농촌진흥청(청장 허태웅)은 고온에서 생육이 멈추는 잎채소를 여름철 시설에서 안정적으로 재배하기 위해 저온의 양액을 온실에 공급하는 ‘잎채소 수경재배용 양액냉각기’를 개발했다.
대부분 시설원예 작물의 재배 적정온도는 20∼30도(℃)로, 고온에 노출되면 고온장해가 발생한다. 특히 상추 등 잎채소는 생육 적온이 15∼20도(℃)인 저온성 작물로, 30도(℃) 이상에서는 발아와 잎의 분화가 멈추고 양분 흡수가 저하된다.
재배 적정온도를 맞추기 위해 여름철 온실 전체 공간을 냉방하면 생산비가 증가하고 환기, 차광, 기화식 냉방 등은 효과가 낮다. 이번에 개발한 시스템은 대용량의 양액탱크 전체를 냉각하는 기존 방식과 달리 온실에 양액을 공급하는 소형탱크를 설치한 뒤 우선 냉각하고 순차적으로 대용량 양액탱크를 냉각하는 방식으로, 작은 냉각기로 정밀하게 양액 온도를 제어할 수 있다.
소형탱크, 양액탱크, 냉각기를 삼방밸브로 연결하고 삼방밸브의 출구 온도에 따라 양쪽 탱크에 연결된 밸브를 열고 닫아 소형탱크의 양액 온도를 18∼20도(℃)로 유지한다. 여분의 냉열로는 양액탱크를 냉각하기 때문에 효율적이다.
이 시스템의 냉각기는 기존 양액탱크 전체에 적용되던 냉각기의 50% 정도로 농가의 설치비 부담도 크지 않다.
실제 잎채소 재배 농가에서 시험한 결과, 여름철 외부기온 35도(℃), 온실 기온 42도(℃) 조건에서도 공급 양액 온도는 18∼20도(℃)로 유지됐으며, 상추의 뿌리 부분 온도는 20∼25도(℃)였다.
상온의 양액을 공급하는 온실보다 상추의 뿌리 발달은 2배 증가했으며, 고온 스트레스 저항성이 증가해 상추 무게 또한 150% 늘어났다.
이 연구는 기존 실험실 연구에서 벗어나 농업인, 산업체, 소비자와 함께 농산업 현장의 어려움을 해결하는 현장 중심의 새로운 농업연구개발 체계인 ‘리빙랩’ 과제의 하나로 진행됐다.
국립농업과학원은 올해부터 하절기 엽채류 안정생산 양액 냉각공급 기술 연구 등 리빙랩 과제를 확대 추진하고 있다.
농촌진흥청 에너지환경공학과 이상규 과장은 “여름철 폭염에 따른 잎채소 수경재배 농가의 생산성 저하를 개선할 수 있는 기술이 개발됐다.”라며, “기후변화가 일상이 된 시대에 맞게 시설원예 농가의 고온피해를 줄이기 위한 고효율 냉방기술 연구를 확대해 나갈 계획이다.”라고 말했다.
김경호
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