농촌진흥청 국립농업과학원 농업공학부

 

축분 연료전지·왕겨 벼건조기 실용화 눈앞
농작업 부담 개선 위한 편이장비 개발·보급

세계일류 수준의 첨단농업 생산기반 구축이란 목표를 달성하기 위해 에너지환경공학과, 생산자동화기계과, 수확후처리품질과, 농업재해예방과 등 4개과로 구성돼 있는 국립농업과학원 농업공학부. 농촌 고령화에 따른 노동력 부족, 고유가로 인한 경영비 부담 가중, 지구온난화로 인한 기후변화 등에 대응하기 위해 농업에너지 절감기술 및 신재생에너지 이용기술, 농업생산 자동화기술, 농식품 저온 유통 및 가공기술, 농작업 안전관리기술 등의 연구개발을 추진하고 있는 농업공학부의 주요 연구성과와 진행 중인 연구 등을 알아본다.

좌담회 참석자
-강창호 농업공학부장
-유영선 연구관(에너지환경공학과)
-김유호 연구관(생산자동화기계과)
-이강진 연구관(수확후처리품질과)
-신승엽 연구관(농업재해예방과)

강창호 부장= 에너지 절감, 생산자동화, 수확후 품질관리, 농작업 안전 연구 등 우리 농업공학부가 전체 농업부분에서 해야 할 일이 가장 많은 기관이라고 볼 수 있다.
최근 제주도에서 평가회를 가진 발전소 폐열을 이용한 시설냉난방 시스템은 에너지비용을 80% 이상 절감하고 이산화탄소 배출도 줄일 수 있는 획기적인 기술로 지자체나 여타 화력발전소에서 큰 관심을 갖고 있다. 이 외에도 지열이나 하천 지표수를 이용한 난방기술, 온실 에너지 손실 측정시스템 및 컨설팅 등은 강소농 육성에 꼭 필요한 기술이다. 에너지 문제만 해결해도 농업소득을 올리는 데 큰 효과가 있기 때문이다. 
이러한 에너지 분야 연구들은 국가기조인 저탄소녹색성장에 맞춘 우리 기관의 가장 큰 미션이기도 하다.

유영선 연구관= 에너지환경공학과에서는 농업분야의 화석에너지 사용량을 50% 감축해 녹색농업을 실현하고자 신재생에너지의 농업적 이용기술, 농업기계 및 농업시설 에너지 절감기술 등을 연구하고 있다.
신재생 에너지의 농업 이용기술 개발 성과는 제주지역의 지하공기를 열원으로 이용하는 히트펌프 냉난방 시스템, 펠릿을 연료로 이용하는 난방기술, 축산분뇨을 이용한 미생물 연료전지 기술 연구·개발 등을 들 수 있다.
에너지 절감기술 분야에서는 무가온 온실의 보온을 위한 잉여태양에너지 이용 기술, 농업시설(원예 및 축산시설 등)의 에너지 이용 최소화기술 개발, 에너지절감 구조개선 및 환경최적화 연구, 에너지 손실요인 진단 및 컨설팅기술 등을 중점적으로 개발했다.
농업기계 에너지 절감기술을 위해서 트랙터 농작업 에너지절감 기술, 바이오디젤 농업기계 이용기술, 왕겨에너지를 이용한 벼 건조기, 하이브리드 농산물건조기 등을 연구·개발하는 성과를 이룬 바 있다.

김유호 연구관= 농업생산자동화 연구는 첨단 농업기술과 현장중심 농업기술을 균형 있게 추진하고 있다. 메카트로닉스(기계+전기+전자공학) 연구분야는 무논에서 자율주행하면서 잡초를 제거할 수 있는 제초로봇을 연구하고 있으며, 기존 기계식 이앙기를 대체할 수 있는 이앙기 전자제어 시스템을 개발해냈다. 토양 특성을 실시간으로 파악해 토양염류의 진단과 시비처방에 이용할 수 있는 휴대형 토양 EC센서도 개발해 강소농 육성에 기여하고 있다.
식물생산공장 자동화 분야는 최근에 개발한 식물공장 요소기술인 상토충전기, 엽채소 이식 및 정식로봇과 이미 개발된 발아기, 녹화기 등과 함께 식물공장연구동에 설치했다. 그리고 순환형 재배장치와 다단형 재배장치를 설치해 광원별 작물생육특성 및 광원이 생육단계에 미치는 영향 등을 연구하고 있다. 
축산기계자동화 연구에서는 IT기술을 도입하여 모돈의 개체별 최적 급이와 관리를 할 수 있도록 액상 급이시스템을 구성했고, 배설물을 이용한 간이진단 설계 기반기술을 토대로 신속 진단키트를 연구하고 있다.
작물생산기계 연구 분야는 농작물 도난방지 장치, 정전대전 농약살포장치, 꽃 수확기 등을 실용화해 현장에 보급한 바 있다.

이강진 연구관= 농산물의 수확 후 손실은 10∼30%에 달해 생산비 절감기술 개발이 무엇보다 중요하다. 이에따라 수확후처리기계 기술 연구는 농가소득 증대에 크게 기여할 수 있다.
부가가치향상 가공기계연구 분야에서는 감 건조 중 곰팡이 발생, 과육 변색 및 과육의 허물어짐을 방지할 수 있는 반건시 제조장치를 개발, 영농현장에서 긍정적인 평가를 얻은바 있다. 또한 벼 우량 종자 선별기와 나선형 원심분리식 헤어리베치 종자선별기도 개발했다.
품질·안전성 계측분야에서는 중량 기준으로 선별되던 파프리카를 형상과 밀도까지 선별할 수 있는 장치, 고춧가루의 매운맛을 현장에서 신속하게 판별할 수 있는 장치를 개발 중에 있다. 계란 껍질의 미세한 균열을 실시간으로 확인할 수 있는 자동 파각란 검사장치는 현장적용시험을 거쳐 상용화됐다. 식중독균인 살모넬라균의 신속 검출을 위해 첨단나노기술을 적용한 나노바이오센서도 개발하고 있다. 
품질보존기계기술 연구분야에서는 안전·신선 계란 유통 일관시스템을 개발해 소비자에 안전하고 신선한 계란을 유통시키는 전환점을 마련했으며, 저장방법 불량에 따른 튤립 구근의 부패를 저감할 수 있는 통풍저장기술을 개발해 저장 중 손실을 52%까지 절감할 수 있게 됐다.

신승엽 연구관= 농업재해예방과에서는 농업기계 안전이용 및 정책지원, 농작업 재해 안전관리시스템 구축, 농업생산기반 재해경감 기술 등의 연구를 수행하고 있다.
우선, 농업기계 안전이용 및 정책지원 분야에서는 농업기계 이용 및 기계화율과 안전사고 관련 실태 조사를 2년 주기로 수행해 정책지원, 제도개선, 교육자료 및 안전장치 개발, 안전기준 설정 등에 활용하고 있다. 최근에는 농업기계 안전이용 지침서 등 교육자료 개발과 웹 시스템을 구축해 홍보 동영상 등 250여 편을 제공하고 있다. 그 밖에도 도로에서의 농업기계 안전성을 높이기 위해 저속차량표시등에 대한 부착기준과 경운기 트레일러용 등화장치 4종에 대한 KS규격과 농업기계용 등화장치 안전기준을 개선한 바 있다.
농업생산기반 재해경감 기술 연구로서는 농업시설 및 농작물 강풍피해 경감을 위한 과수·원예시설 보호용 방풍모델 2종을 개발했다. 또한 ‘원예특작시설 내재해형 규격’ 중 단동하우스 5종에 대해 지역별 안전 적설심 및 풍속에 따라 서까래 규격을 선택 시공할 수 있도록 보완해 농림수산식품부 고시에 반영하는 등 내재해 규격 다양화에 기여했다.
농작업안전보건연구로는 농작업 재해원인 및 위해성 구명연구를 위해 오이, 참외, 버섯 작목에 대한 유해요인 노출평가를 수행했으며, 농작업안전모델 시범마을 농업인을 대상으로 총 25건의 농작업사고 사례에 대해 원인을 조사한 바 있다. 또한 농작업장비 개발 시 활용할 수 있는 기초자료로서 농업인 자세 치수를 측정하고 제시했고, 또한 비닐하우스 및 축산작업복 시작품과 레일 이동형 작업의자, 목 보호대 등 과수작목 농업인들의 작업부담 개선을 위한 편이장비를 개발·보급하고 있다.

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