Smart Farm and Plasma Technology

Smart farms and plant factories are concepts that should be distinguished, and both are concepts that look toward future-oriented agricultural business. Smart farms focus on the scientificization of agricultural technology itself rather than the environment as agricultural technology, while plant farms focus on the infrastructure that improves the environment of agricultural technology with science and technology. They are all complementary concepts, but they should be distinguished. And the more fundamental concept of both concepts is "Experience is knowledge and data". Tigers leave their skins behind when they die, and people leave behind experiences when they die."

We all hope that this experience will become the soil that prepares a bright future for our descendants.

Let's get to the main point!

Smart farms and plant factories: Two axes of future agriculture

As innovative technological developments are taking place in the agricultural sector, the two concepts of 'smart farms' and 'plant factories' are attracting attention. Both of these concepts are perspectives on future-oriented agricultural business, but there are important differences in their approaches and focuses. Today, we will take a closer look at these two concepts and learn about their characteristics, potential, and the impact they will have on Korean agriculture.

Smart farms: Scientificization of agricultural technology

Smart farms refer to intelligent farms that apply information and communication technology (ICT) to agriculture. This means that agriculture It focuses on the scientific nature of the technology itself, and its main goal is to realize precision agriculture based on data.

Key elements of smart farms

Data farming technology: Monitors crop growth environments in real time through sensors and IoT devices, and derives optimal cultivation conditions through big data analysis.
Automation system: Automatically controls temperature, humidity, CO2 concentration, and light intensity to provide optimal growth environments for crops.
Remote control: Farmers can check and manage farm conditions anytime and anywhere through smartphone apps.
Precision farming: Customized management by crop and growth stage is possible, which can increase productivity and quality.
Applications of smart farms

Premium fruit cultivation: Stable production of high-quality fruits is possible through data-based precision management.
Medicinal crop cultivation: In cooperation with the Korea Institute for the Advancement of Medical Science, optimal cultivation conditions for special crops such as herbal medicines can be studied and applied.
Aquaponics: A circular agricultural system that combines fish farming and hydroponics can be established.
Plant factory: Scientificization of agricultural environments

Plant factories refer to systems that cultivate crops in an artificially created environment indoors. This focuses on the infrastructure approach of improving the environment of agricultural technology through science and technology.

Main features of plant factories

Completely controlled environment: All growth factors such as temperature, humidity, lighting, and nutrients are artificially controlled.
Vertical farming: Vertical cultivation using multiple layers of shelves is adopted to maximize space utilization.
Year-round production: Stable production is possible all year round without being affected by seasons and climate.
Clean production: It is isolated from the external environment, minimizing the use of pesticides and enabling hygienic production.
Various types of plant factories

Complete artificial light type: Crops are grown using only artificial lighting such as LEDs.
Solar combined type: A hybrid method that uses both natural light and artificial light.
Aerial cultivation type: A method that sprays nutrient solution to directly supply nutrients to roots suspended in the air.
Fusion and development of smart farms and plant factories

The two concepts have different approaches, but they are complementary. Recently, 'smart plant factories' that combine these two concepts have emerged, creating a more efficient and sustainable agricultural production system.

Case of Convergence

Smart Farm Complex: Smart farm technology and plant factory system are introduced together in large-scale facilities to efficiently produce various crops.
Linkage with Data Industry: Data collected from smart farms are utilized in plant factory design and operation to create synergy effects.
Plant Cafe: Smart farm technology is applied to small-scale plant factories in the city to create an experiential space where customers can harvest fresh vegetables themselves.
Technical Elements and Innovation

Various cutting-edge technologies are being applied to the development of smart farms and plant factories.

Cultivation System

Hydroponics: A technology that cultivates crops using nutrient solution instead of soil, and there are various methods such as hydroponics and spray hydroponics.
Bioponics: Supports the roots of crops and supplies nutrients using artificial media such as cocopeat and rockwool.
Seedling and Nursery: Automating the process from seed germination to seedling production to provide a stable supply of high-quality seedlings.
Nutrient Management

Slow-release Fertilizer: Efficient nutrient management is possible by using fertilizers that release nutrients slowly according to the growth stage of the crop. Nutrient solution generator: Automatically manufactures and supplies optimized nutrient solution for each crop and growth stage.
Nitrogen fertilizer management: Precisely measures and supplies nitrogen requirements of crops to prevent over-fertilization.
Environmental control

Hydrothermal power generation system: Increases energy efficiency with a heating and cooling system using geothermal heat or river water.
Heat island phenomenon response: Introduces a cooling system to alleviate the heat island phenomenon that can occur in urban agriculture.
Low-irrigation bed: This is a system that effectively supplies moisture needed by crops while minimizing water usage.
Crop diversification and special cultivation

Advances in smart farm and plant factory technology have made it possible to cultivate a variety of crops.

Leafy vegetables: Year-round production of leafy vegetables such as lettuce and kale has become possible.
Root vegetables: Hydroponic cultivation technology for root vegetables such as carrots and radishes is developing.
Ginseng sprouts: Mass production of ginseng sprouts, popular as a functional food, has become possible.
Wasabi smart farm: Wasabi, famous for its difficult cultivation conditions, can now be stably produced in smart farms. Innovation in distribution structure

Smart farms and plant factories are also bringing about great changes in the distribution structure of agricultural products.

Expansion of direct transactions: Platforms that directly connect producers and consumers are emerging, reducing distribution stages.
Customized production: Producing only as much as needed according to consumer orders to reduce waste.
History tracking: Using blockchain technology to transparently manage the entire process from production to distribution.
Meeting of Oriental medicine and smart farms

Recently, attempts are being made to combine Oriental medicine knowledge with smart farm technology.

Oriental medicine smart farm: Developing a smart farm system optimized for the cultivation of herbal medicines to produce high-quality medicinal crops.
Functional food production: Creating a cultivation environment that maximizes the functional ingredients of traditional medicinal crops such as ginseng and astragalus membranaceus.
Smart farm startups and talent development

As the smart farm and plant factory industries grow, the importance of related startups and talent development is also increasing.

Smart farm startup support: The government and local governments provide financial support and education programs for smart farm startups.
Industry-academia cooperation: Universities and companies are collaborating to cultivate smart farm experts. Practical training: Through the smart farm practice center, prospective farmers can directly experience and learn advanced agricultural technology.
Conclusion: Datafication of experience, the foundation of future agriculture

As the saying goes, “Experience is knowledge and data. Tigers leave their skins when they die, and people leave their experiences when they die.”, smart farms and plant factories can be seen as a process of datafication and scientificization of farmers’ long-standing experience and knowledge. These efforts will come together to present a better future of agriculture to our descendants.

Smart farms and plant factories each have their own characteristics and advantages, but they are ultimately complementary. When the two approaches of scientific agricultural technology and optimization of the agricultural environment develop harmoniously, we will be able to realize true future agriculture.

We will have to continue to build a more efficient and sustainable agricultural production system through continuous research and innovation. Through this, we will be able to strengthen food security, reduce environmental burden, and create new values ​​in agriculture. Smart farms and plant factories will not simply be a change in technology, but a revolutionary turning point that will change the paradigm of agriculture.