질소발생기 하나로 산소·이산화탄소 농도조절이 핵심

설치비용 수입산에 비해 70% 절감, 소득은 1.7배 높아

무한에너지인 태양잉여열을 모아 시설원예 농가의 난방비 절감에 앞장서고 있는 박석호 농촌진흥청 농업공학부 연구관

농촌고령화의 심화와 농촌일손부족 등으로 농축산기계의 필요성이 더욱 중요해지고 있다. 특히 스마트팜, 정밀농업기계 등을 통한 미래 농업으로 나아가기 위해서도 부가가치를 높일 수 있는 최첨단 농축 산기계의 개발이 요구되고 있다.

본지는 이러한 시대적 요구에 부응하고 농축산기계의 새로운 패러다임을 살펴보기 위해, 농촌진흥청 농업공학부의 도움을 받아 연간기획으로 새롭게 개발되고 있는 농축 산기계의 연구개발동향과 현장적응효과를 살펴본다.

CA저장고 구조

◇ 가을사과 아삭함, 여름까지 즐긴다

많은 농가들이 저온저장고를 보유하고 있으며 특히 직거래 비중이 큰 농가는 저온저장고 운용이 필수적이다. 하지만 홍수출하로 인한 가격하락을 막을 수 없었고 농업인들의 경제적 어려움은 가중되고 있다. 이에 따라 더욱 장기간 고품질의 농산물을 저장하기 위한 기술이 필요하게 됐다.

CA저장기술은 저온저장에 비해 저장기간을 2배 이상 연장한다. 저장기간을 늘린다면 갓 수확한 가을사과의 아삭거림을 일년내내 즐길 수 있는 것이다. 온도·습도만 조절하는 저온저장과 달리 CA(기체농도조절; Controlled Atmosphere)저장은 저온저장과 함께 산소·이산화탄소 농도를 조절하는 기술이다.

저장고 내부의 산소농도를 낮추면 농산물이 호흡을 느리게 해 노화가 지연돼 저장기간이 길어지는 원리다. 사과의 경우 신선도 유지기간은 저온저장 시 6개월에 불과하지만 CA저장 시 12 개월에 달한다.

국산화에 성공한 CA저장고

◇ 한국형 CA저장고 국산화로 고소득 기대

미국, 이탈리아, 일본 등의 선진국에서는 사과의 CA저장 비율이 60%이상으로 언제나 고품질의 농산물을 소비자에게 공급 및 수출하고 있다. 하지만 이러한 장비를 국내에 도입하기에는 설치비용이 고가이고 사후관리와 운용에 어려움이 있어 경제성이 떨어진다.

이를 해결하기 위해 국내 농업실정에 맞는 CA저장 연구를 중점 수행했다. 그 결과 농촌진흥청 국립농업과 학원에서 개발한 한국형 CA저장고는 외국산 CA저장고에 비해 구조 및 작동이 간단하며 사용이 편리하고 순수 국내제품을 사용했다.

한국형 CA저장고는 질소발생기 하나만으로 저장고 내부의 기체농도를 정밀하게 조절할 수 있도록 개발해 설치비용이 평당 1000만원에서 300만원으로 70% 절감됐다. 이는 저온저장고 보다는 다소 비싸지만, 장기적으로 본다면 고품질 출하에 더 유리하기 때문에 이득이다.

특히 질소발생기 1대로 여러대 의 CA저장고를 가동시킬 수 있어 3대를 설치할 경우 일반 저 온저장고(평당 200만~250만원)와 비슷한 수준이다. 한국형 CA저장고는 질소발생기를 이용해 저장고에 질소를 주입해 저장고내 산소 농도를 1~3%로, 이산화탄소 농도를 0.2~1.0%로 실시간 조절하는 시스템이다.

농산물의 신선도를 최상으로 유지하기 위해 저장일수별 적합한 농도로 제어하는 프로그램을 개발해 시간이 경과함에 따라 자동으로 전환되도록 설계해 사용자의 편의성을 높였다. 그리고 농업인이 스마트폰과 인터넷 등을 이용해 저장고의 현 작동상태를 언제 어디서나 모니터링하고 제어할 수 있으며 예기치 않은 문제가 발생했을 경우 경보를 울리는 알림 장치를 포함하고 있다.

정전이나 센서 이상 등으로 온·습도 및 기체농도에 문제가 발생할 것을 대비했다. 개발된 시스템은 현장실증 연구를 통해 일반 저온저장고에 비해 사과품질이 전반적으로 우수한 것으로 드러나 연장효과가 구명됐다. CA저장이 사과에만 국한되는 것이 아니고 배, 감, 대추, 배추, 오미자 등 타 작목들도 가능해 원예원, 대추연, 장수농업기술센터 등과 협업을 통해 다른 품목 및 품종에 대한 실험도 잇달아 추진하고 있다.

CA저장은 품질뿐만 아니라 경제성면에서도 저온저장을 능가한다. 실제로 사과 10톤을 저장했을 경우 CA저장고의 수익은 2107만원으로 기존의 저온저장고의 1262만원에 비해 1.7배 수익이 높은 것으로 분석돼 내년부터 시범 사업을 통해 농가보급을 확대할 방침이다.

◇ CA저장고로 미래성장 저장산업 창출

산업계에서는 한국형 CA저장고 국산화로 질소발생기, 센서, 제어장치 등 새로운 산업을 창출시키고 기존의 저온저장고 시장규모를 확대할 수 있을 것으로 기대된다. 적기에 한국형 CA저장고가 개발됐음을 방증하듯 농촌진흥청은 핵심기술 2건에 대해 특허출원했으며, 4개 업체에 기술이전 해 보급기반을 확립했다.

국내 사과 CA저장 비율이 40%에 도달할 경우 CA저장고 시장규모는 6400억원에 달할 것으로 예상된다. 선진국의 경우 이미 CA 사과저장 비율이 일본이 50%, 미국이 60%, 유럽이 80~90%로 점하고 있기 때문에 우리나라의 경우도 CA저장 보급률 40%는 머지않아 이뤄질 것으로 생각된다. 이로써 한국형 CA저장고 국산화로 기존의 저온저장고 기반의 저장 산업을 CA저장산업으로 전환시켜 미래성장 저장산업으로 시장규모가 확대될 것으로 전망된다.

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