밭농업기계화율은 지난해 기준 60.2%로 기계화가 미흡해 밭작물자급률의 가장 큰 걸림돌이 되고 있다. 특히 파종·정식은 9%, 수확은 26.8%에 불과해 기계화가 시급하다. 더욱이 농가인구는 지속적으로 줄어들어 2017년 242만명에서 2030년에는 180만명으로 감소하고, 65세 이상 농업인은 2017년 42.5%에서 2030년에는 51.3%로 늘어나 더 이상은 관행방식에 의한 밭농업은 불가능해질 전망이다. 다행히 최근 농촌진흥청 농업공학부에서는 10대 작물별로 전과정기계화가 빠르게 진행되고 있어 희소식이 되고 있다. 특히 감자작물은 최근 수집형 감자수확기가 개발보급되면서 전과정기계화가 완성단계에 접어들었다. 작물별 밭농업기계화를 살펴보기 위해 당진 감자주산지를 찾아 감자생산 전과정기계화에 대해 살펴봤다.

굴취, 이송, 흙분리, 수집이 동시에 이뤄지는 수집형 감자수확기는 트랙터 하부링크에 부착하는 방식으로, 굴취폭은 900㎜, 무게는 1100㎏으로 50마력 이상의 트랙터면 작업에 무리가 없다.

수집형 감자수확기 하루 4000평 수확

굴취·이송·흙분리·수집 동시작업···50마력 트랙터면 거뜬

2명의 보조작업자로 선별후 톤백수집돼 인력난 해소기대

수집형 감자수확기는 감자를 굴취하면서 흙분리 후 500kg 톤백에 적재하는 방식으로 작업과정을 줄여줘 노동력을 대폭 줄여준다.

◇ 감자생산 농업환경

감자 재배면적은 2000년 2만9400㏊에서 2016년 2만2000㏊로 매년 감소하고 있다. 이에 함께 감자 자급률은 2005년 93.1%에서 2016년 75.5%로 줄어들고 있는 추세다.

감자는 최근 식생활 서구화로 가공용 소비량이 증가하고 있지만 농촌노동력 부족, 재배면적 감소 등으로 자급률은 지속적으로 감소하고 있는 반면 수입량은 증가하고 있어 감자자급률 확대가 필요하다.

그러나 감자는 종자준비부터 본답의 경운정지, 두둑성형, 파종, 비닐피복, 재배관리, 줄기처리, 수확 및 수집이송 등 여러 단계를 거쳐야 한다. 또한 지역별 재배양식이 다양하고, 절편감자 파종에 따른 정밀파종 기술부족, 고성능 수집·정선 수확기의 부재로 파종 및 수확작업의 인력의존도가 매우 높다.

따라서 감자의 안정적 생산기반 확보를 위해서는 기계화 적응 재배양식의 설정, 파종·수확작업의 기계화 및 전과정기계화 기술개발 보급이 필요하다.

◇ 감자생산 일관기계화 추진

감자생산을 위해서는 여러 공정을 거친다. 공정별로는 종자준비(인력)-본답준비(로터베이터·비료살포기)-두둑성형(휴립기)-파종(인력)-비닐피복(비닐피복기)-재배관리(인력)-줄기처리(배부식예취기)-수확(트랙터 굴취기)-수집이송(인력)의 단계를 거쳐야 한다. 공정단계를 줄이고, 인력이 할 수 있는 부분을 기계로 대체하는 것이 작업체계의 이용효율을 높이는 방법이 될 수 있다. 이러한 과정을 거쳐 손이 많이 가는 두둑성형과 파종, 비닐피복을 한 번에 해결할 수 있는 파종기 개발이 추진됐다. 또한 감자의 굴취수확과 수집이송을 한 번에 해결할 수 있는 수집형 감자수확기 개발도 함께 이뤄져 전과정기계화가 가능하게 됐다. 또한 지역별로 제각각인 재배양식에 있어서도 평두둑 2줄 재배을 기준으로 두둑폭 75㎝, 조간 30㎝, 주간 25㎝로 표준화 해 이용효율과 호환성을 높였다.

관행재배방식의 경우, 10a의 밭에서 감자를 생산하기 위해서는 137만원의 생산비용이 투입되어야 하고, 평균 54.4시간의 노동력이 투입되던 방식에서, 전과정기계화를 통해 10a당 106만원의 생산비용이 투입되어 비용으로는 23%가 절감되고, 노동력투입으로는 25.2시간이 소요돼 54%의 절감효과를 가져오는 것으로 평가됐다.

◇ 감자 복합파종기

씨감자를 자동으로 절단하면서 소독 후 파종·복토 및 비닐피복이 복합적으로 이뤄질 수 있도록 기계화가 추진됐다. 공정별로는 두둑성형-통감자 절단-소독-파종-비닐피복이 동시에 이뤄지는 복합파종기로, 관행작업의 경우 10a당 14.4시간이 소용되던 것에서 10a당 1시간이면 파종이 가능해 노력절감은 73%, 결주율은 3% 이내로 줄이는 것으로 나타났다.

◇ 줄기파쇄기

관행재배에 있어서 감자수확전 줄기제거는 인력에 의한 배부식예취기로 줄기를 제거했지만 고랑에 뉘어져 있는 줄기를 걷어올려 줄기를 파쇄하는 트랙터 견인형의 줄기파쇄기를 사용해 효율을 높였다. 관행재배시 줄기를 제거하기 위해 배부식 예취기를 사용할 경우 10a당 4시간이 소요되던 것에서 트랙터 견인식의 줄기파쇄기를 사용할 경우 10a당 1.1시간이 소요돼 노력절감효과가 73%에 이르는 것으로 나타났다. 또한 줄기파쇄후 잔존 줄기의 길이도 14.2㎝에 불과해 굴취작업시 전혀 문제가 되지 않았다.

◇ 수집형 감자수확기

관행재배시 감자 수확작업의 경우 보급중인 굴취기를 이용해 땅속의 감자를 지면에 노출시킨 뒤 인력에 의해 수집하는 방식으로 손이 많이 가는 작업이다. 반면 수집형 감자수확기는 감자를 굴취하면서 흙분리 후 500㎏ 톤백에 적재하는 방식으로 굴취와 함께 수집을 동시에 해결해 노동력을 대폭 줄여준다. 관행수확의 경우 10a당 16.2시간이 소용되던 것에서 1.3시간으로 줄여줘 10a당 1.3시간이면 가능해 노동력을 92% 절감하는 것으로 나타났다. 또한 수확비용도 10a당 20만원에서 18만원으로 11.6% 줄여주는 것으로 평가됐다. 더불어 손실율은 3% 이내로 전혀 문제가 되지 않았다.

수집형 감자수확기는 감자를 굴취해 컨베이어로 이송시 고무 코팅이 된 컨베이어를 사용해 감자 표피손상이 거의 없고, 유압구동 방식으로 설계되어 후방 보조작업자가 작업상황에 따라 컨베이어 속도 및 수집부 배출장치를 제어할 수 있게 고안되었다.

◇ 수집형 감자수확기의 개발내용

굴취, 이송, 흙분리, 수집이 동시에 이뤄지는 수집형 감자수확기는 트랙터 하부링크에 부착하는 방식으로, 굴취폭은 900㎜, 무게는 1100㎏으로 50마력 이상의 트랙터면 작업에 무리가 없다.

작업방식은 굴취부, 1차 이송부(수직이송), 2차 이송부(선별), 수집부로 구성되며, 감자 기계화 재배양식에 맞춰 평두둑 2줄 재배에 적합하다. 이송시 고무 코팅 컨베이어 사용으로 감자 표피손상이 거의 없고, 유압구동 방식으로 후방 보조작업자가 작업상황에 따라 컨베이어 속도 및 수집부 배출장치를 제어할 수 있어서 작업자의 편이성이 향상됐다. 또한 수집부의 유압 승하강 장치부착으로 수집시 손상을 최소화하고, 포장상황에 따라 2차 이송부에서 감자를 분류 또는 이물질을 분류하는 것이 선택가능해 돌이 많거나 황토지역에서도 작업이 가능하며, 500㎏ 톤백에 자동으로 감자가 적재되기 때문에 수확부터 수집이송까지 해결할 수 있다. 작업정밀도로는 굴취율 99.4%, 손상율 2.7%, 이물질혼입율 4.1%, 손실율 3% 등으로 기계화적합성이 월등한 것으로 나타났다.

수집형 감자수확기의 작업성능은 10a당 1.3시간으로, 관행수확의 16.2시간에 비해 92% 노동력을 절감해 준다. 또한 500kg의 톤백에 자동으로 감자가 적재되기 때문에 수확부터 수집이송까지 한번에 해결할 수 있다.

◇ 현장 실증시험 효과

지난 8일 당진시 송산면 성문간척지에서 9만평의 감자농사를 짓는 최충묵(53세) 농장주를 만나 감자생산 일관기계화를 통해 큰 효과를 보고 있는 현장 이야기를 들을 수 있었다. 최 농장주는 수집형 감자수확기를 통해 하루 4000평의 감자를 수확할 수 있어 비용대비 효과가 매우 뛰어나다고 평가했다.

“논타작물재배사업을 통해 전작으로는 감자, 후작으로는 옥수수조사료 등 2모작을 하고 있기 때문에 봄에 파종한 감자를 6월에는 수확해야만 영농적기를 맞출 수 있다”며, “감자생산에 있어서 가장 품이 많이 들어가는 것이 수확작업인데 관행재배방식으로는 요즘 인력을 구하지 못해 적기수확이 매우 힘들다”고 고충을 호소했다.

최 농장주의 설명에 따르면 보급중인 굴취기로 감자를 수확해도 20여명의 인력이 하루에 수집할 수 있는 수확량이 한정되어 있는데 그마저도 농촌인력을 구하지 못해 양질의 노동력을 제공받기 어려워졌다고 한다. 또한 저온성 작물로 저장성이 떨어지는 감자의 경우에는 적기수확을 통해 신속한 수집이송이 필요한데 수확작업시 필요한 인력을 구하지 못해 어려움을 겪는 사례가 빈번해졌다고 한다. 이에 따라 최 농장주는 농촌진흥청 시범사업을 통해 감자생산 일관기계화를 올해 처음 시도해봤는데 인건비와 노동시간이 절감되어 감자농사만으로 올해 8억원의 매출을 올리고 있다고 한다.

“수집형 감자수확기의 경우에는 보조작업자 두 명이면 충분히 작업이 가능하기 때문에 인건비 걱정을 덜 수 있어서 좋다”고 말하는 그는 “감자이송용 컨베이어에 고무 코팅이 되어있어 감자의 상품성이 떨어지지 않고, 무엇보다 기계고장이 없어 현장애로사항이 줄어들었다”며 만족감을 표시했다.

김창수  csk@alnews.co.kr

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