- 농업공학
- 원예시설재배관리기계
- 국립식량과학원
- 2024 년
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35. 물관리 걱정 없는 밭작물 관리 - 관·배수 통합시스템 - 1. 오프닝 계속되는 기후변화와 이상 기상에 따른 피해가 곳곳에서 속출되고 있는데요. 이는 환경의 변화와 영향에 직격타를 맞게 되는 농가의 경우도 마찬가지입니다. 특히 노지 밭작물이 반복적으로 가뭄 피해를 입거나 토양의 과도한 습기에 노출되면 습해가 발생되고 농작물 생산에도 큰 어려움을 겪을 수밖에 없는데요. 이러한 기후변화와 이상기상에 따른 노지 밭작물의 가뭄피해, 토양 과습에 의한 피해사례를 보면 콩 재배지의 경우 2023년 기준 6,620핵타르로, 전체의 34.9%나 되는 것으로 조사되었습니다. 하지만 계속해서 매년 노지 밭작물의 재배면적은 증가하는데 비해 밭작물의 안정적인 생산을 위한 물관리 생산기반 시설은 취약한 실정인데요. 이를 해결할 수 있는 방법은 무엇일까요? 노지 밭작물을 안정적으로 생산하기 위해 무엇보다 관수와 배수를 동시에 제어할 수 있는 관 · 배수 통합 자동 물관리 기반 기술과 보급이 절대적으로 필요합니다. 이에 농촌진흥청 국립식량과학원에서는 가뭄과 습해를 동시에 효율적으로 관리할 수 있는 관 · 배수 통합시스템을 개발하여 많은 기대를 받고 있는데요. 이 기술을 통해 어떤 효과를 기대할 수 있을까요? 2. 관배수통합시스템 소개 2017년에서 2020년까지 밭작물 습해예방 땅속배수와 가뭄피해 예방을 위한 논 범용화 무굴착 땅속배수 시스템과 밭 지중점적 자동관개시스템은 개발이 되었습니다. 관ㆍ배수 통합 물관리 기반 기술이 이들과 다른 것은 기후 변화에 따른 노지 밭작물의 안정적인 생산을 위해 관수와 배수를 동시에 제어할 수 있는 관 · 배수 통합 시스템이라는 점입니다. 토양수분 함량으로 실시간 계측을 하고 기존에 개발된 지중점적관개 기술과 땅속 배수 기술을 통합하여 관수와 배수 관리를 통합 제어할 수 있는 것인데요. 토양수분이 설정값보다 낮으면 관수밸브가 작동을 하고 설정값보다 높으면 배수밸브가 작동해서 관 · 배수를 자동으로 제어하는 원리입니다. 구체적으로 어떻게 활용할 수 있을까요? 관·배수 자동제어 시스템은 토양수분 센서, 전자 구동기 밸브, 유량계, 관ㆍ배수 자동 제어시스템으로 구성되어 있는데요. 토양수분을 실시간 자동 계측하고, 토양수분이 설정값보다 낮을 때 관수밸브가 작동하며, 설정값보다 높을 때 배수밸브가 작동하여 관·배수를 자동 제어합니다. 이는 휴대용 단말기와 연동해서 편리하게 사용할 수 있는데요. 휴대용 단말기를 통해 토양수분 자동계측, 관·배수밸브 구동, 관수 시간 및 대기시간 설정 등 시스템을 구성할 수 있고 관수량은 밭작물의 조건에 맞추어 설정하여 입력할 수도 있습니다. 또 관수 설정 범위를 최저 수분값과 최고 수분값을 이용해 조절할 수도 있습니다. 이러한 설정에 따라 땅속 50cm에 매수된 반 투수성의 관을 통해 건조할 때는 땅속에서 물이 나와 작물에 물을 공급하고 비가 많이 올 때는 지표에 있는 물이 땅속에 스며들어 배수를 시켜주게 되는 것이죠. 이런 원리로 어떤 환경 변화가 있더라도 토양 조건을 일정하게 유지 시켜주게 되는 것입니다. 3. 파급효과 및 엔딩 이 시스템은 지중점적관개와 무굴착 땅속배수 기술 대비 설치 비용을 50%나 절감할 수 있어 농가에 부담을 낮춰드립니다. 그럼에도 밭작물의 생산성은 콩의 경우 무관개 대비 414%, 지중점적관개 대비 15%나 향상된 결과를 나타내고 있습니다. 또 관수의 80%를 효율적으로 활용하고 있어 관수 노동력, 농업용수 절약, 밭작물의 생산성 향상 등 모든 면에서 뛰어난 성능을 보여주고 있습니다. 노지 밭작물의 가뭄과 습해 경감으로 안정적인 작물 생산을 돕는 관 · 배수 통합 시스템! 이 기술을 통해 변화가 심한 이상 기후로 어려움이 많으셨을 농가에서 보다 안정적으로 노지 밭작물을 생산하시는데 도움 되시길 바랍니다.