똑똑한 물관리로 노지재배 '일손과 물절약'

[스마트에프엔=김철호 기자] 물부족 시대를 대비한 스마트한 물관리 기술 요구에 대한 목소리가 높아지고 있다.

이에 환경제어가 어려운 노지 블루베리 화분재배를 대상으로한 물관리 기술이 개발돼 스마트팜 농업인들의 눈길을 끈다.

블루베리는 뿌리분포가 얕은 천근성 과수로 건조 및 습해 피해에 취약하며, 특히 화분재배의 경우 적정 토양수분관리(적기·적소·적량 관개)를 위한 기술 개발이 필요하다. 적정 관개에 따른 블루베리 수확 및 품질향상 효과를 뒷받침하는 외국 연구사례가 있다. 경도, 수분함유량, 블루베리 나무의 크기 및 미네랄 성분(황, 인, 칼륨 등)이 증가했다.

또 토양센서를 이용한 측정, 진단, 제어 기능을 통해 기상변화에 대응해야 한다. 농장 여건과 토양종류애 따라 물주는 구역, 물의 양, 물주는 방식을 다양하게 설정이 가능하다. 강수확률에 따른 토양의 과습 방지를 위해 관수시설 작동을 일정시간 늦추는 기능도 보유했다. 이상상황을 감지해 신속하게 알려주고, 물탱크의 양을 수시로 점검하면서 자동으로 물을 채워주는 기능도 개발됐다. 기상청 날씨정보를 이용해 일별 작물 증발산량을 산정해 사용자에게 제공하여, 작물 물관리를 보다 효율적으로 할 수 있게 돕는 기능 역시 보유했다.


노지 블루베리 화분재배용 스마트 관개시스템은 데이터 측정(수집)부에서 토양수분센서, 기상청 날씨정보를 수집한다. 또 데이터 관리부에서 데이터로거 및 서버를 관리하며 관개제어부에서 임베디드 시스템, 전자밸브 등을 관리한다. 이것들을 토대로 스마트폰 어플에서 원격 모니터링 및 제어가 가능하다.

스마트 관개시스템은 자동/수동 선택 운영, 현장 맞춤형 관개방식 제공, 강우 감지시 자동정지, 강우예보를 고려한 관개 지체시간 설정, 자동관개시스템 오작동 자가점검 및 알림 등 기능을 보유하고 있다. 토양 및 기상정보 기반의 자동 물관리, 실시간 토양 및 날씨정보 기반의 작물 증발산량 및 관개량 산정, 관개수요량에 따른 물탱크 자동 급수, 노지재배지 환경적응 기능, 문자 메시지를 이용한 양방향 원격제어 및 데이터 송수신으로 농가의 통신료 부담이 완화된다.

이렇게 스마트 물관리 기술을 현장에 적용해보니 10ha 면적당 관행대비 농업용수 31% 절약, 관개소요 노동시간 95% 절감, 블루베리 수확량 34% 증수 등의 효과가 나타났다. 재배면적 1ha 농가에 적용시 예상되는 효과는 연간 2천5백만원의 추가 소득이 발생하며 연간 약 610톤의 농업용수 절약 및 관개소요 노동력 비용으로 3백만원 절감을 예측할 수 있다.

물 부족 시기의 효율적인 농업용수 이용, 고품질 농산물 생산을 통한 농가 소득증대에 기여가 예상된다. 노지 스마트 관개시스템 개발기술을 특허 출원하고, 관련업체에 기술 이전완료했으며 신속한 확산·보급을 위해 2018년부터 농촌진흥청 신기술 보급 사업을 실시중이다. 블루베리를 비롯한 다른 밭작물 및 도시농업 분야에도 확대 적용 가능할 것으로 기대된다.

그런가하면 기후의 변화로 인해 가뭄 발생 증가로인해 용수 확보의 어려움이 날로 커지고 있다. 이에 농업인들은 밭 작물 가뭄피해 증가를 호소하고 있다.

1904년부터 2000년까지 가뭄발생은 연 0.36회에 지나지 않았다면 2000년부터 2015년까지 연 0.67회로 증가했다. 가뭄 발생 면적도 증가했다. 2015년 논 2,822, 밭 4,536㏊였다면 2016년에는 논 6,469, 밭 20,861㏊에 달했다.

이를 해소하기 위해 '빗물 활용 시스템'이 대안으로 떠오르고 있다. 빗물 활용 시스템은 밭 인근의 작은 개천 또는 배수로에 흐르는 빗물을 모아서 저장했다가 물이 부족한 시기에 밭작물의 관개용수로 활용하는 장치다. 경사면의 물 흐름을 이용한 무동력 집수 후 저장하게 된다. 경사지형을 이용하여 펌프 없이 관수가 가능하다. 단순한 원리와 구조로 영농여건 변화에 따른 이동 및 재설치 역시 용이하다.

빗물 집수 장치는 포장 인근 고지대의 작은 개천 또는 배수로에 설치한다. T 소켓을 이용해 호스 내 공기를 빼서 물 유입을 촉진한다. 여과기에 일반 관정용 여과기 사용해서 작은 모래, 흙을 제거한다. 물팩을 설치해서 물이 차고 빠지는 주머니 형태로 최대 13톤까지 저장이 가능하다.

거창에서 오미자를 재배중인 한 농가에서는 빗물 집수 장치를 이용해 월평균 30톤의 관개용수를 확보했다. 또 6~9월(111일) 동안 총 관수량의 67%를 빗물로 공급했으며 총 관수량 120톤 중 빗물공급량은 80톤에 달했다. 무 관개 대비 38% 수량이 증가했으며 무관개 540㎏/10a, 빗물관개 750㎏/10a다.



김철호 기자 news@smartfn.co.kr