[스마트농업 현장] ICT 기반 고설베드 양액재배로 생산성 높여|디지털농업

이 기사는 성공 농업을 일구는 농업경영 전문지 월간 ‘디지털농업’ 1월호 기사입니다.

특유의 알싸한 맛과 매콤한 향을 지닌 고추냉이는 뿌리줄기(근경)는 물론 잎줄기·잎자루·꽃가지(꽃대)·뿌리 등 모든 부위를 식재료로 활용한다. 특히 항균·항산화 성분이 풍부해 소비가 증가하며 최근엔 고소득작물로도 주목받고 있다. 생고추냉이는 소비자 선호도가 높아 뿌리줄기 가격이 1㎏당 20만~30만 원에 이를 정도다.

그러나 고추냉이는 생육 조건이 까다로워 현재 국내에서는 강원 철원·평창·태백, 경기 파주 등 일부 지역에서만 제한적으로 재배된다. 또 생육 기간이 긴 데다 관리가 까다로워 농업인이 쉽게 도전하기 어려운 품목이기도 하다. 이명곤 농업회사법인 ‘에코그로잉’ 대표(57)는 이러한 고추냉이 재배의 한계를 극복하기 위해 스마트팜 환경에서 연중 안정생산이 가능한 양액재배 기술을 개발해 보급에 속도를 내고 있다.

12월에 찾은 세종시 연서면 고복리의 연동형 비닐하우스 스마트팜. 이곳에서는 한겨울 추위에도 싱싱하게 자라는 초록빛 고추냉이가 가득했다. 이 대표가 양액재배 기술을 적용해 고추냉이를 기르는 시설이다.

이 대표는 2018년부터 분무수경재배(에어로포닉) 방식으로 고추냉이 시험재배를 시작했다. 조경사업을 하던 그는 폐암 수술과 항암 치료 과정에서 고추냉이를 섭취하는 암 환자를 보며 재배에 관심을 갖게 됐다고 한다.

“기후위기에 대응하려면 수경재배가 확대될 것으로 판단했습니다. 고추냉이 모종을 구해 분무수경 방식으로 시험재배한 끝에 2년 만에 뿌리줄기와 잎줄기 생산에 성공했고, 관련 설비와 고추냉이 재배 방식을 연구해 5건의 특허도 등록했습니다.”

분무수경재배는 뿌리에 물과 영양분을 미세 안개 형태로 공급하며 작물을 기르는 방식으로, 작물의 생장이 빠르고 생산성이 높은 장점이 있다. 반면 근권 온도의 변화가 크고 자동화 장치가 많아 노즐 막힘이나 설정 오류가 발생하면 실패 위험이 높다. 이에 이 대표는 분무수경보다 관리가 수월한 펄라이트 배지를 활용한 고추냉이 양액재배 기술을 정립해 보급에 나서고 있다.

“분무수경은 생육 단계별로 노즐 크기와 분사 시간을 세밀하게 조절해야 하고, 노즐과 양액 필터가 막히지 않도록 세척·점검도 자주 해야 합니다. 자동화 설비 이해도가 낮으면 안정적인 재배가 쉽지 않죠.”

현재 그는 660㎡(200평) 비닐하우스(1농장)와 2640㎡(800평) 규모의 스마트팜(2농장)에서 약 1만 포기의 고추냉이를 양액재배하고 있다. 새로 구축한 2농장은 동고 6.3m, 측고 3m의 온실에 2단 고설베드를 갖춘 구조로 상단에는 루콜라와 쪽파를, 하단에는 고추냉이를 심어 공간 활용도를 높였다. 이는 고추냉이 단일 작물에 머물지 않고 다품목 소량생산 체계를 도입해 소득을 다변화하기 위함이다.

온실에는 투광성과 결로 방지 기능이 우수한 폴리올레핀(PO) 필름을 적용했다. 또 측창·천창과 다겹보온커튼 자동 개폐 시스템, 유동·환기팬을 비롯해 온습도·전기전도도(EC)·산도(pH)·이산화탄소 센서를 기반으로 한 통합환경제어 설비를 구축해 안정적인 생육 환경을 조성했다. 특히 천창(환기창)은 권취식이 아닌 랙과 피니언(Rack& Pinion) 방식으로 설계해 환기 효율을 한층 높였다.

오랜 시험재배 끝에 이 대표는 고추냉이 모종을 연중 생산하는 기술과 펄라이트 기반의 전용 상토까지 개발했다. 여기에 고추냉이에 최적화된 양액 조성비와 생육 단계별 적정 EC·pH 기준도 확립했다. 양액은 잎채소류용 기본 처방을 바탕으로 고추냉이의 특성에 맞게 조정해 사용하고 있다. 적정 EC 농도는 1.8~2.4ds/m, pH는 6.2로, 겨울철에는 하루 3회, 1회당 1~2분씩 양액을 공급해준다.

“펄라이트 양액재배는 염류집적 우려가 적어 연중 안정적으로 고추냉이를 생산할 수 있습니다. 모종을 아주심기한 뒤 두 달이면 잎 수확이 가능한 이점이 있죠. 관행 물재배처럼 뿌리줄기를 수확하려고 아주심기 후 20개월을 기다릴 필요가 없습니다.”

그는 “고추냉이 양액재배는 출하 일정에 맞춰 모종을 계획적으로 아주심기할 수 있고, 잎 품질도 균일하게 생산할 수 있다”고 말했다. 그렇지만 환경제어 시스템까지 완비한 스마트팜 양액재배 시설을 구축하려면 상당히 많은 비용이 필요하다고. 660~3300㎡(200~1000평) 규모의 스마트팜에 2단 고설베드 시설을 갖추려면 1억 2000만~5억 원이 든다는 것이 그의 설명이다.

최근 이 대표는 발광다이오드(LED) 광원을 활용한 스마트 육묘시설에서 고추냉이 모종을 안정적으로 생산하는 기술도 완성했다. 그는 “스마트 육묘시설을 이용하면 연중 모종 생산이 가능한데, 종자 소독 후 이틀간 물에 침종해 발아시키고 스펀지 배지에 파종해 2~3개월간 육묘하면 된다”고 말했다. 이렇게 기른 고추냉이 모종은 20~30㎝ 간격으로 아주심기하는데, 밀식하면 통풍 불량으로 병 발생 위험이 높아 적정 간격으로 심는 게 중요하다.

그에 따르면 고추냉이의 적정 생육 온도는 8~18℃, 습도는 60~70%다. 습도가 높으면 세균성 병해가 늘기 때문에 유동팬과 환기팬을 활용한 공기 순환은 필수적이다. 이러한 세밀한 환경제어 기술은 연중 균일한 품질의 고추냉이잎 생산을 가능하게 하는 핵심 요소라고 한다.

이 대표는 2단 베드의 하단부가 상단 작물의 그늘로 인해 광량이 부족해지는 점을 보완하기 위해 15㎝ 간격으로 LED(20W) 보광등을 설치해 최적의 광 환경을 구현했다.

그는 “온실과 식물공장에서 고추냉이를 양액재배할 때는 적절한 광원을 선택하는 것이 중요하다”며 “LED 보광등을 활용하면 겨울철에도 고추냉이잎 생산량을 안정적으로 유지할 수 있다”고 덧붙였다.

재배사에는 또 지하수 열원을 활용하는 수랭식 냉난방기(히트펌프) 5대를 설치해 난방비와 전기 사용량을 절감하고 있다.

“히트펌프의 열원인 지하수는 연중 13~15℃를 유지해 외부 온도와 관계없이 안정적인 냉난방을 할 수 있습니다. 기름 온풍기와 비교하면 90%, 전기 온풍기에 견줘 70%의 비용을 줄일 수 있지요.”

수확한 고추냉이잎은 네이버 스마트스토어 등 온라인 직거래와 로컬푸드 매장을 중심으로 판매한다. 이와 함께 식물공장형 육묘장과 양액재배 시설을 활용해 쪽파·루콜라·망고·바나나 등 다양한 품목을 시험재배하며 새로운 소득원도 발굴하고 있다.

이 대표는 “고추냉이 산업화를 위해서는 재배 규모 확대가 필요하다”며 “앞으로 다단베드 양액재배 기술과 분무수경재배 매뉴얼을 체계화하고, 고추냉이 우량묘 생산·공급 기반을 확충해 작목반을 구성한 뒤 생산부터 판매까지 통합 운영하는 시스템을 구축하겠다”고 밝혔다.

아울러 “장기적으로는 국산 고추냉이 생산기반을 안정화해 가공품 개발과 수출 전략 품목으로 육성할 계획”이라고 강조했다.

글 이진랑 | 사진 현진