작기별 현장애로 해결로 농가 만족도 제고
저온기 시설수박 보온관리 자동화시스템 개발
축적한 데이터 통해 더 많은 연구성과 기대

고된 수박재배 작업방식 개선
“포복성 작물인 수박은 덩굴 유인과 곁순 제거 등 포복작업이 노동시간의 약 58%를 차지합니다. 이러한 작업은 농업인들의 근골격계질환 원인이 되고요. 이 같은 애로사항을 해소하기 위해 우리 수박시험장에서는 주요 재배방식인 덩굴 포복 유인재배를 수직 유인재배로 개선하는 기술을 연구하고 있습니다. 연작에 의한 토양전염 병해충, 바이러스 등을 방지하고 수박 품질의 균일화를 위한 수경재배기술도 마찬가집니다. 또한 1세대 스마트팜에 자동제어와 생육모델 등이 접목된 수경재배기술 개발로 2세대 스마트팜 실현이 가능할 것으로 기대하고 있습니다.”

전라북도농업기술원 과채류연구소 수박시험장 이은영(52) 연구사는 작기별 현장애로 해결을 통해 농가의 경제성 향상과 소비자 기호를 만족하는 수박 생산 연구 등 많은 성과를 이뤄냈다는 평가를 받고 있다.

이 연구사는 그동안 ‘저온기 시설수박 보온관리용 소형터널 자동화시스템 개발(2022)’ 등 학술발표 3건을 비롯해 ‘전북지역 시설수박 수직재배를 위한 줄기 유인 형태 및 재식거리’ 등 영농기술 3건에 대한 영농정책자료 발간 등 다양한 연구실적과 홍보를 이어오면서 농촌진흥청 개청 60주년을 맞아 ‘농림축산식품부장관상’을 수상하기도 했다.

시설환경 정밀제어로 품질 향상
전국의 수박 재배면적은 지난해 기준 약 1만2212㏊에 달한다. 이 중 시설재배가 약 9835㏊로 80% 이상을 차지하고 있다. 

“시설하우스 수박재배는 시설 투자비를 회수하기 위해 연중 2기작 이상의 재배가 필요합니다. 1기작은 영하의 기온으로 떨어지는 1∼2월에 정식하고 4~5월에 수확합니다. 2기작은 수박 소비가 급감하는 8월 중순 이전에 수확해 판매해야 하므로 6월 중순 이전에 정식합니다. 이에 따라 노동력 절감과 터널 내 환경 정밀제어로 인한 생육 안정화, 품질 향상을 위한 재배기술 개발이 필요했죠.”

이 연구사는 그렇게 ‘시설수박 저온기 소형터널 자동개폐기술’과 ‘고온기 중 소과종 수박 밀식 수직유인 재배기술’을 개발했다. 자동 소형터널은 하우스 파이프를 ‘ㄱ’자로 휘어서 시설하우스 서까래 파이프에 좌우 이동이 가능하게 설치한 후에, 그 구조 위에서 보온용 비닐을 권취식(두루마리식으로 감는 방식)으로 자동 개폐할 수 있도록 설치해 개폐 노동시간을 관행 대비 96.7% 절감하는 성과를 거뒀다.

“소형터널 기술 이외에도 밀식 수직재배 기술을 개발했습니다. 서까래 파이프에 가로대 파이프를 행거형으로 설치해서 수직으로 이동할 수 있게 했습니다. 또 유인망을 정식부위에서부터 가로대 파이프까지 사면형으로 설치해 수박 덩굴을 수직으로 유인함으로써 시설 내에 이랑을 3~4개 설치할 수 있게 했습니다. 이를 통해 상품수량을 290% 증가시켜 경제성을 크게 높였다는 평가를 받았습니다.”

터널 개폐 자동화로 노동력 절감
이 연구사는 특히 저온기 수박 소형터널 기술에서, 소형터널의 수동개폐와 자동개폐에 따른 복합환경 변화 데이터를 확보하고 이에 따른 작물의 생육 변화와 자동개폐에 소요되는 노동력 등을 조사했다. 또한 자동 소형터널 제어조건에 따른 시설 내 복합환경의 변화에 대한 데이터와 이에 따른 작물 생육의 변화에 대한 과학적 데이터는 물론, 고온기 중소과종 수박의 밀식재배에서 포복 유인과 수직 유인에 따른 수광량의 변화, 이에 따른 작물의 생육 변화 데이터까지 확보했다. 아울러 유인 방식의 변화에 따른 노동력과 노동강도 감소에 대한 분석도 실시했다.

“저온기 소형터널과 고온기 수직재배를 위한 과학적 데이터는 저온기부터 고온기까지 재배되는 수박 작형별 데이터를 구축하고 이를 바탕으로 관련 연구 수행 시 참고자료로 활용될 수 있어서 더 많은 연구성과로 이어질 수 있을 겁니다.”

이 연구사는 이 밖에도 저온기 수박 생산농가의 노동력 절감, 소형터널 내 환경관리와 품질향상을 위해 소형터널 디지털화 기술을 개발했다. 이 기술 개발로 단동형 비닐하우스 10동의 소형터널 개폐에 소요되는 시간은 수동의 경우 작업자 1명이 하루에 150분 걸리던 것이 과 자동화 소형터널은 5분밖에 소요되지 않아 약 96.7%의 노동시간 절감 효과가 있었다. 또한 자동화시스템 복합환경 제어조건을 설정함으로써 상품수량도 10.2% 향상됐다.

고온기에 중소과종 수박을 밀식으로 수직 유인재배하는 기술의 효과도 설명했다.

“비닐하우스 폭이 7m인 시설의 경우, 이랑을 4개(관행은 2개) 설치하고 재식거리를 20㎝로 해 정식한 후에 덩굴을 사면형으로 수직 유인해 재배하면 상품 수량이 포복형 대비 2.9배 증가합니다. 또한 측지 제거를 위한 효율성 증가로 노동시간도 40.3% 절감돼 생산성을 크게 높일 수 있습니다.”