 구체적으로 설명하겠습니다.

 

폐배지의 종류와 특성 이해하기

퇴비화를 성공적으로 진행하려면 먼저 폐배지의 성질을 알아야 합니다.
수직농장에서 사용하는 배지는 작물 종류와 재배 방식에 따라 다양하지만, 대표적으로 다음과 같은 종류가 있습니다.

폐배지 주요 종류

배지 종류특징퇴비화 적합성

코코피트	코코넛 껍질 섬유, 보수력·배수력 우수	퇴비화 용이, 분해 속도 중간
상토	토양·펄라이트·피트모스 혼합	분해 빠름, 영양분 많음
암면(락울)	용융된 암석 섬유	퇴비화 불가(물리적 재활용 필요)
펄라이트	화산암 가열 팽창	분해 불가, 다른 퇴비에 혼합 가능
질석	광물질, 보수성 우수	분해 불가, 토양 개량제로 재활용

 

유기성 배지(코코피트, 상토)는 미생물에 의해 분해 가능하므로 퇴비화에 바로 활용할 수 있지만, 무기성 배지(암면, 펄라이트)는 분해되지 않기 때문에 물리적으로 선별 후 별도 재활용해야 합니다.

 

폐배지를 퇴비로 만드는 과정

폐배지를 퇴비로 전환하는 핵심은 유기물 비율과 C/N 비(Carbon/Nitrogen ratio) 조절입니다.
퇴비화 과정은 미생물이 유기물을 분해하면서 열을 발생시키는 발효 과정이므로,
적정 수분, 온도, 산소 공급이 필수입니다.

퇴비화 기본 절차

1. 선별 작업
   • 유기성 배지와 무기성 배지를 분리
   • 병든 식물 뿌리, 플라스틱, 비닐 제거
2. 재료 혼합
   • 폐배지(유기성) + 질소원(가축분, 콩박, 미강) + 탄소원(톱밥, 낙엽)
   • 이상적인 C/N 비율: 25~30:1
3. 적치 & 발효
   • 높이 1.5m, 폭 2m 내외로 더미를 쌓고 수분 55~60% 유지
   • 발효 온도: 55~65℃
   • 주 1~2회 뒤집기(산소 공급)
4. 후숙 과정
   • 발효 후 30~60일 숙성
   • 악취 감소, 병원균 사멸, 안정화
5. 품질 검사
   • pH, EC, 유해균 검사 후 농업용 퇴비로 사용

고온 발효(55℃ 이상, 3일 이상 유지) 과정을 반드시 거쳐야 병원성 미생물 제거가 가능합니다.

 

계절별 퇴비화 운용 팁

퇴비화 속도와 품질은 계절과 기온에 크게 영향을 받습니다.
특히 실내 수직농장은 일정한 온도를 유지할 수 있다는 장점이 있지만, 외부에서 퇴비화를 진행한다면 계절별 전략이 필요합니다.

• 겨울철: 기온이 낮아 미생물 활동이 떨어지므로, 발효 더미에 보온 커버 설치 또는 발효기 내부 가열 장치 활용
• 여름철: 발효 속도가 빠르지만 악취와 파리 발생 가능성이 커서 환기 및 수분 조절 필수
• 장마철: 과도한 수분으로 혐기성 발효가 진행될 수 있으므로 배수구 확보
• 봄·가을: 자연 발효에 최적, 주기적인 뒤집기 작업만으로 안정적인 퇴비화 가능

 

자원순환 구조 구축 전략

폐배지를 퇴비로 만드는 것만으로는 자원순환이 완성되지 않습니다.
퇴비를 다시 농장에 투입하거나, 외부로 판매·공급하는 순환 체계를 만들어야 지속 가능한 구조가 됩니다.

내부 순환 모델

• 퇴비화된 배지를 농장 외부 조경, 실외 텃밭, 하우스 재배에 활용
• 모종 배양토 제조 시 일정 비율 혼합
• 반려식물용 화분 배양토로 소포장 가공

외부 순환 모델

• 지역 농가, 조경업체, 도시정원 프로그램 공급
• 학교·공공기관 도시농업 교육용 납품
• 퇴비화 협동조합과 제휴

이러한 순환 구조는 폐기물 처리 비용 절감 + 친환경 브랜드 이미지 강화라는 두 가지 이점을 제공합니다.

 

경제성 분석 – 퇴비화는 비용 절감 그 이상

비용 비교 예시 (연간 폐배지 3톤 기준)

• 폐기물 위탁 처리: 1톤당 15만 원 × 3톤 = 45만 원
• 퇴비화 자체 처리: 설비·인건비 포함 연 20만 원
• 절감액: 연간 약 25만 원 + 완성 퇴비 판매 또는 재사용 가치

또한 완성 퇴비를 kg당 500원에 판매한다고 가정하면, 연 1톤의 퇴비 생산 시 추가 수익 50만 원을 창출할 수 있습니다.

 

실제 적용 사례와 확장 가능성

🇰🇷 국내 사례: 경기도의 한 수직농장

• 상토·코코피트 배지를 선별 후 유기질 비료 공장과 협력해 퇴비화
• 연간 폐기물 처리 비용 40% 절감
• 퇴비 일부를 도시농업 키트에 포함시켜 판매

🇳🇱 해외 사례: 네덜란드 암스테르담

• 암면 배지는 세척 후 재사용, 코코피트는 퇴비화해 지역 농가 공급
• 순환 구조로 “Zero Waste Greenhouse” 인증 획득
• 환경 홍보를 통한 브랜드 가치 상승

 

수직농장이 아무리 첨단 기술을 사용해도, 운영 과정에서 폐배지는 반드시 발생합니다.
그러나 이를 퇴비화하여 자원으로 환원하면, 그것은 더 이상 비용이 아니라 새로운 가치 창출의 원천이 됩니다.

폐배지를 줄이고, 퇴비로 바꾸고, 다시 농업과 환경에 돌려주는 과정은 지속 가능한 농업의 필수 조건입니다.

수직농장의 경쟁력은 단순히 생산량이 아니라, 어떻게 순환 구조를 설계하고, 환경과 조화를 이루는가에 달려 있습니다.