서 론
2016년 말 현재 우리나라의 채소류의 노지와 시설면적 은 각각 160,856ha 및 56,405ha으로써 전체 재배면적은 217,261ha이다. 화훼류는 각각 3,056ha 및 2,309ha으로 서 전체면적은 5,365ha인 것으로 나타나 노지와 시설을 포함한 채소 및 화훼류의 전체 재배면적은 222,626ha이 다. 채소류의 경우, 노지 및 시설에서의 생산량은 각각 5,644,115t 및 2,395,673t정도로서 노지대비 시설에서의 생산량이 약 42.4%를 차지하고 있다. 이들 면적 중에 채 소 및 화훼류의 온실면적은 각각 51,909ha 및 2,309ha으 로써, 전체면적은 54,218ha이다. 전체 재배면적 및 시설 에서 온실이 차지하는 비중은 각각 약 24.4% 및 92.3% 정도로서 시설 중에 대부분은 온실이다. 채소류 중에서 국내의 통계자료에 수록되는 수박, 토마토 및 딸기를 포 함한 10종의 과채류 시설면적과 생산량은 각각 41,979ha 및 1,965,008t으로서 전체 시설면적 및 생산량의 약 74.4% 및 82.0%으로써 과채류가 채소류의 대부분을 차 지하고 있다. 과채류 중에서 딸기의 시설면적 및 생산량 은 각각 5,844ha 및 188,673t으로써 전체 시설면적 및 생산량 중에 각각 13.9% 및 9.6%정도를 차지하고 있는 실정이다. 딸기의 경우, 전체 재배면적은 5,978ha으로써 시설이 차지하는 비중은 97.8%정도로 대부분 시설에서 재배되고 있는 실정이다. 국내의 경우, 전국 딸기 생산 량의 약 62%정도를 경남과 충남지역에서 생산되지만, 경남지역에서 시설딸기의 재배면적과 생산량은 각각 2,179ha 및 84,739t으로써 전체에서 차지하는 비중은 각 각 37.3% 및 44.9%정도이다. 이와 같이 경남지역은 전 국의 딸기 주생산지로써 각광을 받고 있다(MAFRA, 2017a; 2017b).
국내산 딸기의 경우, 1997년 논산딸기시험장에서 일본 산 도치오토메 품종과 아끼히메(장희) 품종을 교배하여 얻은 품종을 시작으로 동일 시험장에서 2005년 신품종 인 설향과 금향을 개발하여 보급하기 시작하였다. 2005 년 기준으로 볼 때, 국내에서 재배되는 품종의 약 85.9%정도가 일본 품종인 장희, 육보(레드펄) 및 도치오 토메 등이었다. 주 재배 품종이 일본 품종이었을 때, 로 열티 부담액만 연간 32억원 정도였지만, 2015년 말 현 재 국내에서 재배되는 딸기의 대부분은 국내산 품종으로 써 약 80.0%이상을 차지하고 있다. 현재 국내산 품종으 로는 충청남도농업기술원 논산딸기시험장에서 개발한 매 향, 설향 및 금향을 포함한 죽향, 수경, 싼타, 담향 및 메리퀸 등이 있으며, 이 중에 현재 설향의 재배면적이 80.0%이상을 차지하고 있다(hppts://cnnongup.chungnam. go.kr/sub.cs?m=178).
국내 딸기의 경우, 2016년 말 현재 생산액이 13,057억 원으로 채소 및 과채류의 11.6% 및 26.8% 정도를 점유 하는 농가소득 기여도가 매우 높은 작물 중의 하나이다 (KOSIS, 2017). 그리고 국내에서 수출되는 주요 농산물 로 딸기, 고추, 파프리카 및 메론 등이 있으며, 이 중 딸 기(신선 딸기)의 경우, 2017년 기준 수출량 및 수출액이 각각 4,787,105kg 및 42,982,539달러를 기록한 고소득 작물로서 재배기술 향상에 따른 생산량과 수출량이 꾸준 히 증가하고 있는 실정이다. 최근 5년간 수출량 및 수출 액의 증가율은 1.2~32.7% 및 7.5~35.3%정도의 범위이 고, 평균 증가율은 각각 18.0% 및 14.6%정도이다. 경남 지역의 경우만 보면, 신선딸기는 2017년 기준 수출량 및 수출액이 각각 4,605,730kg 및 40,943,458달러이고, 전 국 수출량 및 수출액의 96.2% 및 95.3%정도로써 딸기 의 대부분의 수출은 경남에서 이루어지고 있는 실정이다. 최근 5년간 경남지역의 수출량 및 수출액의 증가율은 7.0~36.8% 및 0.7~37.3%정도의 범위이고, 평균 증가율 은 각각 19.1% 및 16.9%정도이다. 딸기의 주요 수출국 은 홍콩, 싱가포르, 태국, 베트남 및 일본 등이 있다 (http://www.kati.net; Lee 등, 2018).
이와 같이 경남지역에서 딸기는 주요 수출농산물이고, 농림축산식품부에서는 딸기를 내수와 수출 전략 사업으 로 육성하기 위하여 2022년에 딸기 수출 1억불 달성을 목표로 하고 있다(KOSID, 2014). 또한 최근 제4차 산업 혁명과 함께 스마트 팜에 대한 인지도가 높아지고 관심 도 증대되고 있는 것이 현실이다. 여기에 정부나 지자체 에서도 많은 투자를 하거나 계획 중에 있다. 그러나 작 물성장 정보 수집 및 온실 내부 환경을 최적화하기 위 한 제어장치 등을 일괄적으로 생산하여 기술의 표준화도 미흡한 실정이다. 또한 최적의 운용조건을 도출하기 위 한 농작물의 생육, 온실 내외부의 환경 특성과 관련된 데이터 등의 수집 정보가 많지 않는 것이 현실이다 (Baek 등, 2013; Hwang 등, 2010). 그러나 최근 스마트 팜에 대한 관심이 고조되면서 연구도 점점 활성화될 기 미를 보이고 있다(Bae 등, 2017; Cho 등, 2017; Kim, 2017; Lee 등, 2017; Lee 등, 2016; Cha 등, 2016; Lee 등, 2016; Yeo 등, 2016).
본 연구실에서는 이러한 최근의 현실을 반영하고자 2017년도에 농림축산식품연구센터지원사업인 ARC 스마 트 팜 연구센터를 유치하여 현재 운영 중에 있다. 동 사 업의 일환으로 본 연구실에서는 우선 농림축산식품부, 농촌진흥청 및 농림수산식품교육문화정보원에서 공동으 로 발표한(MAFRA 등, 2017) 현장에서 전하는 유형별 스마트 팜 선도 사례 농가를 중심으로 현장 조사를 실 시한 후, 그 결과를 발표하였다(Lee 등, 2018).
따라서 본 연구에서는 딸기의 생육 및 환경관련 데이 터를 활용하여 딸기 재배 온실의 최적 환경 구현을 위 한 시스템을 선정하고 생산성 향상에 대한 연구를 위한 기초 자료로 활용할 목적으로 서부 경남 지역 중 딸기 재배로 유명한 지역의 온실을 대상으로 현장조사를 실시 하였다. 이 결과를 바탕으로 경상대학교 내에 딸기 재배 용 테스트 베드 온실을 설치하여 연구를 실시하고자 본 연구를 수행하였다.
재료 및 방법
조사대상 지역은 서부 경남 지역 중 딸기 재배로 유명 한 지역, 즉 진주시 수곡면, 대평면, 집현면, 금곡면과 산청군 및 의령군 지역의 40개 농가를 대상으로 하였다. 최근 개인정보 보호 문제로 각 지역의 농가를 방문하기 전에 연락을 취하는 것이 거의 불가능하였기 때문에 농 가를 방문한 후 설문, 면담 및 온실답사를 허락한 농가 를 대상으로 조사를 실시하였다.
조사항목은 Table 1과 같이 재배자의 연령, 재배경력, 온실의 현황, 딸기 품종, 재배방식, 환경조절인자, 난방 방식 및 기타 사항으로 분류하여 조사하였다. 조사는 농 가를 직접 방문하여 설문지와 온실현장 답사 등으로 이 루어 졌다. 그리고 조사기간은 2018년 1~5월 사이에 실 시하였다. Fig. 1은 조사대상 농가의 지역을 나타낸 것 이고, Fig. 2는 조사대상 온실의 내부 및 양액 제어반의 전경을 나타낸 것이다.
결과 및 고찰
경남지역의 딸기는 서론 부분에서도 기술한 것과 같이 수출용 딸기를 재배하는 농가가 상대적으로 많기 때문에 재배 농가의 연령이나 재배경력은 주요한 요인 중에 하 나이다. 따라서 40개 농가 경영자의 연령대와 재배경력 을 조사한 결과는 Fig. 3과 같다. 연령대를 보면, 상대적 으로 50대 및 60대가 가장 많았지만, 50대 이하가 27개 농가로서 전체의 약 67.5%정도이었고, 60대 이상은 32.5%정도인 것으로 나타났다. Lee 등(2018)에 의하면 스마트 온실의 경우, 50대 이하가 약 70%정도이었던 것 과 유사하다. 또한 우리나라의 경우, 전체 농촌인구 중 60세 이상이 2000년에 33.1%정도 이었으며, 2016년 말 현재 53.1%정도로서 과반을 넘는 것으로 나타났다 (MAFRA, 2017). 이 통계자료와 단순비교하기에는 다소 무리가 있지만, 온실재배 농가의 연령이 일반농가보다 상대적으로 젊은 것으로 나타났다. 그리고 재배경력의 경우, 10년 이하가 주류였고, 30년 이상인 경우도 있었 다. 이 또한 스마트 온실의 경우와 유사한 것으로 나타 났다(Lee 등, 2018).
Fig. 4는 조사대상 온실의 형태와 재배양식을 분류한 것이다. 전체 대상농가 모두가 단동온실로서 대상 농가 의 대부분이 아치 형태(약 90%)인 것으로 나타났으며, 양액재배 농가가 약 75%정도로 토경재배보다 높게 나타 났다. 이것은 2016년 말 현재 채소류 전체 단동온실 면 적 44,231.0ha 중에 아치 형태가 19,872.0ha으로서 약 45%정도인 점을 고려하면 큰 차이를 보이는 것이다. 그 리고 양액재배의 경우도 전체 채소류 재배 중에 차지하 는 비율이 약 6.5%정도인 것과도 큰 차이가 있다(MAFRA, 2017a, 2017b). 양액재배의 경우, 대상농가 전체가 고설 재배를 하고 있었다. 고설재배 설비는 최근에 도입된 농 가가 대부분으로서 지자체에서 50%정도의 보조금 지급 으로 증가한 것으로 판단된다. 이러한 추세는 앞으로 딸 기 온실에 스마트 온실을 적용하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 전체 조사대상 농가 중에 농촌진 흥청에서 공급하는 농가 보급형 온실은 7개 농가 정도 인 것으로 조사되었다.
그리고 전체 조사대상 농가의 온실의 폭, 측고 및 동고는 농가마다 약간의 차이는 있었지만, 특별히 폭 이 넓거나 측고 및 동고가 높은 특이한 몇몇 농가를 제외하면 큰 차이는 없는 것으로 나타났다. 즉 조사지 역에 관계없이 폭, 측고 및 동고는 각각 7.5~8.5m, 1.3~1.8m 및 2.5~3.5m정도 이었다. 서까래 간격도 마 찬가지로 0.7~0.8m정도인 것으로 나타났다. 고설재배 의 경우, 고설재배 베드의 폭, 높이 및 간격은 각각 0.25m전후, 1.2m전후 및 1.0m전후가 대부분인 것으로 조사되었다. 이와 같이 온실 규격이나 고설재배 설비 의 규격에 큰 차이가 없는 것은 조사대상 지역이 진주 인근지역으로서 동일권역에 있기 때문인 것으로 판단 된다.
Fig. 5는 조사대상 온실에서 재배되는 딸기의 품종 을 나타낸 것으로서 일본 품종인 장희를 재배하는 농 가도 있지만, 국산품종이 약 97.5%를 차지하고 있다. 이 중 설향이 65.0%으로서 가장 선호하고 있는 것으 로 나타났다. 전체 대상농가 수가 40개 농가보다 많은 것은 1개 농가가 두 품종을 재배하는 경우가 있었기 때문이다.
Fig. 6은 딸기 온실에서 환경을 계측하고 제어하는 시 스템의 현황을 나타낸 것이다. Fig. 6에서 알 수 있듯이 단동 딸기 온실의 경우, 전체 대상농가 중 38개 농가는 온실 내부 환경 요인인 온도와 상대습도만 계측하였다. 산청지역의 2개 농가는 최근에 국산 제품인 스마트 팜 시스템을 도입한 농가도 있었다. 양액재배의 경우는 양 액제어 시스템을 이용하고 있었다. 실제로 양액재배 농 가는 30개 농가 이었지만, 토경재배에서도 양액제어 시 스템을 도입한 6개 농가도 있었다. 이 외에도 관비기를 사용하거나 환기 및 유동 팬을 사용하고 있는 농가도 있었다. 온습도 조절은 스마트 팜 시스템을 도입한 농가 를 제외하고 약 85%인 34개 농가에서 측창이나 환기팬 을 작동시키는 제어패널만을 이용하여 조절하고 있는 것 으로 나타났다. 그리고 수동으로 측창을 개폐하고 있는 농가도 10%정도인 4개 농가가 있었다. 수동으로 측창을 개폐하고 있는 농가의 경우, 재배자의 연령이나 재배경 력 등 특이사항은 없는 것으로 조사되었지만, 특정지역 에 편중되어 있는 것으로 나타났다.
조사대상 온실의 보온 및 난방시스템을 나타낸 것이 Fig. 7로서 전체 대상농가가 수막을 이용하고 있었다. 수 막 이 외에 필요에 따라 기름 및 전기보일러, 방열 램프 및 부직포 등을 병행하여 이용하는 농가도 다수 있었다. 이 결과로 미루어 딸기 재배온실에 스마트 팜 시스템을 도입할 경우, 수막장치에 의한 온도 조절뿐만 아니라 난 방 및 보온 시스템의 도입도 고려하여야 할 것으로 판 단되다.
