[연간기획] 농기계개발 전문연구실

국내 농업기계 연구개발을 전담으로 하는 국가연구조직으로는 국립농업과학원 내의 농업공학부가 있다. 농업 생산작업의 자동화‧로봇화 기술, 농가경영안정을 위한 에너지절감기술, 농산물 부가가치향상을 위한 수확후 품질관리‧가공‧유통기계기술, 농업재해 예방관리기술 개발업무를 수행하고 있다. 농업기계개발의 산실인 농업공학부의 16개 전문연구실의 주요기능과 실적, 계획 등에 대해 연간기획으로 살펴본다.

⑬ 생산기반안전연구실

“노지 관계시스템개발로 수량 31% 증수”

스마트 자동관개시스템으로 노지관수 노동력 98% 절감

중산간지 위한 접이식물팩·논 타작물 암거천공기 개발도

농경지 생산기반안전 연구에 앞장서고 있는 국립농업과학원 생산기반연구실 연구원들

◇ 물부족 농작물피해 증가

최근 기후변화에 따른 물 부족으로 농작물피해가 증가하는 추세로 2018년 농작물 일소피해 및 고사면적은 2355ha(과수 1106ha, 특작 549)로 보고되고 있다. 이와 관련 농산물의 안정적인 생산을 위해서는 농업용수 확보는 물론 농작물에 적기·적량관개를 위한 공학적 기술개발의 필요성이 증대되고 있다. 생산기반안전연구실에서는 가뭄 등 기후변화에 대응해 빗물 등 대체 농업용수 확보기술, ICT기반 스마트 관개시스템기술, 농지범용화 기술개발 등 지속가능한 농업생산기반조성 및 재해경감에 대한 연구를 수행하고 있다.

◇ 노지 밭작물재배용 스마트 관개시스템 개발

가뭄대비 노지 블루베리 재배시 효율적 용수공급을 위해 2016년에 노지 블루베리(화분재배용), 2018년에는 노지오이에 적합한 스마트 자동관개시스템을 개발했다. 시스템은 토양수분센서, 컨트롤러, 모뎀, 관수장치 등으로 구성됐다. 특징은 토양수분센서기반 자동물관리, 원격 모니터링 및 제어, 강우 발생시 관개자동정지, 관개시설 오작동 자가점검 및 경보기능을 갖추고 있다.

재배농가에 적용결과, 노지 블루베리의 경우 관행대비 수량 34% 증수, 농업용수 31% 절약, 관개소요 노동시간 95% 절감 등으로 1ha당 추정 수익이 2557만원이 증대되는 결과를 얻었다. 노지오이는 관행대비 수량 19.1% 증수, 농업용수 10.0% 절약, 관개소요 노동시간 97.5% 절감 등으로 1ha당 추정수익이 4069만원이 증대되는 것으로 나타났다. 특히 ‘특’상품 33.1%, 경도 10.3%, 당도 14.3% 증가로 농가소득이 약 25% 증가되는 것으로 나타났다. 개발기술은 특허출원으로 농업관련 전문산업체에 기술이전 했으며, 현재 고추, 토마토 등에도 이 시스템을 적용해 시범보급 중이다.

◇ 물부족 중산간지 밭작물 위한 접이식 물팩 개발

산간 소류천에 흐르는 빗물을 집수·저장해 소규모 밭작물에 관개용수를 공급할 수 있는 접이식 물팩을 2015년도에 개발했다. 지형낙차를 이용해 무동력으로 접이식 물팩에 빗물을 저장해 물 부족을 겪고 있는 밭작물에 공급할 수 있다. 이동 시 집수장치, 물팩, 여과기 등의 연결부를 분해할 수 있고, 물팩을 접을 수 있어 중산간지 소규모 밭작물 재배용으로 유용하게 사용할 수 있다. 개발된 기술은 특허등록해 업체에 기술이전했으며, 충청지역을 중심으로 2018년 현재까지 약 100여기가 보급됐다.

물부족 중산간지 용수공급 위한 접이식 물팩

◇ 논에 밭작물재배 확대를 위한 트랙터 견인식 암거천공기 개발

논에 밭작물을 재배하기 위해서는 배수관리가 원활해야 한다. 이를 위해 손쉽게 논 배수개선을 할 수 있는 트랙터 견인식 암거천공기를 개발해 특허출원과 산업체에 기술이전했다. 개발된 천공기는 논토양 속에 유공파이프, 왕겨 등을 매설하는 기존 방식과는 달리 트랙터 견인에 의한 토양 천공만으로 토양중 과잉수를 배수시켜 투수성과 통기성을 좋게 하는 방식이다. 트랙터 견인식 암거 천공방식은 기존방식에 비해 설치하기가 쉽고 설치비용과 시간을 대폭 줄일 수 있지만 배수 효과가 3∼5개월 정도로 논의 밭작물 1작기 재배용으로 사용하기에 적합하다. 2018년 논에 콩을 재배해 시험한 결과 토양수분은 무처리구에 비해 암거 처리구에서 3.2∼4.5배 빠르게 감소됐다. 또한 지하수위는 시간당 약 2.8배 빠르게 낮아지는 것으로 나타났다. 콩 수량은 10a당 무처리구 146kg 비해 암거 처리구에서 224.6kg로 크게 증가되는 것으로 나타났다.

향후 생산기반안전연구실에서는 열적외선센서 등을 활용한 영상이미지를 통한 작물의 비파괴 수분스트레스 진단 및 관개기술 개발 등 기후변화 대응 토양, 작물, 기상정보를 종합적으로 고려한 밭작물 스마트 관개기술을 개발할 계획이다. 또한 지하수의 염분과다로 작물에 적합한 물이 부족한 간척지, 중산간지 밭작물재배용 농업용수 확보기술과 논이용 밭작물 재배확대를 위한 농지의 범용적 이용기술개발 등의 연구를 수행할 계획이다.

트랙터 견인식 암거천공기

정상진  jsj1234@alnews.co.kr

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