壹、前言
韓國植物工廠的發展比日本晚,於2004年韓國政府才開始推動植物工廠研究,因為植物工廠的發展與建築能源管理(BEMS)、生物技術(BT)、資訊科技(IT)、電氣及電子技術(ET)、綠能技術(GT)、機器人技術(RT)、LED產業、社會福祉(SW)有關,加以近年來氣候變遷,糧食供應不穩定,發展都市農業或垂直農業,可補充土地糧食生產之不足,韓國發展植物工廠產業亦放眼於蔬菜進口取代、植物工廠設備外銷、戰時需要,故植物工廠發展早已受韓國政府當局重視,韓國國會於2011年通過都市農業促進法,對植物工廠的發展有正面之作用。
韓國近年來對植物工廠之發展甚為積極,日本矢野經濟研究所認為其發展可能會對日本植物工廠設備企業造成威脅。韓國植物工廠技術大部份屬自行研發,其發展值得吾人參考。
貳、首爾及廣域市的植物工廠發展
韓國植物工廠發展中央主導單位為知識經濟部及農林水產食品部。韓國全國劃分為一個首爾特別市、六個廣域市、八個道及一個濟州特別自治道。很多道市的地方政府或公共團體亦分擔植物工廠的發展工作,農業與工業的相關研究機關則與民間企業共同開發植物工廠設備或技術。因為植物工廠的發展尚未達到其經濟性,所以政府目前正給予必要之支援,而所支援之發展項目有良好之整合分工性質,即各單位或團體之發展重點有所不同。
一、首爾
首爾一全年可栽培蔬菜之太陽光利用型植物工廠已於2012/07/26在蘆原區動工,預定12月完工,面積660平方公尺,屬二層樓鋼骨溫室建築,採螢光燈及LED補光,有深150公尺之地熱管設置,溫室內床架移動仿一般立體停車場模式,預定種植如萵苣和菊苣、仙人掌、香草、草莓供市民消費及進行農業體驗。
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圖1、首爾蘆原區正建造中的太陽光利用型植物工廠設計圖
(引用自view.heraldcorp.com)
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二、仁川市
仁川市植物工廠發展令人注目的焦點是於2012/5/22在該市東區的松林地下道啟用了一長約80公尺的植物生長設施(圖2),該地下道原是閒置的,市民甚少利用,配合兒童圖書室、藝文展覽設施、咖啡茶休閒桌椅、植物工廠等之設置,使得該地下道空間又活化起來。
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圖2、仁川東區松林地下道植物工廠吸引孩童參觀(引用自Aving.net)
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三、釜山市
釜山市則致力於發展城市垂直農場的業務,於該市東區的貧困街設立了一3層樓的植物工廠(334平方公尺),僱用當地的低收入居民以創造就業機會。此一「希望之村垂直農場」約花費了10億韓元(約2500萬新台幣),設有簡報室、共同研習室、體驗學習室、休息室及植物工廠。
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圖3、釜山市新建垂直農場外觀(引用自view.heraldcorp.com)
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圖4、釜山市新建垂直農場內之植物工廠(引用自news20.busan.com)
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四、大邱市
大邱對植物工廠的發展有旺盛的企圖心,在Cobalt Sky公司的捐助下將於大邱農業技術中心建造一165平方公尺的太陽能光電型LED植物工廠,年產8噸蔬菜,提供市民體驗之用。此外大邱也參與慶北科技園區的植物工廠發展計畫,正結合產官學研預定建造5座植物工廠於慶北科技園區。
五、光州市
光州第一個商業化的植物工廠在2011年11月設立,約100坪面積,共投資6.8億韓元,屬LED型植物工廠,為震中農業公司與其他相關組織在光州市政府的支援下合作設立,未來希望能推廣到公寓屋頂及地下室能設立此一類型LED植物工廠,以發展都市農業。然光州市西區一2,112平方公尺的地下商店街LED植物工廠招商計畫近期則因廠商評估出入口及換氣設備投資過大而流標。
參、道自治體的植物工廠發展
道自治體亦扮演植物工廠發展重要的角色,基本上是以道的農業研究單位為技術支援。
一、京畿道發展植物工廠機器人
京畿道在韓國算是較早發展植物工廠之自治體,該道的南楊州市及富川市先前就有發展垂直農場的計畫,分別為有機博物館附建垂直農場及「天之農場」的興建。植物工廠機器人發展則為京畿道農業技術院的核心研究業務之一。
二、江原道有植物工廠研究重要機構
江原道的水原市有二個中央級植物工廠研究重要單位,即農業振興廳的園藝及藥草研究所、農業科學院的農業工程組,分別擔負韓國植物工廠研究重要任務,農業工程組於2011年3月建有植物工廠研究大樓。
三、忠清北道粗飼料生產植物工廠
忠清北道農業技術院於2012年發表利用2m X 10m之可移動式之貨櫃來生產大麥(或小麥)草粗飼料,以每層播種75公斤與6日後生長15公分情況下,可獲得約500公斤之鮮草重,容器內6層在一年期推估可獲得180噸之鮮草重,約可替代8公頃之牧草地,有助畜產農家對飼料費之削減。忠北所開發之粗飼料生產植物工廠具有溫濕度調節、灑水、LED光源,利用最先端之IT技術整合控制。
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圖5、忠清北道農業技術院發展之貨櫃型大麥草粗飼料生長箱
(引用自chuksannews.co.kr)
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四、忠清南道朝太陽光併用型植物工廠發展
2011年12月22日忠南政府部門曾邀集植物工廠專家、企業主、忠南農業技術院、忠南科技園區協商該道植物工廠發展方向,認為宜朝太陽光併用型植物工廠發展,分自治體主導型及民間主導型產業化發展。
五、慶北型可移動式植物工廠
慶北農業技術院的植物工廠研發則專注貨櫃型植工廠的開發,近來已成功地推出慶北型貨櫃植物工廠,過去也曾針對31種作物進行於不同LED光源下測試。此種移動式LED植物工廠被認為需求將會增加,因為學校實習上的需要、醫院園藝治療、沙拉吧生菜餐廳,尤其SSAM蔬菜(一種用生菜葉包裹肉類、洋蔥、蒜頭、泡菜的吃法)的供應,近來獨島爭端也引發利用貨櫃植物工廠在島上生產蔬菜的想法,以供應給駐守人員。研究人員也發展了利用 LED紅光促進蘑菇生長的技術,對菇農是種福音。
六、慶南未來型最先端植物工廠
慶尚南道的昌原市在國家經費之支助下,由鎮海市農業技術中心、農業振興廳(RDA)、韓國電子通訊研究院共同合作創立了一整合IT技術未來型先端植物工廠,2層樓,面積273平方公尺,建造費用6億韓元,屋頂及陽台裝有太陽能光電板,於2012年4月開始營運。
七、全北有韓國最大的植物工廠
全羅北道的國立全北大學益山校區LED融合技術支援中心設有植物工廠,面積1,650平方公尺(約500坪),為韓國最大的LED植物工廠,分研究型與量產型二部門,共投資9億韓元,預計每天可生產150公斤蔬菜,是一項國家型任務(執行期限2011-2015),希望能累積技術優勢,吸引相關企業的產業化投資與創造就業機會。
肆、民間企業的角色
韓國植物工廠相關之專利近3年申請案件有急遽增加之現象,過去10年(2002-2011)計101件,而近 3年分別為2009年11件、2010年38件、2011年36件,而技術別以LED等光源照明38%、植物工廠自動控制技術37%為較高。民間企業的參與有活化產業化植物工廠的角色是韓國政府所積極鼓勵的。
韓國供應植物工廠零組件及設備的廠商主要有i-Farm(Wise)、Donbu lightec(原Fawoo Technology)、Parus、Kast Engineering、Green Plus等。而植物工廠蔬菜生產廠加約有10家,如Insung、Hunndai Green Food、Lotte Mart、 Nong Shim等。
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圖6、韓國Best Light Technology公司發展之錐形LED燈供溫室作物補光用
(引用自http://www.bltech.co.kr)
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伍、結語
韓國的植物工廠發展與其他國家一樣同樣面臨初期投資金額高,後續能源投入大的問題,然這二、三年來韓國植物工廠的發展有顯著的進步,顯然政府的主導是不可或缺之因素。植物工廠是現代農業的一環,相信人類未來將可解決耗能之問題。
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