[농수축산신문=박현렬·송형근 기자] 

수경·양액 재배로

노동력 절감은 물론

출하시기도 조절 가능

맞춤형 사료 급이기로

육질·사료효율 개선

인건비 절감 효과까지

# 수경재배, 양액재배 ‘원하는 시간에 원하는 만큼’ 시비 가능

예전에는 노지, 시설원예 작목 모두 토양에 파종, 정식을 통해 농작물을 생산하는 시스템이었으나 최근 몇 년 전부터 하우스 재배를 중심으로 수경재배와 양액재배가 급속도로 늘고 있다. 수경재배는 토양 없이 농작물을 생산하는 방법이며 양액재배는 양분배양액을 식물 뿌리에 직접 닿게 하거나 뿌리 지지체 역할을 하는 불활성 매체에 양액을 적시는 방법이다. 토경은 연작 시 토양 내 농약, 비료 등이 과다하게 남는 경우가 발생해 지속적인 영농활동이 어렵다. 이 때문에 6개월에서 1년 정도 휴경을 하곤 한다.

반면 시스템을 통해 농작물을 재배하는 수경재배, 양액재배는 수확 전까지 노동력이 거의 투입되지 않을 뿐만 아니라 물과 배지만 잘 관리하면 다음 작기 영농활동에 큰 문제가 없다. 배지는 사용 후 버리고 다음 작기에 새로운 배지를 사용한다. 수경재배와 양액재배에 적용되는 자동화 시스템을 통해 물이나 양분 등을 작물의 생육 환경에 따라 자동으로 시비할 수 있다. 일례로 여름철의 경우 1~2시간 단위로 물을 줘야 하는 경우가 있는데 이 같은 내용을 시스템에 입력하면 물탱크를 통해 농장에 자동으로 공급된다. 점적호수를 통해 농작물에 시비되는 것이다.

경북 영천의 전재창 농업인은 “딸기와 토마토, 오이 농가들은 과거 대부분 토경방법으로 농사를 지었지만 지금은 수경, 양액재배로 교체했다”며 “노동력 투입도 적고 자동으로 물과 양분을 공급할 수 있어 출하시기 조절도 가능하다”고 밝혔다.

김호연 우듬지팜 대표는 “마이크로센싱 기술을 도입해 작물에 칩을 심어 생육·환경정보를 수집하고 빅데이터를 구축한다”며 “양액의 투여와 농도조절, 생육·환경의 정보 수집은 복합 환경제어시스템을 통해 자동 제어·관리된다”고 말했다.

# 외부 환경 변화에 따라 자동으로 생육 환경 제어 ‘스마트팜 기술’

하우스 재배 시 외부 온도가 급상승하거나 하락하면 창문을 개폐해야 농작물 생육에 문제가 발생하지 않는다. 예전에는 농업인들이 하우스 내부에 설치한 온도계를 확인한 후 적정온도를 맞추기 위해 직접 손으로 계폐기를 작동했다. 이 때문에 작물 생육시기에 농장에서 거주하며 날씨에 따라 내부 환경을 조절해야 했다. 이 같은 어려움이 지속적으로 제기되자 버튼을 눌러 반자동으로 개폐하는 시스템이 개발됐다.

그러나 이 경우에도 농장에서 생육환경을 지속적으로 살펴야 하는 문제는 사라지지 않았다. 최근에는 모바일이나 컴퓨터를 통해 농장의 내부 환경 변화를 살펴보고 이에 맞춰 자동으로 제어할 수 있는 스마트팜 기술이 화훼, 시설원예 작물 재배 농가에 확대 적용되고 있다. 스마트팜의 운영원리는 생육환경 유지관리 소프트웨어, 환경정보 모니터링, 자동·원격 환경 관리 등이다. 스마트 온실에서는 PC 또는 모바일을 통해 온실의 온·습도, 이산화탄소 등을 모니터링하고 창문 개폐, 영양분 공급 등을 원격·자동으로 제어해 작물의 최적 생장환경을 유지·관리한다. 스마트 과수원에서는 PC 또는 모바일에서 온·습도, 기상상황 등을 모니터링하고 원격 자동으로 관수, 병해충 관리 등이 가능하다.

농림축산식품부에 따르면 2017년 기준 스마트팜 보급면적(누계)은 4010ha로 2016년 1912ha 대비 2배 이상 증가했으며 축산 스마트팜도 2017년 790호로 2016년 411호 대비 크게 늘었다. 농식품부는 ‘스마트팜에서 커가는 혁신 농업의 미래’를 비전으로 2022년까지 스마트팜 재배 면적 7000ha, 축사 5750호를 달성한다는 방침이다.

경기도 고양의 화훼단지의 경우 대부분의 농장에 스마트팜 기술이 적용돼 있다. 세대교체 이후에 체계적으로 재배시스템을 갖추기 위해 스마트 기술을 도입했다는 게 화훼농업인들의 전언이다.

김윤식 한국화훼자조금협의회장은 “생산성은 향상되고 노동력을 절감할 수 있는 스마트팜이 젊은 화훼농업인들의 농장에 대부분 설치돼 있다”며 “자동으로 외부환경을 획기적으로 제어할 수 있어 자동화시스템은 미래 농업의 필수”라고 설명했다.

우듬지팜의 경우 스마트 온실에 설치된 선별기계 또한 자동 선별 기술을 갖추고 있다. 기계가 자동으로 무게를 측정하고 등급을 나누면 사람은 담기만 하면 된다. 작물을 나르는 일은 전동 레일카를 통해 이뤄진다.

뿐만 아니라 보온커튼과 유동팬, 등의 조절도 자동으로 가능하다.

김호연 우듬지팜 대표는 “스마트팜 온실 운영을 통해 작물생산량 증대와 품질 균일화, 노동력 절감이 가능했다”며 “최신 연동형 스마트 온실, 유리온실 신축을 통해 아시아 최고의 스마트팜 구축이 목표”라고 말했다.

#사료 자동급이 시스템, 생체정보 수집 기술 ‘주목’

4차 산업혁명에 대응하기 위한 산업계의 노력이 계속되고 있는 가운데 축산업에 종사하는 젊은 축산인들을 중심으로 ICT(정보통신기술), IoT(사물인터넷) 기술로 무장한 스마트 축산 기술에 대한 관심이 높아지고 있다.

현재 축산부문의 자동화 기술 중 주목 받는 기술은 농가의 일손을 덜어줌과 동시에 효율성을 극대화 하는 사료 자동급이 시스템과 가축의 반추위에 머물면서 체온과 활동량 등을 측정한 데이터를 수집해 수집된 가축의 개별 데이터를 분석하는 생체정보 수집 기술 등이 있다.

이중 축산 자동화 시스템 전문 컨설팅 기업 (주)삼우엔지니어링은 가금, 축우, 양돈농가를 위한 축산 자동화 기계와 설비 분야의 차별화된 핵심 기술을 보유한 기업이다.

삼우는 양계, 오리 등 가금 시스템 설비와 환경에 이르기까지 우수한 기술력을 바탕으로 육계, 종계 자동시스템을 제공하고 있다.

대표 제품으로는 육계 급이기, 틸팅급이기, 병아리 입추사료 자동급이기 등이 있다. 또한 니플 자동급수 시스템은 삼우가 자체적으로 개발한 니플 자동화 조립기기에서 생산돼 육계, 종계, 산란계, 오리 등 양계농가들의 자유로운 선택이 가능하다는 장점이 있다.

니플 급수 시스템 같은 경우에는 급수파이프 라인을 타고 입수되는 물의 수위를 눈으로 쉽게 식별해 파이프 내의 수압의 높낮이를 조절할 수 있는 레귤레이터가 장착돼 있어 농가의 편의성을 개선할 수 있도록 했다. 자동퇴수 세척장치 같은 경우에는 밸브를 열지 않고도 자동으로 세척이 가능해 위생 개선 효과를 기대할 수 있다.

축산농가에게 사료는 가축 생산에 가장 중요한 요소 중 하나이지만 질병 관리 또한 가장 중요한 부문이다.

농장주가 농장에 설치한 CCTV를 계속해서 모니터링 할 수 없고 언제 어떻게 질병을 가진 가축이 발견될지 모르기 때문에 최근에는 가축질병이나 전염병을 조기에 파악할 수 있는 기술 에 대해 축산농가의 관심이 높다.

스마트 축산 전문기업 (주)유라이크코리아는 2015년 가축 전문 헬스케어 서비스 ‘라이브케어’를 상용화하며 전 세계적인 관심을 받고 있다.

IoT 센서가 내장된 라이브케어 바이오캡슐은 경구투여형 제품으로 반추위 내에 머물며 자동으로 체온과 활동량 등의 생체데이터를 실시간으로 측정해 SK텔레콤 로라망을 활용해 자체 데이터베이스 서버로 전송한다.

AI(인공지능)로 분석된 결과는 라이브케어 애플리케이션(APP)과 웹을 통해 라이브케어 서비스를 이용하는 농가에 제공된다.

농가에서는 이를 토대로 개체별 생체패턴을 분석해 질병 조기감지, 발정 탐지 등을 실시할 수 있으며 이로 인해 공태일 감소, 축사 내 전염병 확산 예방 등 농가 생산성과 품질 향상 효과를 얻을 수 있다.

한편 축산기자재 업계에서는 사료 자동 급여나 가축 모니터링 서비스 등 일부 자동화 부문은 높은 수준에 올라와 있지만 전체적인 스마트 축산 시스템을 놓고 봤을 때는 부족한 부분이 있어 균형적인 발전을 이뤄 나가는 것이 중요하다는 지적도 있다.

송석찬 한국축산환경시설기계협회장은 “축산업에도 자동화 시스템이 도입되면서 농장의 인건비 개선 등의 효과를 보는 것은 사실이다”며 “하지만 농가가 외부에서 스마트폰으로 환기 팬을 작동한다든지, 사료를 급여한다든지, 각종 센서를 통해 실시간으로 데이터를 확인한다든지 등의 농장 관리를 실시간으로 하는 전체적인 스마트 축산 시스템은 비용적인 문제나 설비 문제 등으로 도입하기 어려운 농가가 많은 것이 현실이기 때문에 기술뿐만 아니라 농가가 도입하기 위한 실질적인 정책 개발이 함께 어우러져야 할 것으로 생각된다”고 말했다.