공기재배
공기재배 역사

1911년 V.M. Artsikhovski(러시아어판) 는 "Experienced Agronomy" 저널에 "On Air Plant Cultures"라는 제목의 기사를 게재했다. 이 기사에서 그는 현재 에어로포닉 방법으로 알려진 다양한 물질을 주변 공기에 분사하여 뿌리 시스템에 대한 생리학적 연구를 수행하는 방법을 소개했다. Artsikhovski는 최초의 수경재배 시스템을 설계하고 식물 재배에 대한 효율성을 입증했다.
1942년에 W. Carter는 공기 배양 재배에 대한 선구적인 연구를 수행하고 뿌리 검사를 용이하게 하기 위해 수증기에서 식물을 재배하는 방법을 설명했다.
1944년 LJ Klotz는 감귤류 식물에 분무하여 중요한 발견을 했으며, 이는 감귤류와 아보카도 뿌리에 영향을 미치는 질병에 대한 연구를 촉진했다. 1952년 GF Trowel은 스프레이 배양 기술을 사용하여 사과나무를 성공적으로 재배했다.
1957년에 FW Went는 공기 재배 과정을 설명하기 위해 "에어로포닉(aeroponics)"이라는 용어를 만들었다. 그는 공기에 매달린 뿌리를 가진 커피 식물과 토마토를 재배하고 뿌리 부분에 영양 미스트를 적용하여 영양을 공급했다.
상업적으로 이용 가능한 최초의 에어로포닉 장치는 1983년 GTi에 의해 제조되어 시장에 출시되었다. 당시 이 장치의 이름은 영화 Star Trek II: The Wrath of Khan 에서 영감을 받아 Genesis Machine 으로 명명되었다. Genesis Machine은 "Genesis Rooting System"으로 판매되었다.
GTi의 장치는 마이크로칩 으로 제어되는 개방 루프 물 구동 시스템을 특징으로 한다. 수기경재배실 내에서 고압의 수력분무 영양분 스프레이를 전달했다. 제네시스 머신은 수도꼭지 와 콘센트 에 연결되어 작동에 필요한 자원을 제공하도록 설계되었다.
수경재배는 식물의 복제(영양번식)에 혁명을 가져왔다. 이전에는 어렵거나 불가능하다고 여겨졌던 수많은 식물의 번식을 에어로포닉의 줄기 절단을 통해 훨씬 쉽게 만들었다. 절단을 통해 전파될 때 박테리아 감염에 민감한 섬세한 활엽수와 선인장이 이제 수경재배 시스템에서 성공적으로 전파될 수 있다. 에어로포닉에서 성공적인 번식은 뿌리 주변의 공기가 잘 통하는 환경으로 인해 뿌리털 발달이 촉진되고(Soffer and Burger, 1988),  에어로포닉 시스템을 통한 영양분 공급으로 인해 뿌리와 전반적인 성장이 강화되었기 때문일 수 있다. 산토스와 피셔, 2009).  또한, 뿌리 뿌리 매체가 없으면 뿌리 질병의 위험이 줄어든다(Mehandru et al., 2014).
에어로포닉스는 영양 번식에서 성공률이 낮은 식물, 약용 용도가 중요한 식물, 수요가 높은 식물을 번식하고 특정 식물 종의 새로운 품종을 만드는 데 중요한 역할을 한다. 예를 들어, 종자와 꺾꽂이를 통해 번식률이 낮은 중요한 약용 식물인 Leptadenia reticulata  는 에어로포닉을 통해 더 쉽게 번식할 수 있는 것으로 나타났다(Mehandru et al., 2014).  Aeroponics는 또한 네덜란드 느릅나무 병에 의해 심각한 영향을 받은 Ulmus Americana 품종을 포함하여 느릅나무의 가용성에 기여했다(Oakes et al., 2012).
Aeroponics는 오버헤드 미스터를 사용하는 전통적인 방법에 대한 보다 유리한 대안으로 사용된다(Peterson et al., 2018). 이는 많은 양의 물이 필요하고 잠재적인 비위생적 조건, 불균일한 분무 적용 범위 및 잎 영양분의 침출 가능성과 같은 단점이 있는 오버헤드 미스터에 비해 더 높은 성공률을 자랑한다(Peterson et al., 2018). 으로, 수경재배 장치를 사용하면 무균, 영양이 풍부하고 산소가 풍부하며 습한 환경을 통해 더 빠르고 깨끗한 뿌리 발달이 시작되므로 복제가 더 쉬워졌다(Hughes, 1983).
Aeroponics는 조직 배양 기술에서 상당한 발전을 이루어 식물 복제 속도를 높이고 기존 조직 배양 기술과 관련된 노동 집약적 단계를 줄였다. 수기경재배의 주목할만한 이점 중 하나는 조직 배양 재배자에게 어려운 과제였던 토양에 대한 1단계 및 2단계 식재의 필요성을 제거하는 능력이다. 조직 배양에서 식물은 처음에 무균 배지에 심은 다음(1단계) 무균 토양으로 옮긴 다음(2단계) 최종적으로 포장 토양에 이식된다. 이 전체 과정은 노동 집약적일 뿐만 아니라 질병, 감염, 실패가 발생하기 쉽다.
에어로포닉을 활용함으로써 재배자는 공기 뿌리 식물을 밭 토양에 직접 복제하고 이식할 수 있다. 수경재배 뿌리는 수경재배와 같은 전통적인 방법에 비해 시들음, 잎 손실 및 이식 충격에 더 강한다. 더욱이 공기뿌리 식물은 더 건강하고 병원균 감염에 덜 취약한 경향이 있다. 그러나 곰팡이, 조류, 혐기성 박테리아와 같은 문제의 발생을 방지하려면 뿌리실의 상대 습도(RH)를 70°F(21°C) 미만으로 유지하는 것이 중요하다.
마이크로프로세서에 의해 제어되는 완전 플라스틱 수경재배 방법 및 장치를 개발하려는 GTi의 노력은 식물이 토양이나 전통적인 수경재배를 사용하지 않고도 자연적으로 자랄 수 있도록 하는 인공 생명 유지의 새로운 시대를 열었다. 실제로 GTi는 1985년에 혁신적인 에어로포닉 시스템에 대한 특허를 획득했다.
Aeroponics는 시간과 비용을 절약하는 기술로 인정을 받았다. 농업에서 에어로포닉의 경제적 이점 은 업계에 대한 잠재적인 기여를 보여주면서 명백해지기 시작했다.
1985년에 GTi는 "Genesis Growing System"으로 알려진 2세대 항공기 공학 하드웨어를 공개했다. 이 새로운 장치는 폐쇄 루프 시스템을 도입함으로써 항공기 기술의 상당한 발전을 나타냈다. Genesis Growing System은 마이크로프로세서에 의해 정밀하게 제어되는 재활용 폐수를 활용했다. 이러한 혁신을 통해 aeroponics는 종자 발아 지원을 포함하도록 기능을 확장하여 GTi 시스템을 세계 최초의 식물 및 수확 aeroponic 시스템으로 만들었다.
이러한 초기 개방 루프 및 폐쇄 루프 에어로포닉 시스템 중 다수가 오늘날까지 계속해서 성공적으로 작동하고 있다는 점은 주목할 가치가 있다.
Aeroponics는 실험실에서 상업용 재배 부문으로 전환했다. 1966년 상업용 에어로포닉의 선구자인 B. Briggs는 에어루팅을 통해 활엽수 절단에 뿌리를 유도하는 데 성공했다. 그는 공기뿌리 절단이 토양에서 형성된 절단에 비해 더 견고하고 단단하다는 것을 발견하고 공기 뿌리 절단이 건전한 원리라고 결론지었다. Briggs는 또한 수경 재배 에서 종종 관찰되는 이식 충격을 겪지 않고 공기 뿌리 나무가 토양에 이식될 수 있음을 발견했다.
1982년 이스라엘의 L. Nir는 압축된 저압 공기를 활용하여 대형 금속 용기 내부의 스티로폼에 의해 매달린 식물에 영양 용액을 전달하는 수경재배 장치에 대한 특허를 개발했다.
1976년 영국 연구자 존 프리워(John Prewer)는 영국에서 폴리에틸렌 필름 튜브를 사용하여 양상추를 종자부터 성숙까지 22일 만에 재배하는 일련의 수기경 재배 실험을 수행했다. 이 실험에 사용된 안개 방울은 Mee Industries of California에서 공급한 장비에 의해 생성되었다. John Prewer와 협력하여 Isle of Wight의 Kings Nurseries라는 상업 재배자는 1984년에 딸기 식물을 재배하기 위해 다른 디자인의 에어로포닉 시스템을 사용했다. 딸기가 무성하게 자라서 풍성한 열매를 맺었고, 특히 과일의 청결함과 품질, 맛은 물론, 허리를 굽히지 않고 따기의 편리함을 중시하는 어르신 들로부터 높은 평가를 받았다.
1983년에 R. Stoner는 플라스틱으로 만들어진 밀폐된 수기경 챔버에 수돗물과 영양분을 전달하도록 설계된 최초의 마이크로프로세서 인터페이스 에 대한 특허를 출원했다. 이후 Stoner는 상업용 곡식 작물 생산을 위한 수기경 하드웨어, 인터페이스, 생물학적 제어 및 구성 요소를 연구하고 발전시키는 데 전념하는 여러 회사를 설립했다.
Stoner의 회사인 GTi는 상업용 작물 생산을 위한 온실에서 대규모 폐쇄 루프 수경재배 시스템을 제조, 마케팅 및 적용하는 데 선구적인 역할을 했다.
1986년 Stoner는 공중에서 재배한 신선한 식품을 전국 식료품 체인점에 성공적으로 판매한 최초의 사람이 됨으로써 중요한 이정표를 달성했다. 그의 업적은 주목을 받았고 NPR 인터뷰에 초대되어 현대 농업과 우주 탐사 모두에서 물 절약 측면에서 수기재배의 중요성을 강조했다.
1990년대에 General Hydroponics [Europe](GHE)은 취미용 수경재배 시장에 에어로포닉을 도입하려고 시도하고 Aerogarden 시스템을 도입했다. Aerogarden은 미세한 안개 대신 물방울을 생성하기 때문에 "진정한" 에어로포닉의 기준을 충족하지 못했지만 취미 시장에서 에어로포닉 재배에 대한 수요를 창출했다. 많은 사람들의 눈에는 미스트 에어로포닉과 액적 에어로포닉의 구분이 모호해졌다. 그러나 Nutriculture라는 영국 회사는 진정한 미스트 에어로포닉을 시험했는데, 이는 Nutrient Film Technique(NFT) 및 Ebb & Flood와 같은 전통적인 재배 기술에 비해 긍정적인 결과를 보여주었다. 비용과 유지 관리의 단점에도 불구하고 Nutriculture는 Amazon이라는 확장 가능하고 사용하기 쉬운 물방울-에어로포닉 시스템을 개발했다. 이는 자사 브랜드의 X-stream 에어로포닉 번식기에서 식물을 번식시킨 다음 이를 시스템으로 옮기면 더 나은 결과를 얻을 수 있다는 점을 인정한 것이다.