스마트팜의 공간배치 특성 연구

Research on Spatial Layout Characteristics of Intelligent Farm

세계적으로 1인당 경작지가 감소하고, 식량 수급이 부족하며, 도시화가 급속히 진행되면서 도시의 작은 경작지와 농작물 생산 부족 사이의 모순이 두드러진다. 이를 해결하기 위해 도시 건물을 기반으로 수직 공간에서 농산물을 재배하고, 현대 지능형 농업 생산 모델을 활용한 스마트팜을 연구한다. 본 논문에서는 문헌연구, 귀납법, 분석방법, 사례분석을 사용한다. 문헌조사를 통해 스마트팜의 공간구성과 기술적 요소를 결정하고, 귀납법으로 설계 요구사항을 정리한다. 분석방법으로 스마트팜의 공간배치 특성을 분석하고, 미국 Aero Farms와 일본 Spread 스마트팜의 현황을 사례분석한다. 스마트팜 공간은 농산물 생산 공간, 에너지 공간, 보조 공간으로 구성된다. 농산물 생산 공간은 물리적 환경 요구 사항을 충족해야 하고, 에너지 공간은 도시 폐기물 및 폐수를 재처리해 농작물 관개에 사용하여 에너지를 절약한다. 보조 공간은 스마트 기술을 활용해 정보를 수집하고 실내 온도와 습도를 조절한다. 연구를 통해 도시에 스마트팜을 건설하면 식량 스트레스 문제를 해결할 수 있다. 스마트팜은 농산물 생산공간, 에너지 절약형 공간, 지능형 보조공간으로 구성되며, 농산물 생산 기술, 도시 폐기물 및 폐수 처리 기술, 재생 에너지 포집 기술이 필요하다. 스마트팜 벽에 유리를 사용하면 작물이 더 많은 빛을 받을 수 있고, 스마트 기기로 실내 환경을 조절할 수 있다. 본 연구가 도시 공간의 수직 식재 개발을 촉진하고 새로운 농업 혁명으로 이어지길 바란다.

Globally, decreasing arable land, insufficient food supply, and rapid urbanization have intensified the contradiction between small urban farmlands and inadequate crop production. To address this, the study explores vertical crop cultivation in urban buildings using smart farm models. Employing literature review, inductive reasoning, analytical methods, and case studies, the paper determines smart farm spatial compositions and technical elements, analyzes spatial layouts, and examines Aero Farms in the USA and Spread in Japan. Smart farms include crop production, energy, and auxiliary spaces. Crop production spaces meet growth requirements, energy spaces reprocess waste for irrigation, and auxiliary spaces use smart technology to regulate the environment. Urban smart farms can alleviate food stress, using crop production technology, waste treatment, and renewable energy. This study promotes urban vertical planting and a new agricultural revolution.