경영과 수익성

식물공장 운영비, 전기요금을 줄이면 인건비가 오른다

월말, 비용 항목표를 앞에 두고 “자, 어디서부터 줄일까” 생각한다. 전기료, 인건비, 자재비——늘어선 숫자를 바라보면, 대개 가장 큰 전기료에 눈이 멈춥니다. 다만, 이 비용 항목들은 따로따로 움직이는 것이 아닙니다. 줄이는 순서를 잘못 잡으면, 낮췄다고 생각한 비용이 다른 데서 부풀어 오릅니다.

무거운 항목부터 줄이면 오히려 늘어난다

조명을 절반으로 줄이면, 그달 전기료는 분명히 내려갑니다. 그런데 빛이 율속이 되는 통상 운전 영역에서는, 수량도 함께 떨어집니다. 같은 출하량을 만드는 데 손이 더 많이 가고, 출하 1킬로그램당 인건비는 오히려 올라갑니다. 전기료는 내려갔는데, 1킬로그램당 총비용으로는 이득이 없습니다. 항목별로 따로따로 줄이려 하는 것 자체가, 애초에 어긋난 것입니다. 더구나 이 어긋남은, 규모가 작고 한 항목의 움직임이 전체에 영향을 끼치기 쉬운 현장일수록 눈에 잘 띕니다. 식물공장의 비용은, 전기·인건비·수량이 하나의 실로 연결돼 있습니다. 조명을 줄이면, 전기료라는 끝을 당긴 힘이, 수량을 거쳐 인건비라는 반대쪽 끝으로 나옵니다. 항목별 표에서 따로따로 줄이려 하면, 이 실이 보이지 않은 채로, 당긴 힘이 어디서 나오는지를 놓칩니다.

「전기가 압도적으로 무겁다」는 것은 감각만의 이야기가 아닙니다. 인공광형 식물공장을 대상으로 라이프사이클 분석을 한 연구에서는, 조명과 공조의 전력이 온실가스 배출이나 산성화·부영양화 같은 주요 부하의 절반 이상을 차지하고, 자원 및 물 고갈에 이르러서는 거의 전량(98% 초과)이 전력에서 비롯된다고 보고되었습니다（참고: 1）. 이는 환경 부하로 본 구성 비율로, 원화 기준의 항목 구성과 그대로 일치하는 것은 아니지만, 에너지가 조명과 공조에 집중된다는 것 자체는 분명합니다. 그렇기 때문에 「가장 무거운 전기부터 줄이자」고 생각하고 싶어집니다. 그런데 그 전기는, 수량이라는 분모와 실로 연결돼 있습니다. 무거운 항목이기 때문에야말로, 단독으로는 줄일 수 없습니다.

수량에 실이 연결된 항목을 구분한다

그러니 비용 절감의 순서는 반대가 됩니다. 먼저 「이것을 움직이면 수량을 거쳐 어디로 튀어오르는가」——줄인 힘이 수량을 통해 다른 항목으로 돌아오는 것——을 미리 내다보고, 그 튀어오르는 힘이 돌아오지 않는 항목부터 움직이는 것이 좋습니다. 조명이나 재식 밀도는 수량에 직결되기 때문에, 줄기 쪽에 해당하며, 거의 확실하게 튀어오릅니다. 반면에, 공조의 제어 로직, 반송이나 포장의 작업 순서, 대기 전력이나 계약 전력 설정, 청소 및 기록 절차 등은, 수량에 실이 연결돼 있지 않은 만큼 단독으로 줄일 수 있습니다. 같은 「비용 절감」이라도, 줄기 쪽을 당기느냐, 실이 연결되지 않은 끝을 자르느냐로, 의미가 전혀 달라집니다. 이 글에서는, 연동이 가장 강한 전기·인건비·수량 주변에 한정해서 이야기합니다. 자재나 물, 판매비에도 같은 「실」의 생각은 적용됩니다만, 우선 효과가 큰 여기서부터입니다.

여기서 혼동하기 쉬운 것이 공조입니다. 조명을 줄여 발열이 감소하면, 그만큼 냉방 부하도 내려가고, 공조의 전기료도 연동해서 움직입니다. 이것은 줄기 쪽에 반쯤 붙은 중간 항목인가, 아니면 단독으로 줄일 수 있는 끝인가. 공조는, 실의 도중에서 갈라진 항목이라고 생각하면 좋을 것입니다. 발열을 거쳐 조명에 달려 있기 때문에, 조명을 줄이면 냉방 부하도 연동해서 떨어집니다. 다만, 그 연동은 수량을 거치지 않습니다. 이것이 구분의 핵심입니다. 조명에서 발열, 냉방으로 이어지는 연동은 물리로 결정되는 것이며, 수량에는 닿지 않고 움직입니다. 그러니 공조 자체는, 튀어오르는 힘이 돌아오지 않는 끝으로 봐도 됩니다. 조명을 줄기 쪽으로 당겼을 때, 공조는 마이너스 튀어오름—즉, 저절로 덤으로 함께 내려가는 쪽—에 붙습니다. 인건비처럼 반대 방향으로 부풀어 오르는 끝과는, 부호가 반대가 됩니다.

실무에서는, 공조의 연동분은 조명을 움직였을 때의 상쇄에 처음부터 포함해서 계산합니다. 그 위에, 설정 온도의 폭, 제습 강도, 송풍의 작업 순서 같은 공조의 제어 로직은, 조명이나 수량의 실에서 반쯤 벗어나 있기 때문에, 별도의 끝으로 세울 수 있습니다. 다만 이쪽은 완전히 독립된 것은 아닙니다. 온도 폭을 너무 넓히거나 제습을 너무 줄이면, 병해나 잎끝마름을 통해 수량으로 튀어오르는 경계가 있습니다. 제가 봐온 범위——인공광형으로 엽채류를 기르는 현장——에서는, 여기서의 하방 흔들림은 온도 상방 흔들림보다 한 단계 위험합니다. 고밀도로 빽빽하게 심은 엽채류는, 습도가 차면 바로 잿빛곰팡이병이 발생하고, 증산이 부족하면 잎끝이 마릅니다（팁번）. 일단 이런 증상이 나오면, 출하할 수 있는 포기 수가 한꺼번에 줄어, 줄였다고 생각한 전기료로는 도저히 메울 수 없습니다. 그래서 같은 공조라도 「발열 연동으로 따라오는 분」과 「제어로 움직일 수 있는 분」을 둘로 나눈 다음, 후자는 수량을 보면서, 온도 폭보다도 더 신중하게 공략한다는 취급이 됩니다.

실제로, 아까 전력의 무게를 다른 각도에서 봐도, 이 조명과 공조 두 가지로 에너지의 대부분이 결정됩니다. 어느 국내 라이프사이클 분석（학회 발표）에서는, 완전 인공광형의 이산화탄소 배출 중 조명과 공조로 약 90%, 태양광을 병용하는 하이브리드형에서도 약 70%를 차지한다고 보고되었습니다（참고: 2）. 이것은 이산화탄소로 본 비율로 항목의 원화 구성과는 별개이지만, 공조가 조명에 발열을 통해 달려 있다는 물리적 연결의 크기는, 현장의 실감과도 맞습니다.

무거운 순서가 아니라 튀어오르지 않는 순서로

전기가 압도적으로 무겁다는 것은 사실이기 때문에, 거기에 눈이 가는 것은 자연스러운 일입니다. 다만 「무거우니까 가장 먼저 줄인다」는 방향으로 들어가면, 대개는 본체 쪽——조명이나 재식 밀도——에 손이 닿습니다. 가장 무거운 항목이, 동시에 가장 튀어오름이 큰 줄기 쪽이기도 하기 때문입니다. 그러니 「무거운 순서」가 아니라 「튀어오르지 않는 순서」로 재배열하는 것이 먼저이며, 공조 제어나 반송의 작업 순서, 계약 전력 설정 쪽부터 들어갑니다. 무게의 순위와, 안전하게 줄일 수 있는 순위는 별개라고 단호히 생각하는 편이 좋습니다.

구분선으로는, 설정이나 절차의 재편성으로 해결되는 범위——온도 폭, 송풍·제습 로직, 작업 순서, 계약 종류 재검토——는 운용으로 움직일 수 있습니다. 반면에, 조명을 줄이지 않고 수량을 유지한 채로 소비를 낮추는 것, 인력의 절대량을 줄이는 것 같은 튀어오름이 큰 절감은, 운용으로는 닿지 않고 설비의 이야기가 됩니다.

다만 주의하고 싶은 것은, 자동화는 인건비를 제로로 만드는 마법이 아니라는 점입니다. 줄인 인건비는, 그 장치의 감가상각과 유지비라는 다른 항목으로 이전될 뿐으로, 통째로 사라지는 것이 아닙니다. 그러니 설비 투자는 「인건비가 사라진다」가 아니라 「튀어오르는 방향을, 자기가 컨트롤하기 쉬운 항목으로 바꿔 달다」는 투자로 보는 편이, 판단을 잘못하지 않습니다.

조명 자체에 손대지 않고 전력을 낮추려면, 이것은 설정 변경으로는 닿지 않고 설비 쪽의 이야기가 됩니다. 예를 들어, 반사재와 급배기 방식을 궁리한 에너지 절약형 재배 선반으로, 선반 내 환경 분포를 균일하게 유지한 채로 전력을 종래 대비 약 절반으로 억제할 수 있었다는, 단일 시작품 선반에서의 보고가 있습니다（참고: 3）. 선반 내 환경 불균형이 작으면 생육 편차도 나오기 어렵다는 목표의 설비이지만, 어쨌든 선반 자체를 다시 만드는 것이기 때문에, 바로 운용이 아닌 설비 투자 쪽의 대처입니다. 오늘부터 설정으로 움직일 수 있는 이야기와는, 확실히 층이 다릅니다.

이번 달부터 움직일 수 있는 세 가지 항목

이제 오늘·이번 달부터 손을 대려면, 먼저 계약 전력과 디맨드 설정을 재검토해 주십시오. 최근의 검침표나 30분 디맨드 기록을 꺼내서, 피크가 서 있는 시간대를 일주일 분량 살펴봅니다. 조명 점등 시작과 공조 기동이 겹쳐서 피크를 밀어 올리는 경우가 있기 때문에, 점등 온 시각을 기기별로 수 분에서 10여 분씩 어긋나게만 해도, 수량에 닿지 않고 피크가 내려갈 여지가 있습니다. 이것은 설비 투자 없이 오늘 바로 시험해볼 수 있습니다. 다만 계약 전력 재검토는 한 번 실시하면 효과가 계속되지만, 매달 반복해서 절약을 늘려갈 수 있는 대처는 아닙니다.

두 번째는 공조의 설정 온도 폭입니다. 좁은 온도대에 딱 맞춰서 공조를 계속 돌리는 설정을 흔히 봅니다. 실온이 벗어나는 것에 대한 불안에서 그렇게 되기 쉽지만, 상한과 하한을 1°C씩 넓혀, 그 폭 안에서 공조가 자연스럽게 멈추는 시간을 만드는 것만으로도, 수량에 닿지 않고 가동을 줄일 여지가 생깁니다. 제습도 연속 운전을 그만두고, 결로나 습도가 걱정되는 시간대에만 한정합니다. 다만, 여기는 아까의 병해·잎끝마름 위험과 표리 관계이기 때문에, 온도 폭보다 더 신중하게. 엽채류를 고밀도로 빽빽하게 심은 현장에서는, 습도를 너무 낮춰도 너무 올려도 수량에 영향을 주기 때문에, 습도 로그를 보면서, 우선 폭을 아주 조금만 움직여서 상황을 보는 데 그칩니다. 낮과 밤으로 외기온이 달라지는 계절이라면, 송풍만으로 충분한 시간대가 없는지도 함께 살핍니다. 갑자기 크게 움직이지 말고, 우선 한 번씩—이 편이 안전합니다.

세 번째는 대기 전력과 작업 순서입니다. 눈에 띄지 않지만, 멈춰 있는 시간에 돈을 내고 있는 항목을 챙기는 작업입니다. 사용하지 않는 구획의 보조 기기, 야간에 돌아가지 않는 반송·포장 라인의 대기를 끊습니다. 재배에 직접 관여하지 않는 통로등이나 사무 공간의 조명을, 인체 감지 센서나 타이머로 바꿉니다. 수확이나 봉지 담기의 작업 순서를 재검토해서, 같은 작업을 모아서 하고, 기기의 기동과 정지 횟수 자체를 줄입니다. 어느 것이든 수량으로 튀어오르기 어려운 대처입니다.

다만 공조 설정은, 너무 공략하면 수량으로 튀어오릅니다. 그러니 확인 방법이 핵심입니다. 손대기 전에 반드시 일주일 분량의 기준을 취해 두십시오. 날마다의 총전력량, 30분 디맨드 피크값, 실온과 습도 로그, 그리고 수량과 양품률을 기록합니다. 움직이는 것은 한 번에 한 항목만으로 하고, 전기 수치의 차이는 피크값과 전력량으로 2주 정도 봅니다. 다만 수량에 대한 영향은, 그보다 오래 추적할 필요가 있습니다. 설정을 바꾼 뒤에 심은 로트가 수확될 때까지——인공광형의 엽채류라면, 잎상추로 한 달 전후의 생육 사이클을 한 바퀴 다 돌 때까지——끝까지 봐서, 떨어지지 않았음을 확인해 주십시오. 전기 수치만 보고 성급하게 결론 내리지 않는 것입니다. 여러 개를 동시에 움직이면, 무엇이 효과를 발휘했는지 알 수 없게 됩니다. 순서는, 튀어오르지 않는다고 확신할 수 있는 것부터 하나씩입니다.

「수량에 닿지 않고 효과를 낸다」는 방향에서는, 조명의 물리적 배치——광원과 작물의 거리나, 등기구 배열의 균일성——를 정돈하면, 같은 전력인 채로 빛이 닿는 불균형을 줄일 수 있다는 실험이나 시뮬레이션도 있습니다. 등기구 배열을 재검토해서, 시뮬레이션상으로 빛이 닿는 불균형을 15% 정도 균일하게 할 수 있었다는 예입니다（참고: 4）. 설정을 건드리는 것만으로 끝나지 않는 것도 있기 때문에, 여기는 운용과 설비 사이에 놓이는 대처이지만, 「전력을 늘리지 않고 효과를 낸다」는 방향이 실재한다는 것은, 이런 연구에서도 보입니다.

출하 1킬로당으로 경계를 측정한다

튀어오르지 않는 끝이라고 생각해서 한 항목을 너무 줄이면, 오히려 전체가 나빠지는 경우가 있습니다. 각각의 항목은 좋아지고 있는데, 합계로는 이전보다 나쁩니다. 경계를 측정하려면, 분모를 「투입한 전력량이나 인시」가 아닌 「실제로 출하할 수 있었던 1킬로그램당 총비용」으로 맞추는 것이 요점입니다. 양품률이 떨어지면, 그 1킬로그램을 만드는 데 쓴 전기도 인력도 전부, 출하할 수 있었던 분만으로 다시 나누게 됩니다. 그래서 후공정의 손이 늘어나는 순간, 전력량 자체는 내려가 있어도 1킬로그램당으로는 올라갑니다. 개별 항목으로는 보이지 않는 역전이, 분모를 수확량으로 맞추면 비로소 보입니다.

조명에도, 같은 이치로 별개의 기회가 잠들어 있습니다. 조명에는 포화가 있어서, 어느 빛의 강도까지는 늘릴수록 수량이 증가하지만, 그 너머는 강하게 해도 수량이 한계에 부딪히고, 전기만 먹습니다. 폐쇄형에서 잎상추나 바질을 기르면, 빛의 강도를 일정 수준까지 올린 시점에서 수량은 한계에 부딪히고, 그 이상 강하게 해도 늘지 않는다는 보고가 있습니다（참고: 5）. 투입 전력당 수량（전력 효율）이 가장 좋아지는 빛의 강도는 작물에 따라 다르고, 수량이 한계에 부딪히는 지점과 거의 겹치는 경우도 있으면, 그보다 조금 약한 빛 쪽으로 어긋나는 경우도 있습니다. 어쨌든, 포화점까지 늘려도 효율은 오르지 않고 수량도 한계에 부딪힌다는 (수량이 더는 늘지 않는) 천장(상한)이 있습니다（참고: 5）. 여기가 운용 쪽의 대처로 효과를 발휘하는 부분입니다. 지금의 운전이 이 포화 영역에 들어가 있다면, 수량을 전혀 떨어뜨리지 않고 조명 출력을 내릴 여지가 있다——조광은 「설비의 이야기」일 뿐만 아니라, 포화된 분의 전기를 돌려받는 운용의 대처가 될 수 있습니다. 다만, 자신의 현장이 정말로 포화 영역에 있는지는, 갑자기 낮춰서 확인하는 것이 아닙니다. 공략하는 방향은 정해져 있어서, 수량이 아직 떨어지지 않은 범위에서 출하 1킬로그램당 총비용을 낮춰가다가, 수량이 무너지기 시작한 한 발 앞에서 멈춥니다. 한 번에 한 항목, 수량이 떨어지지 않았음을 확인하고 나서——라는 절차는, 바로 이 적정 영역의 가장자리를, 되돌릴 수 있는 동안에 탐색하기 위한 것입니다. 전력량이 내려갔는가가 아니라, 1킬로그램당이 내려갔는가. 그것을 판단의 축으로 삼아 주십시오.

여기서 한 가지, 현실적인 천장도 덧붙여 둡니다. 지금 본 것 같은 조광이나 피크 분산으로 낭비를 돌려받아도, 운용으로 움직일 수 있는 분은, 전체 비용에서 보면 극히 일부에 그칩니다. 채산의 자릿수를 정말로 결정하는 것은, 규모·판로·작물의 선택이라는 별개의 기준의 이야기로, 그것은 이 글의 바깥에 있습니다. 애초에 지금의 적자가 항목 절감으로 치유될 수 있는 것인지, 더 상류의 비용 구조 자체의 문제인지는, 한 번 나눠서 생각하는 편이 좋을 것입니다. 운용의 대처는, 그 구조를 바꾸는 것이 아니라, 구조 안에서 낭비를 내지 않고, 판단의 여지를 조금 넓히기 위한 것이라고 생각해두면, 딱 맞는 거리감이 됩니다. 설정값은 되돌릴 수 있어도, 그 사이에 떨어뜨린 수량이나 무너뜨린 품질은 돌아오지 않기 때문에, 되돌릴 수 있는 동안에——라는 것은 그런 의미입니다.

마지막으로, 구분선을 하나 적어 둡니다. 여기까지의 이야기는 「운용으로 움직일 수 있는 범위」——계약 전력 설정, 공조 제어, 작업 순서, 대기 전력, 그리고 수량을 무너뜨리지 않는 범위에서의 조광이나 불균형 해소——에 한정한 대처였습니다. 이것들은 설비 투자 없이 이번 달부터 손을 댈 수 있고, 게다가 되돌릴 수 있습니다. 반면에, 조명을 교체해서 수량을 유지한 채로 소비를 낮추는 것, 인력의 절대량을 줄이는 것 같은 튀어오름이 큰 절감은, 운용의 앞에서 멈추는 이야기가 아니라, 감가상각과 유지비로 이전되는 설비 투자의 판단이 됩니다. 거기는 단년도의 전기료가 아닌 회수 연수와 세트로, 별개의 기준으로 생각하는 영역입니다. 그러니 결론은 소박합니다. 운영 비용은 항목별로 가장 무거운 것부터 줄이는 문제가 아니라, 출하 1킬로그램당이라는 동일한 분모로 연결된 연동계이며, 튀어오르지 않는 끝부터, 되돌릴 수 있는 범위에서 하나씩 움직인다——그런 시각으로 다시 세우는 데서 시작합니다.

그 재정립을, 자신의 항목표로 한 번 제대로 해보고 싶은 분은, 채산과 운용 계획을 항목별로 적을 수 있는 템플릿을 준비해 두었습니다（여기）. 오늘의 검침표와 수량 로그를 옆에 두고, 튀어오르는 항목과 튀어오르지 않는 항목을 분류하는 데서 시작하면, 줄이는 순서가 보여옵니다.