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환경보전, 자원절약 ‘순환식 수경재배’ 보급 늘린다

2023.12.13 김명수 국립원예특작과학원장
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<김명수 국립원예특작과학원장>
반갑습니다. 김명수입니다.

금년도 여러 기자님들 관심과 응원 덕분에 우리 청의 그리고 우리 과학원의 연구 성과를 국민들과 농업인들에게 잘 소개할 수 있었던 것 같습니다. 감사드립니다.

오늘 소개할 내용은 원예작물 시설재배에 투입되는 자원을 재활용함으로써 생산비용을 아끼고 환경도 지킬 수 있는 순환식 수경재배 배액 재사용에 관련된 내용입니다. 여기서 배액이라 하면 수경재배에서 작물이 흡수하고 남은 배출되는 비료를 말하는 것이 되겠습니다.

아시는 것처럼 국내에 수경재배는 1990년대 이후에 도입됐는데 토양에서 연작... 토양에서 이어짓기를 할 때 발생하는 연작장해를 방지할 수 있고, 수량과 품질을 높일 수 있으면서 그리고 작업 편의성도 높일 수 있다는 그런 큰 장점 때문에 현재 우리나라 시설재배 면적의 약 10%를 차지할 정도로 크게 성장하였습니다.

그렇지만 작물 재배 중에 배출되는 배액, 즉 사용 후 남은 비료액을 다시 사용하지 않고 버리는 비순환식 수경재배가 전체의 95% 정도를 차지해서 환경오염과 자원낭비에 대한 우려가 큰 상황입니다.

순환식 수경재배가 활성화되지 못하는 데는 크게 두 가지의 어려움이 있습니다.

첫 번째는 배액을 재사용하기 위한 배액 살균장치 그리고 배액 희석장치 등을 설치하는 데 초기비용이 많이 들기 때문입니다.

국내 농가는 재배 규모가 작기 때문에 시설투자비를 단기간에 회수하는 데 큰 어려움이 있기 때문에 이런 확대 보급에 문제가 있었습니다.

두 번째는 병원균 전파와 양분의 불균형 등 기술적인 측면에서 재배관리가 어려움이 있기 때문입니다.

오늘 우리 청에서 말씀드릴 내용은 바로 이 두 번째 문제 중에서 양분 불균형을 해결할 수 있는 기술이 되겠습니다.

개발기술의 핵심은 수확량과 품질은 그대로 유지하면서 배액 배출량은 최소화하는 것으로, 작물의 생육 특성을 반영해서 배액의 희석농도를 조절하고 2주 간격으로 양분 불균형을 보정하는 데 있습니다. 순환식 수경재배에서 장기간 안정적으로 배액을 재사용하기 위해서 필요한 기술이라고 할 수 있습니다.

우리 연구진은 지난 2021년부터 국내에서 재배되는 주요 수경재배 작물인 딸기, 토마토, 파프리카 등을 대상으로 해서 배액 희석과 양분 보정 등에 대한 정밀 양분관리기술을 연구해왔습니다.

그 결과, 딸기는 비순환식보다 비료구매비는 21%, 탄소배출량은 26%를 줄였고, 토마토도 비료구매비와 탄소배출량 모두 63% 줄였습니다. 파프리카 역시 유사한 효과를 얻었습니다.

이번 연구는 재배면적이 큰 딸기와 토마토, 파프리카 등 품목별 배액 재사용 기준을 제시함으로써 농가의 양분관리에 대한 부담을 줄여서 순환식 수경재배로의 전환을 이끄는 데 기폭제가 될 걸로 생각하고 있습니다.

우리 농촌진흥청은 이번에 개발한 품목별 순환식 수경재배 배액 재사용 기술을 매뉴얼로 발간하였고, 이를 도 농업기술원과 시군 농업기술센터 등에 보급하고, 또한 내년에는 전국의 14곳에 시범사업을 진행할 계획입니다.

또한, 추가적으로 농촌진흥청이 구축한 ‘스마트농업 테스트베드’, 농식품부가 구축한 ‘스마트팜혁신밸리’를 활용해서 보급하는 한편, 산·학·연 공동으로 실용화 연구를 추가로 추진해서 현재 5%인 순환식 수경재배의 보급률을 2028년까지 20%까지 높일 계획입니다.

현재 딸기 등 4품목 수경재배 면적이 4,386㏊의 순환식... 재배면적을 순환식으로 전환한다면 매년 약 22만 4,000t의 탄소를 줄여서 국가 탄소중립 정책에도 부응할 것으로 기대됩니다.

지금 전 세계는 심각한 기후변화와 자원고갈에 대한 우려로 특히 농업에서의 어려움이 가중되고 있습니다. 이런 상황에서 시설원예 산업의 지속가능성 확보와 제한된 자원의 재활용은 매우 중요한 화두입니다.

스마트농업 보급 확대로 해외에서는 이미 순환식 수경재배가 활성화되었거나 일부 국가는 법으로 순환식을 규정하고 있는 상황입니다. 우리 역시 기술 확보를 통해 미래를 더 탄탄히 준비해야 할 상황입니다.

오늘 브리핑은 기술개발 성과 홍보와 더불어서 순환식 수경재배의 중요성과 가치를 널리 알리고자 하는 데 그 목적이 있습니다. 아무쪼록 지속 가능한 농업 기반 구축을 위해 순환식 수경재배에 많은 관심을 부탁드리겠습니다.

지금까지 순환식 수경재배 품목별 배액 재사용 기술에 대해 말씀드렸습니다. 감사합니다.


<사회자>
지금까지 농촌진흥청 국립원예특작과학원 김명수 원장님께서 순환식 수경재배에 대하여 발표하셨습니다. 추가 자세한 답변은 원예특작과학원 시설원예연구소 김기영 소장님과 노미영 연구관님께서도 같이 답변드리도록 하겠습니다.

궁금한 사항 있으시면 질문해주시면 감사하겠습니다.


[질문·답변]
※마이크 미사용으로 확인되지 않는 내용은 별표(***)로 표기하였으니 양해 바랍니다.

<질문> 원장님, 제가 하나 여쭤볼게요. 원장님한테 하나 여쭤보고 김기영 소장님한테 하나 여쭤보겠습니다. 여기 지금 준비해주신 자료를 보니까 네덜란드의 경우에는 순환식 수경재배 비율이 95%고 이미 수경재배 도입을 법제화하고 정부 규제를 시행 중에 있다, 이렇게 돼 있는데 저희는 기술을 개발해서 보급하시겠다고 말씀하셨잖아요. 그러면 우리 네덜란드처럼 이걸 확산하고 일선 현장에서 제대로 지켜질 수 있도록 이걸 좀 적극적으로 도와주는 관련 제도개선이라든가 이런 것들은 지금 어떻게 진행 중인지 그걸 좀 여쭤보고 싶고요.

그다음에 김 소장님한테는 순환식 이전에 사용하던 비순환식, 그러니까 비순환식을 사용했을 때 발생하는 환경부하량이 얼마, 연간 얼마 정도나 됐는지 그것 좀 설명해주시고요.

<답변> (김명수 국립원예특작과학원장) 지금 부장님께서 말씀하신 부분 간단하게 설명을 드리면 우리나라가 2010년도부터 딸기에서 재배되고 있던 고설재배가 수경재배로 전환되면서 수경재배의 재배면적이 급격하게 증가됐습니다.

그러다 보니까 여러 가지 환경적인 부분이라든지 자원 재활용에 대한 부분들에 대한 해결, 대응이 필요하다고 생각이 돼서 저희들이 준비를 하고 있었습니다만 네덜란드처럼 초기에, 거기는 1994년도에 이미 법제화를 해서 10년간의 유예기간을 두고 2004년도부터 법 적용을 했거든요.

저희들은 상대적으로 늦긴 했지만 관련된 부분들에 대해서 2020년부터 농식품부와 앞으로의 수경재배, 순환식 수경재배에 대한 관리, 또 제도적 마련 이런 것들을 어떻게 할 것인지 지속적으로 협의해오고 있는 상황이고요.

확대를 하기 위해서 필요한 어떤 정책적인 지원, 받침이라든지 제도 이런 부분들은 농식품부와 협의하면서 그 내용들을 정리해나가고 있습니다.

<질문> 아직까지는 구체화된 그런 건 없나요?

<답변> (김명수 국립원예특작과학원장) 네, 지금 확산과 관련돼서는 저희가 기술적으로, 기술적인 개발을 하고 있는 단계고 향후에 정책적인 지원이라든지 이런 부분에 대해서는 농식품부와 협의해서 마련하도록 그렇게 하겠습니다.

<질문> 그리고 원장님 아시는 것처럼 네덜란드 같은 경우에는 2027년까지 온실에서 사용되는 어떠한 비료 성분도 외부로 방출하지 않기로, 또 방출하면 안 되는 걸로 이렇게 정부하고 농가가 협약을 맺어서 준비하고 있는데 저희도 지금 이런 기술이 개발된다 그러면 그러한 목표를 가지고 나아가야 되지 않을까요?

<답변> (김명수 국립원예특작과학원장) 그래서 지금 저희가 그동안에 기술개발의 수준 이런 것들이 네덜란드에 비해서는 그동안에 우리가 초기 단계였기 때문에, 그런데 현재 우리 순환식 양의... 수경재배와 플러스해서 제로, 배출제로형에 대한 연구를 진행하고 있습니다.

그래서 기술적으로는 저희들도 네덜란드에서 지향하고 있는 그런 방향에 대해서 같이 가고 있고요. 그것들을 현장에 적용하는 것들은 우리가 기술이 좀 더 확립이 되면 바로 적용해서 그런 문제들에 대해서 대응하도록 그렇게 하겠습니다.

<질문> 원장님, 그리고 순환식 수경재배를 하게 되면 배액의 성분이나 오염에 대한 검사를 해야 되잖아요. 그런데 그걸 농가에서 부담하기에는 비용이 적지 않다, 라고 들었거든요. 그건 그냥 농가의 부담으로 내버려둬야 되는 건가요? 아니면...

<답변> (김명수 국립원예특작과학원장) 지금까지는 우리가 순환식 수경재배 비율이 5%고 상대적으로 큰 규모의 농가들이 우선적으로 지금 적용하고 있는 상태인데, 아시는 것처럼 우리 수경재배 평균 재배면적이 약 0.5㏊로 소면적들이거든요. 그래서 앞으로 그런 양액에 대한 검사 이런 것들을 할 때 농가에 부담으로 작용하는 부분들이 있을 수도 있을 것 같습니다.

그래서 그런 부분들은 저희들이 독립적으로 판단할 수 있는 부분은 아니어서 농식품부하고 같이 농가의 어려움을 해결하는 데 어떻게 우리가 지원할 것인지 또는 그 제도를 마련할 것인지에 대해서는 농식품부하고 정책적으로 협의가 필요한 사항이라고 생각됩니다.

<질문> 지금 현재 이번에 개발하신 순환식 수경재배 시스템이 여러 가지 면에서 발전적이고 좋긴 한데 만약 농가에서 운영할 때 비용이 많이 들고 또 검사기간이 오래 된다 그러면 사실 기존 방식에 안존하는 분들이 적지 않을지... 많지 않을까, 이런 생각들이 드네요.

<답변> (김명수 국립원예특작과학원장) 지금 저희들이 현장의 순환식 수경재배 또 비순환식 수경재배를 하는 농가들의 의견 청취라든지 현황을 다양하게 분석하고 있는데 기존에 과거에는 초기 투자비용 때문에 이런 시설을 도입하는 데 여러 가지 주저하는 부분이 있었거든요. 그런데 저희들이 1㏊를 기준으로 봤을 때 비료구입액... 구입절감액이 한 1,000~1,500만 원 정도 이렇게 매년 나오고 있어서 농가에서도 이 순환식을 도입해야 되겠다, 라는 의견들이 굉장히 높아진 상황입니다.

그리고 기술적으로도 과거에 비해서 외국에 의존하던 그런 설비 이런 것들도 저희들이 국산으로 대체할 수 있는 기술들을 마련해놓고 있는 상황이기 때문에 투자비용도 과거에 비해서는 조금 더 다운시켜서 할 수 있지 않을까, 그런 생각입니다.

<답변> (김기영 국립원예특작과학원 시설원예연구소장) 아까 말씀하신 환경 부담은 지금 정확하게 통계가 잡힌 건 없는데 1㏊당 질소가 한 6만 t, 2는 1만 t 정도인데요. 그건 지금 수행하고 있는 과제를 통해서 정확하게 알아내도록 하겠습니다.

<질문> 정확한 자료는 나중에 서면으로 주셔도 좋습니다.

<질문> 두 가지만 여쭤보고 싶은데요. 처음에 수경재배, 순환식 수경재배 소개해주실 때 이게 보급이, 보급 확산이 어려운 이유가 설치비가 많이 들기 때문이라고 하셨는데 이번에 새로 개발하신 기술 매뉴얼은 그런 설비가 필요 없는 것인지 궁금하고요. 아니면 그 설치비를 상쇄할 만큼의 효율성을 내는 것인지 궁금하고요.

또, 이 기술을 적용하면 탄소배출량을 줄일 수 있다고 하셨는데 그 농가도 탄소배출 실적을 등록할 수 있는 걸로 알고 있거든요. 그런 사업과도 연계 가능성이 있는 것인지 궁금합니다.

<답변> (김명수 국립원예특작과학원장) 앞에서 설명드렸듯이 순환식이 현장에 도입되는 데 걸림돌이 크게 두 가지가 있는데 하나는 설치비용이고 하나는 그것을 운영하기 위한 양분의 균형 보정작업 이런 것들이 어려운 부분이거든요.

저희들이 이번에 지금 발표드린 거는 두 번째, 양분의 불균형을 우리가 어떻게 기술적으로 해결할 수 있는지에 대한 기술과 매뉴얼이 되겠고요. 앞의 그 추가적인 설치비용 이런 것들은 현재 외국에서 들어온 제품이거나 국내에서 개발한 제품... 설치, 설비들이 있어서 크게 문제는 되지 않는데 다만 그 비용적인 부분은 농가들의 인식이 많이 개선됐다.

어떤 비료 구입비용이라든지 이런 것들 때문에 충분히 투자비용을 회수할 수 있는 가능성이 있다, 라는 의견들이 높아져서 크게 제약은 되지 않지만 기술적으로 관리하는 데 대한 어려움을 저희들이 이번에 해결을 했다, 이런 말씀을 드리겠습니다.

<답변> (김기영 국립원예특작과학원 시설원예연구소장) 두 번째 질문 주신 탄소배출권 관련해서는 저희가 혜택을 볼 수 있도록 이번에 정책 제안을 올렸습니다. 바로 채택이 되면 시행될 수 있을 것 같습니다.

<질문> 여기 자료 보시면 ‘새로 개발된 기술이 실제로 시행해보니까 수확량과 품질 그대로 유지되는데 탄소배출은 줄었다.’ 이렇게 나왔는데 그게 농민 입장에서는 예를 들어 이 기술이 적용됐을 때 아주 수확량이 좀 더 획기적으로 늘어난다든지 품질이 좋아져야 이걸 도입하지, 그렇지 않으면 이렇게 또 아까 말씀대로 이걸 적용하는 데 초기 투자비도 많이 들고 이런 식이면 굳이 이 기술이 농가에 크게 다가갈 수 있는 요인이 될 수 있는지 궁금합니다.

<답변> (김명수 국립원예특작과학원장) 개별 농가 수... 단위에서는 첫 번째로 어떤 기술을 적용했을 때 수확량이나 품질이 획기적으로 개선되면 가장 이상적이겠지만 그 이외에도 농민들도 지속 가능한 농업에 대한 가치, 철학 이런 것들을 같이 공유하고 있기 때문에 공공... 공익적인 관점에서 보면 지금은 충분히 이런 새로운 환경을 보호하는 쪽에 대한 투자나 이런 것들이 가능하리라 생각이 되고요. 특히, 기존의 방식에 비해서 크게 품질이나 수량의 저하가 없다는 게 오히려 중요한 부분이 되겠고요.

두 번째는 농가 단위에서도 초기 투자비용을 회수할 수 있는 기간이 과거에 비해서 훨씬 빨라졌다, 그렇기 때문에 장기적인 이 시스템을 이용할 경우에 농가에 경제적으로도 이득이 된다, 이렇게 판단해주시면 좋을 것 같습니다.

<답변> (김기영 국립원예특작과학원 시설원예연구소장) 덧붙여서 말씀드리자면 탄소배출보다도 농가 입장에서는 비료 사용량이 ㏊당 한 1,500만 원 정도 주는 이득을 얻을 수 있어서 농가 개별적으로도 시행하는 곳이 늘고 있습니다.

<질문> 원장님, 저희들이 요즘에 피부로 느끼고 있는 거지만 겨울임에도 불구하고 겨울 같지 않은 날씨들, 온도도 높고 그렇지 않습니까? 그래서 겨울철 고온 이상현상으로 인해서 내년에 병해충 피해가 적지 않겠다, 크겠다는 우려가 많은데 우리 원예 같은 경우에도 이런 문제를 또 심각하게 받아들이고 계실 것 같거든요.

이런 우려들에 대해서 대비책을 지금 강구하고 계시다고... 강구하고 계신 게 있으면 어떤 노력들이 있는지 한번 소개 좀 해주십시오.

<답변> (김명수 국립원예특작과학원장) 지금 금년도에 굉장히 기상에 이상기상이 지속되다 보니까 가장 문제 되는 것이 현장에서 병해충이 가장 크게 문제가 됐었습니다. 예를 들면 과실류에서의 탄저병이라든지 벼에서도 마찬가지고요.

그러다 보니까 우리 청에서도 이런 이상기상 시에 다발생되는 병해충에 대한 대응을 좀 더 종합적으로 해야 되겠다, 그래서 우리 청 내에 병해충 관리 T/F를 가동하고 전 기관이 병해충 관련된 기능들을 어떻게 총괄해서 통합적으로 관리를 할 건지, 예찰과 방제를 어떻게 할 건지에 대한 마스터플랜을 지금 세워놓고 있고요.

이런 것들은 청 내에서, 청에서 어떤 기회를 가지고 앞으로의 이상기상 시에 또 온난화가 지속됨에 따른 현장에서 병해충 관리에 대한 것들을 종합적으로 다루겠다는 내용으로 아마 기자님들께 소개할 것으로 생각이 되고요.

특히 지금 같은 겨울철 따뜻한 기온 이런 것에 대비해서는 저희들이 월동 병해충의 밀도라든지 이런 것들을 지속적으로 모니터링을 통해서 내년도의 병해충 발생소장을 미리 예측을 하고, 거기에 따라서 저희들이 방제 이런 것들을 시의적절하게 현장에 뿌릴 수 있는 그런 시스템을 가동하고 있습니다.

<답변> (사회자) 그러면 추가 질문이 없으시면 오늘 브리핑은 이것으로 마치도록 하겠습니다. 많은 관심과 질문을 해주신 기자 여러분께 진심으로 감사드리며 추가 질의답변 시간은 오찬 장소에서 가지도록 하겠습니다. 감사합니다.

<답변> (김명수 국립원예특작과학원장) 고맙습니다. 올 한 해 고생 많으셨고요. 내년에도 건승하십시오. 고맙습니다.

<끝>

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