양액을 공급해 기르는 수경재배 농법이 크게 확산하고 있는 가운데 물과 비료를 효율적으로 재활용해 농가 생산비는 절약하고, 탄소배출도 줄이는 순환식 기술이 개발됐다.

농촌진흥청은 수확량과 품질은 유지하면서 수경재배 과정에서 배출되는 비료액(배액) 배출량(폐기량)을 최소화하는 '순환식 수경재배 품목별 배액 재사용 기술'을 개발했다고 13일 밝혔다.

국내 수경재배 면적은 2000년 474㏊ 규모에서 2021년에는 5634㏊로 12배가량 늘었다. 수경재배는 작물 이어짓기로 인한 병해충 피해를 막고 작물 생산성과 작업 편의성을 높일 수 있어 시설농가를 위주로 급속히 확산중이다. 딸기와 토마토 등 시설과채류가 전체 수경재배 면적의 80%를 이른다.

그러나 작물을 재배하면서 배출되는 배액(비료액)의 과부족을 조절하기 어려워 이를 다시 사용하지 못하고 버리는 비순환식 수경재배가 전체 면적의 95%를 차지한다.

이번에 개발한 기술은 수확량과 품질은 그대로 유지하되 배액배출량은 최소화하는 방식으로 작물의 생육 특성을 반영해 배출되는 배액의 희석농도를 조절하고 2주 간격으로 양분 불균형을 보정하는 것이 핵심이다. 순환식 수경재배에서 장기간 안정적으로 배액을 재사용하기 위해 꼭 필요한 기술이다.

연구진은 딸기와 토마토를 비롯해 파프리카, 멜론 등 국내 주요 수경재배 작물 4개 품목을 대상으로 2021년부터 3년 동안 배액 희석, 양분 보정 등 정밀 양분관리 기술을 개발해 적용했다. 그 결과 작물의 수확량과 품질은 유지하면서도 비료 구매비와 탄소 배출량 등을 크게 줄일 수 있는 것으로 확인됐다.

수경재배 점유율 1위인 딸기에 기술을 적용한 결과, 비순환식보다 비료 구매비는 21%, 탄소 배출량은 26% 줄었다. 토마토는 비료 구매비와 탄소 배출량 모두 63%씩 줄었고, 파프리카도 비료 구매비 63%, 탄소 배출량은 61% 줄었다. 멜론 또한, 1년 3회 재배 기준으로 개발 기술을 적용했을 때, 비료 구매비와 탄소 배출량 모두 34%씩 줄어들었다.

농진청은 품목별 순환식 수경재배 배액 재사용 기술을 '환경보전과 자원 절감이 가능한 순환식 수경재배 지침(매뉴얼)'으로 펴내 도 농업기술원과 시군 농업기술센터에 보급할 예정이다. 또 2024년 신기술보급 시범사업을 통해 강원도 철원을 포함한 전국 14곳에 적용하고, 산학연 공동 연구를 추가로 추진해 현재 5%인 순환식 수경재배 보급률을 2028년 10%까지 높일 계획이다.

한편, 이번 연구에서 나온 결과를 적용해 딸기 등 4품목 수경재배 면적인 4386헥타르의 10%를 순환식으로 전환한다고 가정하면, 해마다 약 2만 2000 톤의 탄소를 줄여 국가 탄소중립 정책에 부응할 것으로 기대됐다. 이는 나무 216만 그루가 한 해 흡수하는 탄소량과 맞먹는 규모다.

김명수 농진청 국립원예특작과학원 원장은 "순환식 수경재배 기술 적용으로 버려지는 농업용수와 화학비료를 재사용해 탄소배출 저감은 물론 생산비 절감에 이바지하겠다"라고 말했다.