[스마트농업 현장] 데이터 기반 양액재배로 생산량·소득 높여 | 디지털농업

가지 양액재배하는 ‘뽀득이가지농장’

이 기사는 성공 농업을 일구는 농업경영 전문지 월간 ‘디지털농업’12월호 기사입니다.

가지 재배 과정에서 발생하는 연작장해의 대안으로 양액재배가 주목받고 있다. 경기 파주에서 가지 농사를 짓는 유희진 씨는 정보통신기술을 활용한 양액재배와 데이터농업을 도입해 생산성과 수익성을 크게 높였다. 스마트팜에서 가지를 양액재배하는 그를 만나 고소득을 올리는 비결을 들어봤다.

경기 파주 일대는 가지 주산지는 아니지만 최근 재배 면적이 늘고 있다. 현재 파주에서는 22농가가 10㏊ 규모로 가지를 재배하며 파주가지작목반을 구성했다. 작목반 농가들은 새로운 재배 기술과 스마트농업에 높은 관심을 보이고 있으나 현재 약 60%는 노지재배, 나머지는 비가림 시설에서 토경재배를 하고 있다.

이 가운데 유희진 씨(55·뽀득이가지농장 대표)만이 첨단 시설을 갖춘 스마트팜에서 양액재배로 가지를 생산한다. 그는 아내 김수경 씨(55)와 함께 스마트팜 4960㎡(1500평)와 8264㎡(2500평)의 노지에서 가지를 연간 180t 생산해 약 3억 5000만 원의 매출액을 올린다.

유희진(오른쪽)·김수경 씨 부부는 데이터 기반 가지 양액재배로 연간 180t의 가지를 생산하고 있다.

“귀농을 준비하면서 농촌진흥청의 농산물 소득조사 결과를 봤는데, 시설재배 가지의 소득이 토마토나 파프리카보다 높더군요. 여기에 가격 변동 폭도 작아 안정적인 소득작물이라 판단했죠. 또 기상이변에 대비해 시설재배로 전환하는 추세를 보고 가지 양액재배에 도전했습니다.”

그는 5년 전 가지 주산지인 경남 밀양의 선도 농가에서 양액재배 기술을 익혔고, 이듬해인 2021년 6600㎡(2000평) 부지에 4960㎡ 규모의 스마트팜을 조성하고 본격적으로 가지 재배를 시작했다. 이제 그는 전국에서 농가들이 가지 양액재배 기술을 배우러 찾는 선도 농가로 자리매김했다. 최근에는 농진청 ‘스마트농업 인공지능(AI) 현장 활용 경진대회’에서 우수상과 농협중앙회 ‘이달의 새농민상’을 받기도 했다.

스마트팜·데이터농업 도입해 가지 수량·품질 높여

11월 초, 파주읍 행정복지센터 부근 들판에 자리 잡은 ‘뽀득이가지농장’을 찾았다. 동고 7.5m, 측고 5m의 연동형 비닐하우스 스마트팜 안에서는 크기와 모양이 균일한 가지 수확이 한창이었다.

“보통 시설 가지는 8월에 모종을 심고 이듬해 7월에 폐상하지만, 저희는 1년 6개월까지 키워본 적도 있어요. 스마트팜에서 양액재배하는 가지라서 상품성이 좋을 뿐 아니라 남들이 출하하지 않는 시기에 수확해 높은 소득을 올리고 있습니다.”

온실 내 환경데이터를 바탕으로 가지의 생육 상태에 맞춰 양액을 세밀하게 공급해 생산성과 품질을 높였다.

유씨에 따르면 수확한 가지는 대부분 서울 강서도매시장에 출하하는데, 색과 품질이 좋아 높은 가격을 받는다. 그는 이러한 가지 품질 향상의 비결로 데이터 기반 양액재배 시스템을 꼽았다.

“가지 토경재배는 이어짓기에 따른 토양 병해충 발생과 엽류집적 문제로 어려움이 많아요. 또 기후변화로 노지재배가 점점 힘들어지면서 데이터 기반의 스마트팜에 관심이 높은 상황이죠. 양액재배는 노지보다 생산성과 품질이 높고, 농작업 효율도 좋아 매우 만족스럽습니다.”

그는 가지 생산성 향상을 위해 스마트팜 설계를 직접 꼼꼼히 검토했다고 한다. 재배사에는 환경제어 센서(온습도·근권온도·이산화탄소 센서)를 비롯해 배지 내 온습도·산도(pH)·전기전도도(EC), 광환경 및 일사량, 기상환경 등을 측정하는 통합센서를 설치했다. 또 배지 저울을 통해 중량·함수량·생체중량·증발산량을 실시간으로 수집해 클라우드 서버·스마트폰과 연동하도록 했다.

이렇게 축적된 데이터는 자동 관수·환기·보광등 제어 등에 활용돼 가지 생육 환경을 최적화하고 생산성과 품질을 높이고 있다. 그 결과 이 농장의 가지는 전체 수확량 중 ‘특’ 등급 비중이 85% 이상으로 높아졌다. 연간 가지 생산량도 2022년 56t에서 2024년 180t으로 3배 이상 증가했다.

유씨가 직접 설계·시공한 분무수경재배 시설에서 유럽형 상추를 생산하며 다양한 품목을 시험재배한다.

가지는 착색과 품질 유지를 위해 밀식하지 않고 2가지(2분지) 유인재배를 한다. 시설 규모로 보면 1만 2000포기까지 심을 수 있지만 6000포기만 심어 일조량 부족과 병해 발생을 줄였다. 아울러 일조 보완을 위해 기존 고압 나트륨램프 대신 30와트(W) 식물생장용 발광다이오드(LED) 보광등을 1300개 설치했다.

“파주시농업기술센터의 ‘시설 채소 보광등 이용 재배기술사업’을 통해 가지에 최적화된 광환경을 구현했습니다. 작물에 필요한 빛의 파장대(광스펙트럼)를 찾기 위해 기술센터와 협력해서 시험을 진행했어요. 높은 곳에 보광등을 설치하면 광량이 부족할 것 같아서 작물 위 30~50㎝ 높이에 LED를 설치한 결과 생산량이 크게 늘었습니다.”

생육 단계별 급액 조절·근권 냉난방으로 효율 극대화

가지는 재배 과정에서 순자르기(적심), 잎따기(적엽), 지주대 세우기, 인공수분 작업 등 사람의 손길이 많이 필요한 작물이다. 이에 그는 노동력과 비용 절감을 위해 작업 레일·자동방제기·근권냉난방시스템 등을 갖췄다. 또 기존 스티로폼 베드 대신 거터 위에 코코피트 글로백(양액배지)을 올리는 방식을 적용해 양수분 관리의 효율을 높였다.

“거터 위에 배지를 올리면 스티로폼 베드보다 양수분 관리가 수월합니다. 베드는 흑백비닐로 덮어 잎에 빛이 반사돼 착색이 잘되도록 하고, 여름철 과습으로 인한 녹조 발생도 막고 있습니다.”

거터 위에 코코피트 글로백을 올린 고설재배 방식으로 양수분 관리 효율을 높이고, 베드는 흑백비닐로 덮어 여름철 녹조 발생을 방지한다.

벌을 이용한 인공수정이 어려운 점은 인공수분이 필요 없는 무수정 가지인 <오토킹> 품종을 도입해 문제를 해결했다. 겨울철 난방비 절감에 도움이 되는 근권냉난방시스템도 효과적이다. 베드 아래에 배관(엑셀파이프)을 설치해 겨울에는 온수를, 여름에는 냉수를 순환시켜 뿌리 온도를 조절하면 가지의 상품성을 높일 수 있다는 설명이다.

가지 양액재배의 핵심은 물·EC·pH·병해충 관리다. 급액량은 계절·생육 단계·배지 상태(함수율)에 따라 조절하는데, 그는 타이머 대신 누적 일사량 기준 급액제어 방식을 활용해 더욱 정밀한 양액 공급이 가능하게 했다. 가지 배양액 EC는 평균 2~2.4로 관리하며, 계절에 따라 조절해 여름에는 1.8까지 낮추고 겨울에는 가지의 생육 상태에 따라 3~4까지 높여 관리한다.

양액 재활용으로 생산비 줄이고 저탄소농업 실천

가지 양액재배는 토경재배보다 가지의 생장 속도가 빠르고 생육 관리가 편해 노동력이 덜 들지만 초기 시설 투자비가 높고 기술 숙련이 필요하다.

“정보통신기술(ICT) 자동화 설비를 갖춘 스마트온실과 양액재배 시스템을 구축하는 데 약 10억 원이 들었습니다. 시설 개선비가 가지 양액재배 확산의 가장 큰 부담이죠.”

양액베드 아래 배관을 설치해 냉온수를 순환하는 근권냉난방시스템으로 비용을 절감한다.

이 때문에 그는 스마트팜을 조성한 후에도 생산비를 절감하고 재배 효율성을 높이기 위해 꾸준히 노력하고 있다. 특히 폐배액 재활용 시스템을 도입해 비용을 줄였고, 이를 가지 노지재배에도 활용해 비용 절감과 생산성 향상 효과를 얻었다. 양액 재활용으로 비료 사용량을 줄여 저탄소농산물 인증도 획득했다.

수확한 가지는 주로 도매시장에 출하하는데 일부는 네이버 스마트스토어, 카카오메이커스 등 온라인과 로컬푸드 매장을 통해 직거래하며 판로를 다변화하고 있다. 최근에는 직접 설계·시공한 식물공장형 육묘장과 분무수경재배 시설에서 유럽형 상추를 생산하면서 쪽파·고추냉이 등 다양한 품목을 시험재배하는 등 새로운 소득원을 찾기 위한 노력도 하고 있다. 아울러 유씨는 “앞으로 농장을 귀농인과 청년 창업농을 위한 현장실습 교육농장으로 개방해 데이터 기반 스마트농업 기술 확산에 기여하고 싶다”고 밝혔다.

글 이진랑 | 사진 현진