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물 아끼고, 생산량 증가…‘ICT 지중점적 관개시스템’ 주목

  • 기사승인 2019.08.09 14:02
  • 신문 3128호(2019.08.13) 6면

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[한국농어민신문 서상현 기자]

▲ 점적관을 매설하는 모습(좌)과 콩 생육 비교. 지중점적 자동관개시스템을 적용한 곳의 생육이 월등히 좋다.

기후변화에 따라 가뭄피해가 빈번하게 발생하고 있는 가운데 노지 밭작물을 안정적으로 재배할 수 있도록 정보통신기술(ICT)기반의 지중점적 관개시스템이 개발됐다. 땅 속에 관을 묻고 작물의 뿌리 쪽에 필요한 양만큼의 물을 공급하는 방식인데 물은 적게 쓰고 생산량은 늘릴 수 있어 주목받고 있다. 센서를 통해 기상환경과 토양수분 함량을 자동계측하고, 자동제어기를 통해 저장, 연산 등을 수행하는 동시에 스마트폰으로 재배상태를 확인해 관개설비를 제어하는 기술이다. 농촌진흥청이 8일 발표한 ‘ICT기반 지중점적 자동관개기술’을 간추렸다.


땅 속 관 묻고 필요한 만큼
노지 밭작물 뿌리에 물 공급
센서 통해 토양수분 ‘자동계측’
스마트폰으로 재배상태 확인
매년 반복 가뭄피해 극복 기대

초기 설치비용 1ha 2900만원
기존 살수식보다 더 높지만
유실·증발 적어 물 ‘22%’ 절약
무 관개 대비 콩 생산량 27%↑ 


▲기술을 개발한 이유=가뭄일수의 증가로 가뭄피해가 매년 반복되고 있기 때문이다. 농촌진흥청에 따르면 2018년 기준 1만8400ha의 밭작물 재배지에서 가뭄피해가 발생했다. 또, 콩 농가의 평균수량이 177㎏/10a으로 전년대비 5.8%나 줄어드는 등 노지 밭작물 피해가 늘고 생산성 변동도 심화되고 있다. 상황이 이렇지만 기존 밭작물 관수는 대부분 인력에 의존하고 있어 매 작기마다 관수자재의 반복적인 설치와 철거에 노동력이 가중되고 있다. 따라서 농촌인구의 고령화로 관수노력을 절감할 수 있는 자동화기술과 물 부족에 따른 농업용수 절감기술 개발의 필요성이 높아진 것이다.

이번에 개발된 ‘ICT기반 지중점적 자동관개기술’은 땅속에 관수호스를 묻어 작물의 뿌리 부근에 필요한 만큼의 물을 공급하는 기술이다. 작물의 종류와 환경조건에 따라 물의 공급량을 조절하는 관개기술인 것이다. 지중점적호스를 땅속에 묻어서 사용하는 기술은 이미 과수나 원예작물에는 적용되고 있다. 하지만 기존 방법은 주로 관리기나 인력으로 점적호스를 매설하기 때문에 대규모 면적에 적용하는데 어려움이 있었다. 이런 상황을 감안해 대규모 면적에도 손쉽게 점적관을 묻을 수 있도록 지중점적 매설기를 개발한 것도 특징이다. 일정간격으로 구멍이 뚫려 있는 점적호스를 트랙터를 이용해 설치할 수 있도록 전용 매설기계를 개발, 특허등록을 마친 것이다. 최고 40㎝ 깊이로 점적호수를 묻을 수 있고, 매설간격도 조절할 수 있다. 또한 센서를 통해 기상환경과 토양수분 함량을 자동으로 계측하고, 자동제어기와 연계된 스마트폰을 활용해 실시간으로 토양 속 수분관리가 가능한 관개기술이다.
 


▲기술효과와 보급계획=농업용수를 적게 사용하면서도 생산량은 높일 수 있으며, 기후변화에 대응해 밭작물의 안정생산에 기여할 수 있을 것이란 판단이다.

우선 지중점적관개는 저유량으로 땅속에 급수하는 것이 가능하다. 따라서 기존 살수식 관개방법(스프링클러)에 비해 토양수분을 크게 변동시키지 않고, 이랑에 적절한 수준으로 수분을 유지할 수 있어 산소부족과 염류장애로 인한 피해가 일어나지 않는다. 또, 기존 관개방법은 토양표면에서 유실되거나 증발되는 물의 양이 많았지만 이 기술은 수분이용효율이 상대적으로 높아서 기존 방식에 비해 관수에 필요한 물을 절약할 수 있다. 아울러 땅속으로 물을 주기 때문에 작물의 잎이 물에 젖지 않고 습도를 상승시키지 않아 각종 곰팡이 병 등의 병해를 예방할 수 있다. 뿐만 아니라 기존 밭작물의 물 관리는 매 작기마다 관수기자재를 설치 및 철거하는 작업을 반복하지만 지중점적관개는 한번 설치한 후 시스템을 유지만 해주면 된다. 또, 시스템 설치에 들어가는 비용은 1ha기준 2900만원으로 기존의 스프링클러 1700만원에 비해 초기 설치비용이 더 높다. 하지만 반복적인 설치와 철거가 필요 없어 물 관리에 소요되는 노동력 투입비용이 들지 않는다는 것이다. 실제 지중점적으로 관개하는 농가 중 10년 이상 사용하는 곳도 있고, 외국에서는 일반적인 수명기대치가 12~15년으로 알려져 있다.

특히, 작물의 뿌리 가까이에 물을 공급하기 때문에 기존 방식에 비해 22%의 농업용수가 절약됐다. 또한 무 관개 밭작물재배와 비교해 콩은 26%, 참깨는 37% 수량이 늘었으며, 지표점적과 비교해 콩은 9%, 참깨는 8%의 수량이 증가됐다. 이에 농진청은 신기술시범사업을 통해 ‘ICT기반 지중점적 자동관개기술’을 전국 9개 시·군에서 시범운영 중이며, 밭작물 경쟁력 향상을 위해 시범지역을 점차 늘려나갈 계획이다.

정태욱 국립식량과학원 생산기술개발과장은 “대단위 콩 재배지인 전북 김제의 경사지에서 2017년과 2018년에 시험한 결과, 관수 노력비 절감과 수량성 증대 등으로 농가의 기술만족도가 93%로 매우 높게 나왔다”면서 “지중점적 자동관개기술을 이른 시기에 보급할 수 있도록 노력할 것”이라고 강조했다.

서상현 기자 seosh@agrinet.co.kr

<저작권자 © 한국농어민신문 무단전재 및 재배포금지>
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