대마초 실내 재배를 위한 환경 설계 (Environmental Control for Marijuana Indoor Grow)

서론

작물을 실내에서 키우기는 것에는 장점과 단점이 있다. 많은 상업용 작물들이 실내에서 재배, 수확되고 소비자들은 그 작물이나 과일들이 실내 재배 작물인지 야외 재배 작물인지 신경 쓰지 않고 가격에 따라 구매한다.

큰 사과 나무나 수박 등을 실내 재배 하기 곤란 하지만 딸기, 고추, 피망, 토마토 같은 작물들은 오래전부터 실내 재배를 해오고 있다. 특히 작은 잎파리 작물들 즉 상추, 시금치, 등등은 이제 수직 재배법으로 선반위에서 공간을 최대한 활용하여 최대의 수확을 가져오는 기술이 벌써 상용화 되 있는 상태이다.

서양에서 대마초도 실내재배의 오랜 역사를 갖고있다. 이는 법망을 피해 게릴라식 재배 성향으로 인해 반 강제적(?)으로 실내재배가 어쩔수 없이 발전해 왔다고 해도 과언이 아니다. 이제는 위에서 언급한 수직 농경을 대마재배에 접목하기 시작 했다는 것을 지난번 블로그에서도 언급한 바 있다.

이 글에서 실내재배를 위한 모든 사항들(온도와 습도 조절, 양분공급, 이산화탄소 공급, 자동화 제어 시스템)을 중소 상업용 스케일 기준으로 설명 하겠다.

중대형 상업용 재배 자동화 시스템 작동 다이어 그램 - 중앙 제어 장치로 재배환경과 그에따른 양액 투여를 자동으로 제어하고 있다.

선풍기와 제습기가 가동되고 있는 중소 대마 재배지 모습 - 선풍기는 온도를 평준화하고 공기의 이동을 원활히하여 식물의 호흡을 좋게하여 성장을 배가 시키는 중요한 역할을 한다 (사진1).

실내 재배의 장점과 단점

실내재배의 가장 큰 장점은 재배자가 작물의 자라는 환경을 컨트롤해 예상 수확량과 퀄러티를 능력치와 재배지 환경에 맞게 최대한 뽑아낼수 있다는데 있다.

또한 야외 재배는 봄에 씨를 뿌려 가을에 수확하는 자연의 섭리에 따라야 하는 반면 실내재배는 식물에게 있어 재배자가 신이다. 그러므로 빛의 주기와 온도 습도 재배지의 환경을 잘 조정하면 매달 수확할수 있다. 1주일에 한번씩 아니 매일 수확도 가능하다. 자연 재해의 피해도 피해갈수 있다. 단 장시간 단전이 되면 큰 문제가 발생하며 상업용 재배지에는 항상 보조 비상 전력을 갖추는 것이 필수이다.

병충해와 동물들의 공격으로부터 상당 부분 자유롭다. 그렇다고 아예 없는 것은 아니다. 재배지를 출입할때 부주의 하거나 재배지를 불결하게 관리하면 오히려 야외재배보다 심하게 병충해가 창궐하고 그 병충해를 없에기 위해 더 큰 손해를 감수해야 할 경우가 생길수 있다.

야외 재배에서 대마의 키를 보여 주는 사진. 이 키에 배까지 키울수도 있다. (사진2)

실내재배는 작지만 많은 그루로 촘촘히 키워 야외재배에 대적한다. (사진3)

단점은 그러기 위해 소모하는 전기료와 관리비이다. 햇빛은 식물이 자라는 최상의 연료이다. 또한 공짜다. 그러나 실내 재배는 그 태양광을 쓸수 없기 때문에 빛, 온도, 습도, 양분들을 재배자가 조절하고 공급해야 한다.

또한 실내 공간이라는 한정된 공간에서 키우다 보니 크게 키울수 없다. 그러므로 그루당 수확량은 야외 재배를 따라 올수 없다. 그리고 수확량을 최대로 하여 최대의 이윤을 얻기 위해 종(Strain)의 선택에도 야외 재배에 비해 제약이 있다. 의미인 즉 야외 재배에서 사티바 종(SATIVA)을 키우는 것에 제약이 적지만 실내 재배는 고민 해야할 문제다. 사티바는 키가 2, 3 미터는 기본으로 자라고 크게 키우면 6 미터도 자라고 재배 기간도 길게는 인디카(INDICA) 종 보다 2배가 되는 종도 있다. 이렇다보니 순수 사티바 계열을 실내에서 키우는 것이 거의 불가능하다. 키우더라도 적은 수확량을 감수해야 하고 그렇기 때문에 야외재배로 수확한 사티바에 퀄러티와 가격을 당해낼 수가 없다.

이런 단점을 피하기 위해 실내 재배자들에 의해 하이브리드 종(HYBRID STRAIN)의 개발이 성행하게 되었다. 문론 하이브리드의 개발이 실내 재배를 위해서만 탄생한 것은 아니지만 중요한 축을 차지한다.

온도, 수분, 이산화탄소와의 관계와 SETUP

실내 재배 환경 설계는 상업용 재배자들을 위해 포커스된 내용이나 개인용 재배자들도 참고하면 보다 좋은 결과물을 낼수 있다고 자부한다. 대마초의 WEED(잡초)라는 별칭이 말해주듯 어렵지 않게 집에서 2, 3 그루 키워 본인의 불면증 치유나 스트레스 해소용으로 쉽게 키울수 있는 작물이다 -이런 대마초의 특성 때문에라도 정부는 합법화를 지연시켜 왔다. 하지만 대량재배는 완전히 다른 얘기다. 더우기 상업용은 더더욱 그렇다.

일단 실내에서 많은 식물을 키우면 온도와 습도 관리에 어려움을 격게된다. 특히 불이 켜지고 꺼지고를 반복 하면서 습도와 온도가 급격하게 변하는데 이러한 급격한 온도와 습도 변화는 상업용 재배에 있어서 적이라고 볼수있다. 예를 들어 적당한 환경 설계 또는 자동화 시스템이 없다면 엄청난 노동력을 감수해야 하는데 상업용 재배에 있어서 노동력은 돈이라고 생각할때 최소의 노동력과 전기료및 운영비로 최대의 수확과 퀄러티를 얻기 위함이 이 글의 목적이겠다.

또한 대량으로 키우면 청결한 재배 환경의 유지가 쉽지 않다. 자칫 병충해를 달고 재배지로 들어가 퍼뜨릴 확율이 높고 일단 병충해가 퍼지면 걷잡을수 없게 되고 최악의 상황은 모든 기르는 작물을 폐기 처리 하고 한 재배 기간을 쉬고 실내를 전부 소독해야하는 불상사를 초래할수 있다. 과히 엄청난 피해이다.

또한 이산화탄소의 투여는 수확 기간을 단축시키는데 필수 요소이다. 이런 상업용 재배에선 이산화탄소를 수동으로 투여할수 없으며 광도, 온도, 습도, 이산화탄소의 수치가 맞물려 돌아가야 최대의 효과를 낼수있는 것이다.

온도와 습도의 관계 (VPD - Vapor Pressure Deficit)

많은 재배자들이 온도와 습도와의 관계를 잘못알고 있는것 같다. 배지기 (Vegetative Period) 는 습도와 온도가 50~60%, 25~30도, 개화기(Flowering Period) 때는 40~50%, 20~25도로 규정을 해버린다. 뭐 대충 통용되고 있는 수치이고 이 정도면 집에서 기르는 데는 무난한 수치이다. 충분히 키워 개인이 즐길수 있다.

하지만 대량 재배와 상업용 재배는 그렇지 않다. 누누히 말하지만 최대의 이윤과 최상의 퀄러티를 유지 하려면 위의 수치는 잊어버려라!

일단 어렵게 생각하면 한없이 어려워 진다. 각 종(Strain)에 따라서 최적의 온도와 습도가 다르다. 특히 사티바, 인디카, 하이브리드에 따라서도 다르고 어디 출신 (열대지방, 사바나 지역, 히말라야 지역 등등) 이냐에 따라 다르다. 이것이 대마 재배의 묘미일수도 있다. 같은 종이라도 재배환경 재배 방식에따라 맛과향 색이 달라질수 있다. 문제는 자신이 재배해서 얻은 만족할 만한 성과(맛, 향, 색, 강도, 퀄러티)를 계속 유지할수 있냐가 이 환경 설계의 관건인 것이다.

이런 경우도 있다. 같은 종인데 처음 재배와 두번째 재배가 완전 상반되게 나오는 경우, 이는 퀄러티 문제만이 아니라 완전 다른 녀석이 나올수 있다는 말이다. 상업용 재배에서 전에 작물과 이번에 구입한 작물이 이름은 같은데 완전 다른 녀석이 나왔다면 어떻게 소비자를 유지할수 있겠는가? 쉽게 말해 한달전의 말보로와 지금 방금 사서 핀 말보로가 전혀 다른 것이라면 상업적으로 충분히 문제가 될수 있지 않겠는가?

여기서도 여러해의 재배 노하우가 정말 중요한 자산이 된다. 더우기 추천할 것은 한국의 토종 대마초를 찾는 일이다. 이유는 토종 대마초는 오랜 시간 그 환경에서 자라왔기 때문에 그 환경에 최적화 하여 그 명맥을 유지해 왔다. 이는 그 지역만의 독특한 맛과 향을 간직하고 있을뿐만 아니라 그 지역의 온도와 습도에도 적응되 있으며 병충해에도 면역을 갖고있다.

토종 대마를 어떻게 잘 교배하여 우리만의 종을 만드는 것이 가장 중요하다 하겠다.

  

일단 일반적인 습도와 온도의 관계를 보면 아래 도표를 참조하라.

VPD (Vapor Pressure Deficit) Chart - 식물의 온도와 습도의 상관관계를 보여준다.

중간 오렌지 색이 우리가 말하는 Sweet Spot이다. 쉽게 얘기하면 실내 재배지 온도가 섭씨 22도면 습도는 60~70%가 최적이라는 말이다. 좀 더 상세히 파고들면 잎이 수분을 머금고 있을때의 최적의 압력 상태를 말하는 것으로 식물 표면에 있는 스토마타(Stomata), 숨구멍이 열림과 닫힘 상태를 반복하면서 뿌리가 물과 양분을 빨아들여 성장을 최적화 할수 있는 상태를 유지해 주는 것이다.

너무 건조하면 식물의 잎은 스토마타를 닫아 수분의 이탈을 막으려 하고 뿌리는 공기중의 모자란 만큼의 수분을 보충하려 수분을 최대한 빨아 들이려 하는데 이때 문제가 발생한다. 뿌리는 물과 함께 양분을 흡수하게 되는데 이 상황에서 양분을 과다 섭취하게 될수 있다. 결과는 뉴트 번(Nutrition Burn, Nutrition Toxicity)이 생겨 성장을 저해한다.

반대로 습도가 높으면 열린 스토마타가 물과 양분을 공기중에서 최대한 흡수하려 하면서 뿌리는 물과 양분 흡수를 주저하게 된다. 그러면 식물은 양분 결핍이 생기고 성장 속도 또한 저하된다.

우리가 식물의 문제점을 파악할때 쯤이면 식물 자체 내에선 벌써 문제점이 발생한지 시간이 지난 시점이기에 성장 속도는 벌써 더뎌진 상태이다. 문론 그렇다고 해서 금방 죽는 것은 아니지만 상업용 재배에서 1~2주 성장이 더뎌 진다면 손해가 이만저만이 아닐것이다.

식물기 때
온도 22~30도 사이에서 습도 60~80%

개화기 초기에는 식물기와 개화기의 전환기므로
온도 17~22도 사이에서 습도 60%~70%

개화기 중기에서 말기로 갈수록
온도 17~15도 습도는 60%~45%

또한 식물 자체의 온도는 공기중의 온도 보다 2~3도 낮은 상태가 최상이다. 전등의 바로 아래나 재일 가까운 곳에 위치한 가지, 잎, 열매는 공가중 온도보다 식물의 체온이 높을 가능성이 농후하다. 특히 개화기에 온도 습도 조절이 중요한데 이때는 특히 선풍기가 중요한 역할을 하며 길들이기가 잘 된 환경, 전등의 빛이 한곳에 집중되지 않는 환경을 만들어 주는 것이 중요하다.

식물 자체의 온도를 제는 적외선 온도계 (Infrared Thermometer)를 온라인 상에서 싸고 쉽게 구입할수 있다.

    재배시작전 재배실 내부 전경 (사진 4)

빛과 이산화탄소와의 관계 (PPFD (Photosynthetic Photon Flux Density) - CO2 ppm)

식물은 낮에 빛과 함께 이산화탄소를 잎과 줄기로부터 섭취하여 성장에 중요한 당과 무기질을 만들고 뿌리는 산소와 함께 물을 빨아 들여 성장 하면서 산소를 방출한다. 이것을 우리는 광합성(Photosythesis) 이라고 부른다. 이때 이산화탄소의 섭취량은 빛의 세기와 비례한다. 이 말은 빛이 약하면 이산화탄소를 인위적으로 투여해도 아무 소용없다는 얘기다.

야외 이산화탄소 레벨은 400~500ppm이다. 실내는 600ppm 정도 될수 있는데 개화기에 식물은 1500ppm까지 섭취하여 성장을 배가 시킬수 있다.

발아기에서 초기 식물기까지는 빛도 약해도 되기 때문에 엑스트라 이산화탄소가 필요치 않고 식물기 중기부터 600~800ppm, 식물기 말부터 개화기 중기까지 서서히 1500ppm까지 올려준다. 이후 개화기 말기 2주차부터는 이산화탄소를 중단한다. 버드를 숙성시키고 진액을 최대한 발생 시키는데 엑스트라 이산화탄소는 오히려 방해 요소가 된다.

그러면 이제 빛의 광도와의 상관 관계를 알아보자.실내 재배에 있어서 빛의 광도 (Lumen, Lux)는 오직 빛이 얼마나 멀리 도달할수 있느냐를 말한다. 루멘 수치가 높을수록 밝은 빛을 내며 와티지는 이러한 빛을 밝게 하기위해 쓰여지는 전기 사용량을 의미 한다. 와트가 높으면 루멘이 높아지며 전등의 온도 또한 올라간다. 적정 온도의 관리는 실내 재배의 중요한 요소이다. 최근 시판되고 있는 고가의 LED 가 이런 문제를 해결하고 있지만 아직도 밝은 빛=고열의 공식은 성립한다. 특히 상업용 재배에 있어서 좁은 공간에서 여러대의 LED 사용해야 하는 환경에서는 더욱 더 그러하다.

그래서 고광도에 고열 (여기서 고열은 최고 35도까지를 의미한다.)의 환경에서 엑스트라 이산화탄소는 더욱 필요한 요소임이 틀림없어 보인다. 이산화탄소를 과잉 투과해주는 것은 식물의 메타볼리즘을 배가해 준다는 의미이고 그러려면 운동 선수가 보다 많은 양의 칼로리가 필요한것 처럼 더 많은 빛, 더 높은 온도, 더 많은 수분이 필요할 것이다.

광도는 투과성을 의미 한다면  PPFD는 쉽게 예를 들면 식물이 먹을 수 있는 빛의 양을 의미한다. 그래서 좋은 전등을 구분하는 방법이 같은 거리에서 PPFD의 치수가 높은 것이 좋은 전등인 것이다. PPFD  의 수치는 식물이 광합성 할수 있는 빛의 양을 말하는 것이다.

이산화탄소 투과시 미니멈  PPFD는 600 이상이 되어야 하며 좋은 열매를 수확하기 위하여 1200 PPFD 이상의 빛을 쏴 주는 것이 좋다.

실내 공간의 효율적인 사용

상업용 실내재배에 있어 공간의 효율적인 활용 만큼 중요한 것이 없겠다. 재배실을 용도별로 나누고 설비를 가동함에 있어 최고의 효율을 끌어 낼수 있게 설계하고 각 재배실의 시스템과 전체 시스템을 하나로 어우르는 시스템을 구축하는 것은 최소의 비용으로 최대의 수확을 내기 위한 상업용 실내재배 시설 설계의 기본이라 하겠다.

최소 단위를 4' x 4'의 면적에 1000w Light 1개를 기준으로 재배지를 나누자. 최소 단위 안에 몇 그루를 키우느냐는 재배자의 경험과 처한 환경에 따라 천차 만별일 것인데 일반 적인 재배 방법으로는 여기선 6~8 그루로 생각하자.

15' x 15' 방에 2개의 다른 텐트를 치고 재배하는 조감도이다. 이 조감도는 텐트를 위한 조감도 이므로 4' x 4'의 한 단위만을 생각하자

4' x 4'에서 직사각형으로 단위가 늘어나야 됨(4' x 8', 4' x 12')을 명심하자. 윗쪽의 (사진 4)를 참고 하시라. 그리고 바로 위 도면에서 옆 공간을 남겨두고 여러가지 물품을 두는 장소를 마련 했는데 이는 방 하나를 사용해서 하는 재배이기 때문이다. 여러개의 방을 용도 별로 나누어 재배하는 방식이라면 별도의 양액 실 전기 및 환경 컨트롤 실을 따로 운용해야 한다.

6개의 1000w로 4' x 12' 2 줄을 운용하는 방식을 보여주는 도면 여기도 설비를 두는 공간을 떠로 남겨 두었으나 여러개의 방을 운용 시 이런 Extra 공간은 필요치 않다.

발아/마더 룸 (Germination/Mother Room) 

발아와 마더 프랜트를 키우는 룸을 클론 룸과 따로 나누어 운영을 많이 하지만 여기서는 그 한개의 방으로 묶어 설명 드리고자 한다.

또한 규모가 커질수록 이 3가지 방을 다 따로 운영 하여야 한다. 이유는 마더 프랜트 6 그루 이상 키우게 되면 4'x4' 공간이 부족하며 클론 룸과 마더룸/발아룸의 실내 빛과 온도를 다르게 맞춰 줘야 하고 마더 프랜트는 보통 2년 동안 키우게 되는데 2년동안 크면 그루당 공간을 상당히 차지하고 한 종(Strain)당 여러 피노타입(Phenotype)의 마더 플랜트가 있을수 있으므로 마더룸의 공간은 충분히 확보하는 것을 권장하는 바이다.

마더 플랜트 룸의 전경

마더룸과 발아룸을 같이 운용하는 모습

클론룸 (Clone Room)

클론룸도 5000 SQ. FT. 이하 재배지는 100 SQ. FT.(2.8-3평)의 작은 방이면 충분하다 왜냐하면 아래 사진에서 보이는것 처럼 선반을 이용해 많은 클론을 운용할수 있기 때문이다. 클론룸은 베지룸이나 마더룸보다 3~5도 정도 낮은 온도와 밝지 않은 빛을 필요로 하므로 방을 따로 운영하는 것을 권장한다. 아래 보이는 것 처럼 형광등을 보편적으로 이용한다.

이유는 마더프랜트나 베지기말 또는 개화기 초기의 식물에서 따온 가지들이 뿌리를 내리기까지 밝은 빛과 높은 온도는 방해 요소로 작용한다. 주의할 점은 항상 새로 들이는 클론은 불이 꺼지기 전에 들이라. 이 말은 마더 플랜트로부터 불이 꺼지기 전에 잘라서 클론룸의 불이 꺼지기 바로 전에 새 클론 들을 옮기라는 말과 같다. 이유는 충격 받은 가지들이 한 밤 사이클을 쉬었다 새 환경에 적응하게 하기 위함이다.

또한 종종 클론을 다른 재배지에서 받아다 오는 경우가 있는데 이런 클론들은 소독과 함께 일주일 다른 곳에서 격리 할것을 권장하는 바이다. 이유는 병충해가 옮겨 재배지에 창궐할 가능성이 있기 때문이다.

클론룸의 전경

클론룸의 또 다른 모습

베지룸 (Vegetative Room)

베지룸은 발아기에서 10센티 정도로 자란 어린 식물 또는 클론룸에서 뿌리가 완전히 성장한 클론들을 옮겨 초기 개화룸에 옮기기 전까지 키우는 방을 말한다. 이곳의 크기는 딱 얼마다 할수 있는 기준은 없다. 이유는 재배자 마다 그들이 갖고 있는 환경과 기술의 사용에 따라 베지기를 가저가는 기간이 다르기 때문이다. 하지만 보통 베지룸의 크기는 초기 개화기 룸(Early Flower Room)의 절반 정도로 생각하면 쉽다.

베지룸에서 보내는 기간은 보통 4주로 잡는데 이 또한 재배자 마음이다. 극단적인 경우 어떤이는 일주일만 베지룸에서 키우고 초기 개화룸으로 옮기는 재배자도 있다.

베지룸 전경 (Rolling Table을 사용하여 공간의 효율을 높였다.)

베지룸 전경

초기 개화룸 (Early Flowering Room)

베지기에서 플라워기로 옮기기로 결정된 대마들을 기르는 공간이다. 이제부터는 큰 공간이 필요하다. 앞에서 잠깐 이야기 했지만 최소 베지기 룸의 2배 크기의 공간이 필요하다. 재배지 설계를 할때 이 개화기 룸을 기준으로 방의 수를 결정하여 나누는 것이 좋다. 개화룸이 많고 클수록 재배 횟수가 많아진다. 그 의미는 년 수확 횟수와 량이 커진다는 얘기다.

예를 들어 개화룸이 초기와 말기 각각 하나 씩 있으면 한달에 한번씩 수확이 가능한데 초기와 말기 방이 2개씩 있으면 2주에 한번씩 수확이 가능하다. 아니면 초기룸2개 말기룸 하나 (이 말기룸은 초가룸의 2배가 되어야 한다.)가 있다면 1주일 마다 수확이 가능 하겠다. 이 방식은 다양한 종을 자주 수확하기 위해 적합한 방식이다.  그러므로 전체 재배 공간을 재배자의 상황과 경험에 맞게 방의 갯수와 적당한 크기로 나누는 것이 매우 중요하다 하겠다.

초기 개화룸 한달은 베지룸에서 건너온 식물들이 꽃을 맺기 시작하는 기간이며 이 기간에 성장성이 가장 좋아 베지룸에서 올라온 대마들이 이기간에 거의 2배 성장하며 푸르러 진다. 온도와 습도는 베지룸과 비슷해도 무방하다 (어떤이들은 온도와 습도를 갑자기 뚝 떨어 뜨리는 것으로(온도 20-22, 습도 50% 미만) 알고 있으나 그렇지 않다. 자연스러운 전환이 가장 좋다). 하지만 빛의 광도와 PPFD는 전등의 최고조로 만들어야 한다. 이기간 양분도 최대한 흡수한다.

초기 개화기룸에는 망을 설치하여 모든 가지들이 빛을 골고루 받게 해야 최대한의 수확을 올릴수 있다.

말기 개화룸 (Late Flowering Room)

초기 개화룸 4주를 보낸 대마를 옮겨 마지막 5-6주를 키우고 수확하는 방이다. 이 기간 성장은 더뎌지며 식물은 죽기전 자손을 잇기 위해 꽃을 피우는 것에 집중한다. 빛이 엄청 필요하며 이때 UV Light를 따로 투여하는 이들도 있다 (요즘 고가 LED는 UV Light Chip이 내장되 있는 제품들이 대부분이다). 이유는 진액(Trichomes)을 최대한 뽑아내기 위함이다. 인간이 해변에서 UV Light의 피부에 대한 피해를 막기위해 로션을 바르는 이치와 같다. 식물은 그 로션을 자체적으로 생산하는데 그 진액 안에 우리가 원하는 Cannabinoid (THC, THCa, THCv, CBD, CBC, CBG, CBN 등등)가 들어 있다.

이 시기는 최대한의 빛과 선선한 온도(15~20도), 통풍(7주후부터 NO 이산화탄소), 낮은 습도(40~50%)가 필요한 시기다. 실내에 산들 바람부는 가을 날씨를 만들어 준다고 생각하면 된다. 식물들은 본능적으로 자손 번식을 위해 최대한 준비하게 되며 그 이후 죽음(Ripen & Harvest)을 준비하게 되는 것이다.

대마 개화기 1일이 1살로 생각 하라는 이도 있다. 그래서 70일이면 대마 나이 70살로 보라는 썰도 있다. 그래서 대마 개화기 60~70일이면 대마의 보통 수확하는 시기가 된다고 말하는 이도 있다. 그러면 베지기는 인간으로 따지면 엄마 배 속에 있는 기간을 의미하지 않을까?

말기 개화룸의 모습들

건조룸 (Drying Room)

수확 후 1주일에서 2주 가량 작물을 말리는 방이다. 방의 습도와 온도가 매우 중요하고 빛을 차단하거나 그늘진 곳이 필요하다. 건조는 천천히 되는 것이 중요 하므로 온도는 15-18도, 습도는 40-50%를 유지해 주는 것이 중요하다. 천천히 말리는 것이 중요한 이유는 갑자기 말리면 강도와 향이 떨어지므로 퀄러티를 저하 시킬수 있다. 그리고 빛을 차단하는 이유는 수확을 하더라도 빛이 있으면 당분간 광합성은 계속 진행된다. 그러므로 Trichomes의 숙성이 재배자가 바라는 이상으로 과다 진행 될수 있기 때문에 어둡고 선선한 공간이 건조룸의 최적의 조건인 것이다.

건조룸 전경

트리밍 룸 (Trimming Room)

드라잉 룸에서 건조가 끝난 작물들의 잎을 처내고 버드를 얻어내는 작업을 하는 곳이다. 두가지 형태의  Trimming으로 나뉘는데 기계가 하는 Trimming과 사람이 하는 Trimming이다.

기계가 하는 Trimming은 뭘러티가 낮아 Top Shelf 퀄러티의 버드로 팔수없는 제품들을 대량으로 빠른 시간내에 기계를 사용하여 하는 트리밍이다. 이는 손으로 Trimming하는 것과 비교가 안될만큼 많은 양을 단시간에 트리밍 하지만 버드에 붙어있는 Trichomes를 회손하여 Top Shelf 버드의 생산을 불가능하게 한다. 그러나 버드를 정제하여 오일 또는 컨센트레이츠(Concentrates: Shatter, Wax, Crumble, Budder, Rosin, Resin, Dry Sift, Bubble Hash 등등)을 만들거나 전자 대마 액상을 만들기 위한 용도로는 필수적으로 해야하는 방식이다.

사람이 직접하는 Trimming은 시간이 오래 걸리고 인건비 때문에 비용이 많이 들어간다. 하지만 손으로 직접 트리밍한 고 퀄러티 버드는 디스펜서리에서는 필수 품목이다. 디스펜서리의 얼굴이라 하겠다. 숙련공이 하루 8시간 트리밍시 500~600그램의 트리밍이 가능한데 이것도 굉장한 속력이다. 10시간에 1Kg 하는 이도 봤다.

대규모 재배지의 큐어링 룸 전경

소규모 재배지의 트리밍 룸

머신 트링밍 룸의 모습

큐어링 룸 (Curing Room)

큐어링 룸은 말린 대마를 트리밍 후 팔기위해 보관하는 방을 말한다. 대량 보관은 대부분 터키 백이라는 비닐 봉지에 1파운드(약 500g)나 2 파운드(약 1kg) 단위로 넣어 보관한다. 큐어링은 2주정도 아침 점심 저녁 5~10분씩 봉지를 열어 놓음 으로서 대마의 향과 강도를 증가 시키는 방식을 일컽는데 이 프로세스가 끝나면 디스펜서리로 나가 판매되는 것이다.

소량의 버드는 유리병에 밀폐하여 보관하고 하루 2,3차례 뚜껑을 열어 놓아(Burping) 큐어링을 2주 동안 한다.

이 방의 온도와 습도도 17~22도 사이가 적당하며 습도는 40~60% 사이를 유지해야 하며 터키 백(Turkey Bag)에 넣어둔 대마는 빛이 차단되고 습하지 않은 곳에 보관해야 한다. 요즘은 Boveda나 BOOST 같은 습도 유지제를 저렴한 가격에 구입할수 있어 봉지나 유리병에 버드와 함께 넣어 보관하면 편리하다. 그래도 봉지나 병 뚜껑을  열어 벌핑(Burping) 하면서 하는 큐어링은 필수이다.

용도에 따른 각 재배실의 구분을 알아보았다. 여기서 가장 중요한것은 모든 방을 본인의 재배방식과 자신의 능력치에 따라 크기와 수를 정하고 나누는 것이 중요하며 너무 좁게 나누면 재배할때 사고 발생률이 높아지므로 움직이고 일 할수 있는 공간 기물을 정리하고 쉽게 쓸수있는 공간들을 충분히 확보하는 것도 중요하다.

또한 씨를 심고 큐어링이 끝난 대마가 소매상에 나가기 전까지의 작업의 동선을 잘 생각하여방들을 설계하는 것 또한 중요하다. 이는 비용 절감뿐 아니라 청결을 관리함에 있어서도 매우 중요한 역할을 한다. 모든 시설의 청결은 대마 퀄러티의 가장 중요한 요소임을 명심하자.

실내 재배 자동화 시스템 

이산화탄소를 투여 하는 것은 재배 공간을 밀폐 하여야 함을 의미한다. 광합성의 3대 요소가 빛, 물, 이산화탄소인 것은 누구나 다 아는 이야기다 여기서 이산화탄소를 실내 공간에 Extra로 넣어주는데 환풍 시설이 같이 가동 된다면 이산화탄소를 투여하는 의미가 없어지지 않을까? 그리고 빛이 꺼지는 시간에 식물은 광합성을 멈추고 영양분을 뿌리로 이동시켜 뿌리 성장에 집중한다. 이때는 반대로 이산화 탄소의 투여를 중지하고 환풍 시설이 가동되어야 하며 가습기를 가동 하던것이 꺼지고 온도가 급강하 하는 것에 맞춰 제습기가 가동 되어야 할 것이다. 이런 모든 역학 관계를 상업 재배에서 충족 시켜주려면 자동화 시설의 설치가 필수인 것이다.

또한 이산화탄소의 고른 공급을 위해 특히 이산화탄소는 공기보다 무거워 바닥에서 위 쪽으로 쏘아주는 선풍기 설치가 필수이다.

또한 대량 재배에서는 일일이 각 방마다에 양액을 타 주는 일이 시간이 많이 소비되고 인력을 필요로하기 때문에 불이 꺼지고 켜지고 각 기간에 맞는 양액 ppm을 자동으로 맞춰 자동으로 투여하는 설비가 필수이겠다. 그렇기 때문에 전기와 수도 설비 전문가의 도움을 받는 것이 필수이다.

실내 재배의 4' x 8' Setup

온도, 습도, CO2 자동 조절 시스템

전등이 켜지면 실내 온도는 자연히 올라간다. 또한 여름이냐 겨울이냐에 따라 실내 온도가 큰 차이가 있다. 상업용 재배에서는 청결이 최 우선이고 그 다음 효율이다. 이 두가지를 충족하기 위해 꼭 필요한 장치가 자동화 장치인 것이다.

습도와 온도, 실내의 CO2 함량을 자동으로 측정하여 팬이 돌아가거나 제습기 또는 가습기가 자동으로 켜지고 꺼지게 하는것을 한번에 해주는 장치가 각 방에, 전체를 통괄하는 장치가 하나가 또 대규모 재배에서는 필요하다. 소규모 재배에서는 대부분 각 방마다 따로 설치한다.

또한 실내 재배에 있어서 전기의 공급이 가장 중요 하므로 대규모 재베지에서는 항상 보조 전기 공급 장치나 태양열을 이용해 전기를 충전해 놓는 발전기도 함께 설치한다. 

자동화 장치 연결도 (라이트는 따로 타이머에 연결되어 있다.)

Titan Control의 Saturn Series: 라이트와 다른 온도, 습도, CO2기를 통합해서 자동 제어할수 있다.

양액 관수 자동 조절 시스템 

많은 상업용 실내 재배에서는 드립 시스템(Drip System)으로 관수를 하므로 드립 시스템을 기준으로 하여 설명 하도록 하겠다. 드립 시스템은 간단하게 물을 위에서 뿌려주는 것을 말한다. 한꺼번에 많이가 아닌 조금씩 여러번 뿌려줘야 하기 때문에 소규모부터 대규모까지 자동 시스템으로 관수를 하는것이 필수라 하겠다.

드립 시스템은 워터 펌프와 타이머로 간단하게 만들수 있다. 하지만 규모가 커지면서 양액의 pH와 ppm을 자동으로 맞춰주고 시간대 마다 자동으로 관수하는 시스템을 많이 설치한다.

대규모 친환경 재배지는 위의 설비와 더불어 흘러나간 양액과 물들을 재활용 하는 설비까지 갖추기도 한다.

Timer와 Pipe 그리고 Dripper를 이용한 Drip System을 간단히 설명한 그림

Dosatron이라는 자동 양액 믹스 시스템을 설치하여 여러 재배 시스템으로 양액을 공급하는 그림

양액의 온도, pH, ppm을 측정하는 장치 좌측에는 워터 필터를 장치해 물을 정수한다.

Drip System에서 Tube로 각 화분에 물을 공급하고 있다. 소규모 셋업

FloraFlex라는 Drip Tubing System을 설치한 모습

대규모 실내 Drip System을 FloraFlex Tubing으로 설치한 모습

양액통에 각 워터 펌프를 장착하여 각 방마다 공급하는 DAD  Water System (중대형 재배지에서는 필수이다.)

컴퓨터 제어 전자동화 시스템 (Cannabis Indoor Grow Environmental Automation System)

위에서 설명한 시스템들은 지금 현제 상업재배에서 사용되고 있는 자동화 시스템이다. 지금 이 장에서 소개할 Automation System은 이 모든 자동화를 한단계 더 발전시킨 캄퓨터로 대부분의 환경 요인과 그에 맞는 양액의 투여를 자동으로 조절해 주는 통합 시스템을 소개 하고자 한다. 이런 자동 통합 시스템은 아직까지는 대규모 실내 재배에 적합하다 하겠다. 설치비용이 만만치 않기 때문이지만 머지않아 모든 실내 재배 시스템이 이런식으로 인공지능화 되지 않을까 예측해 본다. 그 때가 되면 설치 비용 또한 많이 떨어지지 않을까?

Huxley Automation System - AI 가 각 방 각 종의 상태에 따라 환경을 자동 컨트롤 한다.

1. Grownetics

Website: http://grownetics.co/

Products:

크랍서클 (Cropcircle):

실내 재배 완전 제어 설비(Full CEA Facility Optimization), 공정의 자동화(Process Automation), 테스크 관리(Task Management), 실시간 여러 재배지 모니터링 과 분석(Real Time Multi-Site Monitoring & Analytics)

플로라 (Flora):

실시간 3D 작물 모니터링(Real Time 3D Crop Monitoring). 중간장치로 제어자를 제어자가 원하는 쎈서로 연결이 가능(Middleware allows you to connect any sensor you desire)-Temperature, humidity, PAR, CO2, pH, EC, Dissolved Oxygen, Water Flow, and more.

아트모스 (Atmos):

작물 중심으로의 자동화(Crop Driven Automation). 여러 장비와 설비들을 통합 자동 제어 관리하는 모니터링 시스템(Integrate all facility sub-systems into the most powerful and dynamic CEA automation and hardware monitoring platform).

옵티마 (Optima):

베치(씨가 들어와 수확되서 나가는) 관리와 분석(Batch Management & Analytics). 베치 관리로 재배 효율을 극대화(Optimize grow operations with batch management), 각 작물 트래킹(individual plant tracking), 전체 설비분석(full facility analytics), 품질 관리(quality control) 및 감사 일정 정리(audit scheduling).

2. Isabel.io

대마초를 위한 오토메이션 자동화 설비는 아니지만 세계의 식량난과 빈민난을 극복하고자 만든 수경재배를 위한 스마트 폰 어프리케이션.

http://www.isabel.io/

Products:

포노스 (Ponos):

포너스는 수경재배를 위한 모바일 어프리케이션 이다. 이사벨이 유엔의 세계 식량 프로그램과 건축가 안토니오 스칼포니(Antonio Scarponi)와 협업해서 코스탈 아줄 커뮤니티의 거주자(residents of the Costa Azul community) 및 세계 식량 기구의 회원국들의 빈민 가정을 위해 저가 하이드로포닉스 방식으로 자급자족 또는 경제 활동을 할수있게 하는 모바일 엡이다. 포노스(PONOS)는 유저들에게 시프템 활용 방법과 세계 각국의 유저들과의 연계와 각 지역의 상업 연계를 그림과 비디오로 쉽게 알수 있도록 제공함 으로서 경제적 도움을 주고자 설계 되었다.

3. Huxley.io

세계 최초의 통합 작동 체계(The World’s First Augmented Operating System).

http://www.huxley.io/

Products:

플랜트비젼(PlantVision™) – 아직 계발 단계인 AI 기반의 실내 재배 통합 시스템으로 세계의 어떠한 언어를 사용하는 마스터 재배자를 타겟으로 한 실내 재배 오토메이션 시스템으로 헉슬리사는 향후 5년 세계 농업 혁명이 실내 환경 AI 조절 재배 시스템에서 올 것이라고 내다 봤고 그 중심에 플랜트비젼이 있을 것이라고 말하고 있다.

결론

실내 또는 온실 재배의 자동화 시스템은 이젠 신 기술을 지나 보편화 된지 오래다. 그 것을 선도하는 작물이 아무래도 대마초가 아닌가 한다. 이유는 합법화가 된지 얼마 되지않아 부가가치가 다른 작물에 비해 월등하기 때문일 것이가. 하지만 이런 자동화 시스템의 발전으로 대규모 재배 시설이 늘어 나면서 그 부과 가치는 근미래에 점점 줄어들 것이라 본다.

우리나라는 그 전에 대마초를 합법화 하고 하루 빨리 그 기술들을 대마 재배에 또는 다른 작물 재배에 접목하는 것이 필요 하겠다는 생각이다. 세계 합법화의 바람속에 지금 첫 걸음마를 떼고 달리려는 세계 각국의 신 농업 산업 경쟁에서 뒤 쳐지지 않기 위해서 말이다. 그래야 우리나라 만의 특성을 살리는 작물 또는 그 작물을 재배하는 신 농업기술이 탄생할수 있지 않을까?

지금의 중소 대마 산업은 벌써 근미래에 벌어질 대기업들의 이러한 신 기술을 바탕으로 한 시장 독과점(대마 시장의 말보로)에 어떻게 대처해야 하느냐를 연구하고 있는 실정이다. 이런 자동화 시스템이 비단 대규모 재배의 발전에만 국한 된것이 아니기 때문에 소중 규모 대마 재배자들이 충분히 경쟁력을 갖출수 있다는 것이 그들의 다짐이자 바램이다. 그들은 이러한 시스템의 도움으로 보다 나은 품질과 최대한의 효율성, 제품및 재배지의 청결 유지를 지금도 밤새 고민하고 있다. 대마는 가격 정쟁이 아니라 품질 경쟁이라는 기치하에....   

앞으로도 신기술이나 재배정보는 계속 업데이트 할 것이다.