[귀농인이 알아야할 미래농업⑤] "스마트팜만 있으면 과학 농사 어렵지 않아요"  
[귀농인이 알아야할 미래농업⑤] "스마트팜만 있으면 과학 농사 어렵지 않아요"  
  • 홍미경
  • 승인 2018.03.06 15:31
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스마트팜 활용한 시설원예 
호현에프앤씨 이성호 대표 

국민경제의 향상 발전과 함께 농축산업 역시 빠르게 변화하고 있다. 농업이 강한 나라는 다른 산업 분야에서도 강대국일 확률이 많지만 반대로 다른 산업분야가 강하다고 반드시 농업 경쟁력이 확보되는 것은 아니다. 이는 농업이 정치-사회적인 요소가 많이 관여하기 때문이다. 이에 호현에프앤씨 이성호 대표와 함께 국내외 농촌산업 현황을 토대로 향후 나아갈 길을 전망해 본다. <편집자 주>   

사진=대영지에스(주)는 네덜란드 Formflex사와 협력하여 시설원예 온실을 위한 거트시스템을 도입했다
사진=대영지에스(주)는 네덜란드 Formflex사와 협력하여 시설원예 온실을 위한 거트시스템을 도입했다

‘스마트팜 시설원예 실용기술 확대 보급 시범사업’은 2016년부터 도 단위 대표 품목을 중심으로 시범 농가를 육성하고 있으며, 현재까지 13개 지역 37농가, 19.5ha가 운영되고 있다.  

시설원예 스마트팜 운영기술과 활용 분야에 따른 평가는 차이가 있지만 영농 편의성 향상과 데이터를 활용한 농업 활동에서 비전이 높은 편이다.  

특히 귀농을 계획하고 있는 예비 농업인이라면 스마트팜 도입을 위해 원격 환기제어, 토양수분에 의한 자동관수, 온습도에 의한 자동 포그 시설을 연계한 ‘1세대 스마트팜(기본형+관수)’을 적용한 시설원예에 관심을 기울여도 좋겠다. 

스마트팜의 원격제어와 환경 데이터 수집을 통해 농장관리 노력 절감은 물론, 관수 시작점 설정, 생육기별 정밀한 수분관리로 이번 주부터 수확되는 과수의 열과 발생률 저하, 착색증진 효과 등이 있었다.  

부여 토마토 재배농가는 재배 중 온‧습도, 양액값 측정 등 환경계측 노력이 50% 이상 절감됐으며, 스마트팜 기술을 100% 농장 제어에 활용하고 있다.   

사진= 시설하우스에서 재배되고 있는 오이 토마토/ 제공=부여군
사진= 시설하우스에서 재배되고 있는 오이 토마토/ 제공=부여군

김해 국화재배 농가는 환기와 관수 단순 제어와 야간 일장처리 확인을 통해 농장 관리의 효율성을 높였다. 국화는 꽃이 피는 시기를 조절하기 위해 야간에 2~3시간의 전등 조명을 처리한다. 이때 농장에 가지 않고 카메라와 일사감지기로 조명의 작동과 처리시간 정보를 확인할 수 있다. 

다음 시설원예 스마트팜 활용 기초에 대해 짚어보자. 

CCTV, 센서 등으로 생육환경(온도, 습도, CO2 등)을 모니터링하고 스마트폰으로 구동, 원격 제어를 할 수 있다. 이것은 온실통합 관리 시스템(현재 연구 중)으로 모니터링 후 및 자동 제어함으로써 최적의 생육환경을 제공하게 된다. 

저장온도, 습도, CO2 발생량 실시간 모니터링 등 저장소의 저장 환경을 관리하고, LED 전광판을 이용한 실시간 센서 정보 모니터링 및 알림 서비스 등을 통해 모든 생육과정을 통제하고 능률을 향상시킨다. 

예를 들어 저장고 내에 과수에서 발생하는 휘발성 가스의 농도가 높아지면 과수 내부 갈변 등이 발생하기도 하고 과실 숙성이 빨리 진행된다. 또 과육 갈변 현상은 동해 피해 과실, 밀 증상이 심하거나 늦게 수확한 과실을 저장한 경우와 저장고 환기 불량인 경우 발생한다.  

결국 환기창 또는 출입문을 열어 환기하되, 외기 온도 상황을 고려하여 열 손실 최소화하는 방향으로 처리하면 된다. 또한 냉각기 성에 제거는 한 번에 15~30분씩 하루 3~6회 정도 권장한다. 

온실의 내외부 환경조건에 따라 계획된 환경으로 통제관리 역시 가능하다. 다양한 경우의 수에 대한 사전 제어 명령을 통하여 효율적인 온실 환경 관리를 할 수 있다. 

시설원예 스마트팜 실전에 들어가 보자. 

스마트팜 기술을 이용해 광, 온도, 습도, CO2, EC, PH 등 작물 생장에 필요한 최적 조건을 제공할 수 있다. 이는 작물생산의 다양한 복합적 통제 수단에 의해 효율적 관리를 할 수 있게 된다. 

광에 의한 작물 관리는 △광량 감소, 광분포 불균일, 광질 변화 감지 △광도 측정을 통한 광보상점과 광포화점 관리 △피복재의 선택과 교체, 세척 △반사광 활용, 보광등 설치 및 활용 △재식밀도, 노화엽제거, 유인방법 개선, 착과수 조절이다. 

온도 환경 관리 포인트는 △세포분열, 세포신장과 호흡 및 동화산물 이동 △온도는 효소반응의 속도를 조절 △ 에너지 비용과 작물 생육·수량·품질간 비교 분석 △환기, 국소 냉난방, 냉방, 가온장치 작동 △시설 형태 및 다양한 통제 도구를 활용한 온도관리가 가능하다. 

환기 관리 포인트는 △온습도 조절, CO2 공급, 유해가스 추방 △천창환기는 측변환기와 병용 △곡부 환기는 아치형 시설에서 활용 △측면 환기는 권취방식이 환기 효율, 투자효율성 우수 △환기팬의 부착위치는 바람 받는 쪽에 설치가 유리 △재배작물의 유효 높이보다 낮게 부착해야 한다. 

난방 관리는 △실내 온도의 균일한 분포 유도 △심부 지열 활용 에너지원 다각화 △보광 등 활용 난방에너지를 생육 에너지로 활용 △공조시스템 활용으로 에너지 효율 극대화 △열병합발전으로 유기적 대응을 할 수 있다. 

수분 습도 환경 관리 포인트는 △토양수분과 공중습도에 대한 체계적 관리 △과습으로 증산·광합성 감소, 병해 발생, 에너지 소비 △환기·관수 제어를 통해 적정한 습도 관리 △외부 기상환경을 반영한 습도 관리다. 

공기유동 관리 포인트는 △시설 내 공기유동 부족으로 국소적 불안 환경 발생 △기류 정체시 기공을 통한 CO2 확산 저하 △품목에 따른 적정 풍속 관리가 생산성에 영향 △공기유동팬, 환기 등 활용이다. 

이에 시설원예 ICT 도입 효과는 실로 다양하다. 

육묘과정에서 2~4지 분할로 종자 비용이 50% 감소하고 양액 재순환으로 원수가 30%, 비료는 40%가 감소하는 효과를 얻을 수 있다.  

방제 전문용역, 생물학적 방제, 품질의 균일화 및 연중 안정적 생산, 수요자 중심의 R&D, 국가 차원의 수급조절 관리(생산예측 및 통제), 생산공정 분업화 공정화 집중화를 통한 효율성 제고, 다품목 대량 생산체계가 가능하다. 

체계적인 생산정보관리를 통한 경영 효율화, 서서 작업하는 방식으로 생선성 30% 향상, 적엽·유인· 방제·생육관리·수확·선별 등 공정 전문화, 전동 작업차·수확물 자동 이송·선별시스템 등 자동화, RFID 활용 작업자별 효율성 비고, 작업자 이동경로·생산부산물 이동 동선 효율화, 비수기·성수기에 따라 효율적인 작업 인원관리, 무경운 재배·비멀칭 작업환경 구축이 가능하다. 


ICT 융복합 기술 이용 사과 병해충 예찰 및 생장환경 시스템을 구축한 뒤 얻어지는 효과를 구체적으로 살펴보겠다. 농장에서 수집된 정보를 관계 기관(영주 농업기술센터)과 연계하여 종합 정보를 도출해 냈다. 

첫째 과학적으로 병해충 예찰해 비용 감소 효과를 얻었다. 농약 방제 회수가 10회에서 7회로 감소(6백만 원 → 4백만 원/ha) 했으며 병해충 피해가 10%에서 2%로 감소했다. 병해충 예찰인원의 인건비 역시 50백만 원 절감 효과를 봤다.(5명 × 10개월 × 100만 원 = 50백만 원) 

두 번째 냉해·한해 방지다. 서리피해 방지로 중심과 착과율이 70%에서 90%로 향상했고 품질 향상 및 수량 증가 효과가 나타났다.(3t → 4t/10a/2백만 원) 

세 번째 최적 저장 환경을 유지할 수 있었다. 저장 장해는 12%에서 5%로 감소했으며 이로인한 신선 출하로 매출 증대로 이어졌다.(공판장 출하 2천 원 → 5천 원/kg 택배) 

마지막으로 통합 관리로 인한 홍보 마케팅에도 도움이 됐다. 과수의 품질이 높아짐에 따라 농산물의 인지도가 동반 향상되어 단가가 상승(1천 원/kg) 했으며, 전 농가의 생산성 역시 5% 향상됐다. (정리=홍미경 기자)

 

이성호 대표는...   

 건국대학교 축산경영학 석사과정을 이수한 뒤 농림수산정보센터(현 농림수산식품교육문화정보원)와 농수산유통센터를 거쳐 6차 산업현장 코칭 전문위원, 농업기술실용화 재단 창업코칭 전문위원으로 활동 중이다.




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