한국형 순환식 수경재배 시스템 개발

원예연구소

□ 수경재배 시 배출되는 폐양액을 최소화시켜 수자원을 보호하고 비료 사용량 등을 절감하기 위한 순환식 수경재배 기술 및 시스템 개발이 필요합니다

○ 작물 재배후 토양이나 하천에 버려지는 폐양액의 비율은 약 15～35%

○ 폐양액에는 질소나 인산염 등이 함유되어 토양과 수질을 오염시키고  수자원과 비료가 낭비되므로 순환식 수경재배 시스템 개발이 필요

□ 원예연구소에서는 2002년부터 2005년까지 토마토, 오이, 착색단고추 등 주요 수출과채류와 장미 등 화훼작물에 대한 순환식 수경재배 기술 및 시스템을 개발하여 농가 보급단계에 있습니다

비순환식                           순환식

그림 1. 비순환식과 개발 순환식 수경재배시스템의 비교

그림 2. 폐양액 회수 및 희석장치와 폐양액 살균장치

토마토 순환식 수경재배               장미 순환식 수경재배

그림 3. 순환식 수경재배기술 현장 시험전경

□ 개발 순환식 수경재배 시스템의 구성 및 효과는 다음과 같습니다

○ 구성

- 폐양액 회수 및 희석장치

배액탱크 안에 모아진 폐양액을 자동으로 회수하여 폐양액량(배액량), 전이온농도(EC), 산도(pH)를 모니터링한 후 설정농도로 희석하여 재사용할 수 있도록 만드는 기능을 갖추고 있다. 비순환식 수경재배농가가 기존에 설치되어 있는 양액공급장치에 이 장치를 부착하면 저렴한 비용으로 손쉽게 순환식 수경재배 시스템으로 전환할 수 있다.

- 폐양액 살균장치

공동연구기관인 농업공학연구소에서 개발한 폐양액 살균장치는 정밀여과막이 장착된 전처리부에서 폐양액 내의 불순물을 제거하고 막제균부와 자외선살균부에서 병원균을 제거하는 장치이다.

- 순환식 수경재배를 위한 작물별 배양액조성

작 물		공급배양액의 무기양분농도 (me L-1)
		NO3-N	NH4-N	P	K	Ca	Mg	S
장 미	고 온 기	6.8	0.7	2.1	3.4	3.4	1.4	1.4
	저 온 기	9.7	0.8	2.4	5.3	4.5	1.8	1.8
토마토	생육전기	7.1	0.7	2.1	4.0	3.1	1.2	1.2
	생육후기	6.5	0.77	2.3	3.4	3.1	1.1	1.1
오 이	생육전기	15	1.3	4	8	7	4	4
	생육후기	12	1.0	3	6	6	3	3
착색단고추		13	1.3	4	6	7	2.3	2.3

○ 효과

○ 물과 비료 사용량의 30～37% 절감 가능

○ 풋마름병균, 시들음병균, 역병균 살균율 100%

○ 작물의 생산성 및 상품성 차이 없음

○ 수경재배방식에 따른 토마토 수량 및 품질(’05. 11. 30～’06. 2. 21)

수경재배방식	과수 (개/주)	수량 (kg/10a)	비상품과율 (%)
비순환식	16.8	7,078	14.6
순 환 식	16.8	7,085	14.4

○ 수경재배방식에 따른 장미 수량 및 품질(’05. 11. 30～’06. 2. 21)

수확시기	수경재배 방 식	절화장 (㎝)	경경 (㎜)	수량 (본/10a)
1차	비순환식	84.5	7.0	19,105
	순 환 식	85.9	7.3	21,788
2차	비순환식	103.9	6.6	17,116
	순 환 식	102.6	6.8	18,220

○ 토마토 및 장미의 순환식 수경재배 시스템 적용효과(’05)

작 물	재배시스템	총급액량 (톤/10a)	원수사용량 (톤/10a)	폐양액량 (톤/10a)
토 마 토	비순환식	17.4	17.4 (100)	7.1 (100)
	순 환 식	17.6	11.3 (65)	0 (0)
장 미	비순환식	14.4	14.4 (100)	5.7 (100)
	순 환 식	14.4	8.7 (60)	0 (0)