여름딸기는 비교적 온도가 낮은 대관령, 무주 등의 고랭지 온실에서 주로 고설베드의 수경재배로 이뤄지고 있으며 4월 하순에 정식, 6월 중순부터 11월 중순까지 생산해 출하하고 있다. 여름딸기의 생육적온은 17∼20℃이며 25℃ 이상이 되면 고온에 의한 생육지연현상이 나타나고, 30℃ 이상에서는 생육이 정지되기도 한다. 고랭지에서도 혹서기인 7~8월에는 하절기 온실내부의 실내온도가 35∼40℃ 이상으로 상승하는 경우가 많아 착과불량에 의한 기형과 발생 및 수량 감소가 나타나고 있다. 이와 같은 고온피해를 줄이기 위해 증발냉각이나 히트펌프 등을 이용한 여러 가지 냉방기술을 적용, 온실내부의 온도를 낮추려는 시도가 이뤄지고 있다. 그러나 개발된 기술의 대부분은 온실 전체 공간을 냉방하기 때문에 설치 및 운전비용이 많이 들어 현실적으로 보급이 어려운 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 작물체의 생장부와 같은 온도민감부(관부, 뿌리부)만을 냉방해 고온스트레스에 의한 생육장애를 크게 줄일 수 있는 여름딸기 부분냉방기술이 개발됐다.
  여름딸기 부분냉방기술은 우선 지하수 또는 히트펌프(41kW/10a)를 이용해 15℃ 의 냉수를 만들고 이를 축냉조에 저장한 다음 관부를 냉방하기 위해 백색의 연질 PE관(관경 16mm)을 재배베드에 길이방향으로 2줄로 설치한다. 이때 PE관은 재배베드에 2줄로 식재되어 있는 딸기묘의 관부(크라운부)에 밀착되게 설치해야 한다. 백색의 연질 PE관을 사용하는 것은 밀착이 용이하고 배관의 태양열 흡수를 적게 하기 위한 것이다.
  여름딸기의 관부냉방효과는 크게 관부(크라운부)의 온도 저감 효과와 그로 인한 생산량의 증대로 나타난다. 온실내에서 딸기의 관부온도를 측정해 본 결과 한여름 온실내부의 주간온도가 38℃ 일 때 냉방처리를 하지 않은 딸기는 관부온도가 34℃ 였고, 관부냉방을 한 딸기의 관부온도는 27℃를 나타내 7℃의 냉방효과를 보였다. 관부냉방을 한 여름딸기는 일평균 관부온도가 19~24℃로 냉방처리를 하지 않은 관부의 일평균온도보다 약 3℃ 정도 낮아져 혹서기인 7월과 8월에 빈번하게 발생하는 고온피해를 줄일 수 있게 된다. 이와 같이 관부냉방은 관부의 온도강하 효과뿐 아니라 생육환경개선에 의한 생산량 증대로 이어질 수 있으며, 혹서기인 8월의 수확량을 최대 30%까지 올릴 수 있다. 또한 기온이 점차 낮아지는 9∼10월까지도 생육이 안정되어 관행재배에 비해 25%의 수확량 증대를 가져올 수 있다.
  또한 히트펌프를 이용하게 되면 냉수뿐 아니라 온수도 만들 수 있어 9월에 정식해서 12월부터 5월까지 수확하는 겨울딸기의 부분난방에도 적용할 수 있다. 혹한기인 겨울철에는 물의 온도가 23℃인 온수를 만들어 축열조에 저장한 후 부분냉방과 동일한 방법으로 관부만을 집중적으로 난방해 관부온도를 약 5℃ 정도 상승시켜 12월부터 3월 중순까지의 초기수량을 크게 증가시킬 수 있게 된다.
  기후변화로 인한 이상기온현상이 빈번하게 발생해 고온 및 저온피해가 크게 증가하고 있고, 난방비용이 총생산비용의 30∼40%를 차지하고 있는 국내의 시설원예산업을 고려하면 딸기의 관부만을 집중 냉난방 하는 이른바 부분냉난방 기술은 냉난방에너지를 가장 효율적으로 사용하면서 시설딸기 농가의 소득을 증대시킬 수 있는 우수한 기술이라 할 수 있다. 이와 같은 부분냉난방기술은 농업생산현장에서 애로 사항을 발굴해 실용화 한 대표적인 사례이며, 시설딸기 뿐만 아니라 토마토 등 과채류와 화훼재배에도 활용할 수 있는 응용기술이 개발돼 스마트농법으로 정착되기를 기대한다.


/ 문종필 농촌진흥청 농업공학부 에너지환경공학과 농업연구사

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