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충북농업기술원(원장 서형호)은 2년여의 연구 끝에 단위면적 당 생산성을 높이고 노동력을 획기적으로 절감시킬 수 있는 스마트 재배시스템“수위조절형 다단식 식물재배 장치”기술을 특허출원했다.

이 시스템은 재배작물 종류에 따라 2~3단 수직재배 형태를 이루며 베드 규격을 달리할 수 있어 다양한 작목에 적용 가능하다.

베드 지면에 양액 및 관수를 위한 압력 보정 호스, 혹서기 및 혹한기 지온 유지를 위한 열선과 냉각관 설치 등 시설하우스 내에서 4계절 작물 재배가 이루어질 수 있도록 설계됐다.

일반적 양액(식물의 성장에 필요한 물질을 용해시킨 수용액) 재배는 베드에 펄라이트+코코피트 혼합상토에 작물을 재배하는 것이 대부분의 농가에서 사용하는 방식이었다.

그러나 이번 에 개발한 장치는 모래를 상토(뿌리를 지지할 수 있는 흙)로 사용하는 것이 특징이다.

펄라이트+코코피트는 보통 3~5년 마다 연작 피해가 발생하기 때문에 상토 교환을 해주는 것이 일반적이다.

그러나 모래를 활용하면 상토 교체 없이 반영구적으로 사용할 수 있는데, 모래를 물에 담수시키는 구조로 베드를 설계하였기 때문이다.

또한 베드 내 모래를 담수하고 비닐을 덮어 열선을 가동시키면 상토를 손쉽게 소독할 수 있다.

다단재배 특성상 하단부의 베드에는 햇빛 일사량이 적을 수밖에 없기 때문에 보조광 설치가 필수적인데, 이 장치는 하단부에 LED 보조광을 설치하여 상단 및 하단부 작물 생육이 균일하도록 고안되었다.
양액 및 관수 공급은 베드 내 전기식 저항 수분센서가 장착되어 원하는 토양 수분에 맞게 공급할 수 있는 시스템이 적용되어 노동력을 절감시켰으며, 베드별로 무인방제를 위한 미세스프링쿨러가 설치되어 병충해 방제가 간편하다.

특히, 양액·농약·물을 사용할 때에는 필요한 양만 사용되기 때문에 토양과 수질 오염도 줄일 수 있다. 다만, 다단식 구조 특성상 식물체 높이가 40cm 이상의 작물을 재배하는 것은 제한적이다.

도 농업기술원 작물연구과 김기현 박사는 “다양한 작목에 적합한 재배 매뉴얼 개발과 향후 기술설명회 및 시연회를 개최할 예정이다.”라며, “향후 농업인 및 전문가 등 의견 수렴 후 기술적 보완을 거쳐 산업체에 기술 이전하여 농가에 보급할 계획이다.”라고 말했다.