최근 국내 하우스 농가는 ‘반밀폐형(semi-closed)온실’에 대한 관심이 높다. 반밀폐형 온실은 최첨단 정보통신기술을 갖춘 유리온실을 말하는데 바깥 공기가 거의 들어오지 않아 ‘반밀폐형’이라고 부른다. 난방과 공조가 한꺼번에 해결이 되는 구조로 현재까지 나온 스마트팜 중에 가장 앞선 것으로 평가받고 있다.
반밀폐형 온실이 가장 처음 설치된 곳으로 미국으로 2000년대 초 농작물의 병충해를 줄이기 위해 도입됐다. 이후 장점이 부각되면서 되면서 캐나다, 유럽, 일본, 중국, 러시아 등지로 확산됐다. 우리나라의 경우 사계절 기상변화가 심해 전천후 농사를 짓기가 어려운데 반밀폐형 온실은 우리농업의 질적 향상과 혁신을 이끌어 낼 수 있는 필수 첨단 비즈니스 모델 시설이다.
반밀폐형 온실은 생산자가 모든 환경을 최적화시킬 수 있는 시스템이다. 온실 내․외부를 연결하는데 위치한 소형 공조기와 쿨링패드(Cooling pad;기화냉각 및 습도조절), 열교환기, 온습도조절을 위한 이중덕트 등으로 환경을 자동 제어한다. 온실 내외부 공기를 최적 공급하여 온실 내부의 온습도를 농작물의 생육환경에 알맞게 조절한다.
내부 공기가 외부로 배출되는 손실을 최소화하여 냉․난방 에너지 효율을 극대화 시켜 에너지 사용량과 CO2 발생량을 줄이고 물과 에너지 이용효율을 높여 지속가능한 친환경 농업방식이다. 모든 구역의 환경이 최적화되어 농작물의 품질과 생산성이 크게 향상돼 농가소득을 높일 수 있다.
한편 환기창이 크게 줄고 방충망과 양압에 의해 해충 유입이 불가능한 구조로 농약 사용량이 크게 감소하게 된다. 바이러스 병해도 사전 예방한다. 유리는 반사방지 코팅이 되어 있어 광 투과율이 높아 작물의 광합성을 쉽게 한다. 비가 오면 빗물받이 및 지하배관을 거쳐 우수조에 빗물을 저장하고 이후 여과 과정을 거쳐 원수로 사용할 수 있어 친환경적이며 경제성이 뛰어 난다.
국내에서는 2017년 상주 토마토(5ha)를 시작으로 강진 파프리카(6ha), 고흥 토마토(3ha) 등지로 확산됐다. 부여 우듬지팜은 한국형 반밀폐형 온실을 이용한 스마트팜에서 재배한 고품질의 토마토를 생산해 일본으로 수출하고 있다. 부여 우듬지팜의 온실내부에는 보강등을 설치해 겨울철, 흐린 날, 야간에도 빛을 보충하여 생육을 촉진할 수 있다.
최근 인력부족과 고된 노동 등 이유로 참외․수박 재배 면적이 해마다 줄고 있다. 이들 작목은 줄기가 땅바닥에 닿아 자라는 포복성 작물이다. 많은 작업을 엎드려 하기 때문에 허리, 다리 부위에 가해지는 노동 부담을 호소하는 농업인이 많다. 허리와 무릎을 굽히지 않고도 작물 재배를 하는 것이 중대한 과업이 됐다. 바로 이를 해결하는 대안이 디지털 반밀폐형 온실을 이용해 참외 생산성을 높이고 농작업 부담을 줄일 수 있는 올림, 내림, 베드 이용 등 3가지 방식의 수직 재배이다.
올림 재배는 지면 가까운 위치에 설치된 배지에 참외를 심고 줄기를 위로 올려 재배하는 방법이다. 내림 재배는 공중에 있는 배지에 참외를 심은 후 줄기를 밑으로 내려 재배한다. 베드재배는 높이를 높인 작업대 위에서 참외를 재배하는 기술이다. 복합 환경관리를 통한 효율적 환기와 냉·난방이 가능해 일 년 내내 참외를 재배할 수 있다. 무인 방제기를 이용해 효과적인 병해충 방제도 가능하다.
참외보다 먼저 실행된 수직재배 수박은 실제 농가에서 그 효과를 톡톡히 보고 있다. 땅바닥에서 키우는 기존 포복재배보다 노동 강도를 50% 이상 낮추고 단위 면적당 생산량은 2~3배 높일 수 있기 때문이다. 시설하우스 지붕 파이프에 그물망을 설치해 바닥으로 내린 후 과실이 달리는 줄기를 플라스틱 집게로 그물망에 수직으로 고정한다. 그다음 수박이 주먹만 하게 자라면 수박받침대를 설치하고 그 위에 올려 주면 된다.
반밀폐형 온실은 이렇게 까다로운 참외・수박도 소화할 수 있는 시스템이다. 냉난방, 복합환경제어, 병충해 발생 억제 등 그동안 농가에서 겪은 어려움을 한 번에 해결하는 혁신 기술이다. 반밀폐형 온실이 널리 보급돼 우리 농가의 경쟁력이 향상되기를 기원해본다.
[전국매일신문 칼럼] 문제열 국립한경대학교 연구교수
