[기고] 이정석 박사's ICT 온실④- 습도제어

시설원예 ICT라고 하면 ICT(정보통신기술)를 온실?축사 등에 접목하여 스마트폰, PC를 통해 원격·자동으로 작물과 가축의 생육환경을 관리하는 농장을 말한다. 작물 생육과 환경 데이터를 기반으로 최적 생육환경 조성, 품질과 생산성 제고함으로써 경쟁력과 소득 향상에 기여하는 4차 산업혁명 시대에 기반을 둔 미래농업 기술이다. 한국 시설원예분야 전문가인 이정필 박사의 ICT 온실 설치법과 이해를 총 5회에 걸쳐 싣는다. <편집자 주>


ICT란 Information & Communication Technologies의 약자로 빅데이터, 모바일, 웨어러블 등이 이에 해당한다. 모든 서비스를 데이터로 치환하여 맞춤형, 개인형 서비스로 탈바꿈하여 제공하는 것은 이제 우리가 대중(Mass)의 시대에서 개인(Personal) 시대로 들어가는 기술적인 기반을 뜻한다.

한국의 시설원예는 짧은 기간에 주목할 만큼 발전하였지만 높은 경영비, 시장 개방 등 불리한 주변 여건에 대응하여 국제경쟁력을 확보하기 위해서 시설원예의 문제점을 진단하고 분석을 통해서 대응책을 마련해야 할 것이다.

생산 중심의 기술 개발로 이러한 어려움을 해결하기에는 역부족이다. 농업의 부가가치를 높이고 타산업과 융복합을 통해서 시설원예가 도약할 수 있는 방안을 모색하는 것이 필요하다. 최근에 신선 농산물 수출이 점차 증가하고 시설 농자재 해외 진출 등 수출농업이 주목을 받고 있다.

온실 재배자는 온실의 복잡한 환경을 제어하기 위해 온도, 습도, CO2, 빛, 공기 순환을 이해해야 한다. 이러한 환경 요인들은 물리적으로 밀접한 연관 관계를 가지는데, 예를 들어 온실 환경 제어에 크게 영향을 주는 온도와 대기 습도와 같이 기온이 올라가면 상대습도는 떨어지고, 기온이 내려가면 상대습도는 올라가는 상호 밀접한 관계를 기지고 있다.

ICT 복합 환경 관리 시스템 하드웨어는 계측용 센서·인터페이스·제어용 컴퓨터·각종 환경조절장치 등을 포함하고, 여러 가지 환경인자들의 계측과 이들의 상호작용을 고려해 상업용 온실에 마이크로프로 세서를 이용한 복합 환경조절장치가 보급되고 있다.

복합 환경 관리 시스템의 소프트웨어는 작물의 생육 관리를 위한 최적 환경 제어를 위하여 작물의 다양한 생육환경정보를 설정하는 부분과 설정한 환경제어 범위를 만족시키기 위한 난방기와 같은 환경제어기기를 효율적으로 작동시키기 위한 알고리즘(algorithm) 부분으로 구성된다.

복합 환경제어를 위한 제어 항목으로는 환기, 차광과 보온, 난방, 탄산가스, 양액시스템으로 구성된다.

최근에 복합 환경 제어시스템은 온실의 관리 및 환경제어에 이용되는 컴퓨터를 바탕으로 인터넷망과 스마트폰을 이용하여 원격제어 및 생육 영상모니터링도 가능하도록 발전하였다. 개개의 온실에서 환경 계측 및 제어가 가능하며, 인터넷을 이용하여 온실 중앙관제실에서 개별 온실의 환경계측·제어 및 영상모니터링도 가능하며, 측정된 환경 자료는 각 온실의 컴퓨터로 입력 저장된다.

온실 내에 설치한 CCD 카메라로부터 획득한 영상 정보를 사용하여 온실 내의 작업 상황 또는 작물의 생육 정도를 파악할 수 있다.



김철호 기자 fire@thekpm.com