시설농가 '물 부족' 걱정 덜어줄 수막재배시스템…전국 보급 코앞

지질자원연, 국내 최초로 청주에 ‘대수층 순환식 수막재배 시스템’ 구축

대수층 순환식 수막재배 시스템 개념도 지표침투형과 관정주입형 방식 동시 적용한 모습. 지하수 사용량이 많아지는 수막재배 시기(겨울철)에는 관정주입형과 지표침투형을 함께 활용해 빗물 및 사용한 지하수를 땅속으로 저장한다. [그림=지질자원연 제공]

 

아주경제 최서윤 기자 = 수막(水幕)재배 농가의 물 부족 걱정을 덜어줄 ‘대수층 순환식 수막재배 시스템’ 전국 보급이 코앞으로 다가왔다. 

한국지질자원연구원(KIGAM)은 21일 충북 청주 가덕면 실증연구부지에서 시설재배 농가에 안정적으로 지하수를 공급하는 '대수층 순환식 수막재배시스템' 성과 발표 및 현장시연회를 열었다. 이번 시연회는 이 시스템의 전국 보급을 앞두고 현장 운영 결과를 소개하기 위해 마련됐다.

수막재배는 2중 비닐하우스 위에 지하수를 뿌려 수막을 형성해 하우스 내 열 유출을 막는 재배기술이다. 겨울철 한파에도 하우스 내 온도를 일정하게 유지할 수 있어 비닐하우스 재배농가에 없어서는 안 될 중요한 재배 방법으로 자리 잡았다. 지질자원연에 따르면 우리나라 수막재배 면적은 1만843헥타르(ha)로 전국 경지면적(169만1000ha·2014년 기준)의 0.64%이지만, 수막재배 농가가 사용하는 지하수량은 6억9000만㎥(2010년 기준)로 연간 농업용 지하수 사용량의 40%에 달한다.

연중 일정한 온도(섭씨 15도)의 지하수를 이용하는 수막재배는 난방비를 줄일 수 있어 에너지 효율적인 시설재배농법이지만 지하수 재활용이 안 되는 것이 현실이다. 집중 호우와 가뭄으로 수자원 관리가 어려운 우리나라에서 지하수가 점점 고갈돼 수위가 하강하고 그에 따라 신규 관정 설치 시 심도가 증가하는 등의 악순환이 반복되고 있다. 이로 인해 민원과 이웃 간의 물 분쟁도 늘었다.
 

수막재배 비닐하우스 시설에서 지하수가 공급되는 모습. [사진=지질자원연 제공]

이를 해결하기 위해 지질자원연이 국립원예특작과학원, 공주대, 한서엔지니어링, 한국건설기술연구원과 함께 개발한 것이 '대수층 순환식 수막재배시스템'이다. 이 시스템은 한 번 쓴 지하수를 땅속으로 재주입하고, 비닐하우스 때문에 침투되지 못하고 버려지는 빗물도 모아 주입하는 방식이다. 양수, 수막, 모래여과, 집수, 지중가온, 여과, 주입의 과정으로 순환된다.
 

'관정주입형' 대수층 순환식 수막재배 시스템 개념도 [그림=지질자원연 제공]

연구팀은 2014년 청주 시범 농가에 하루 180톤 규모의 ‘관정주입형 대수층 순환식 수막재배 시스템’ 실증시설을 구축했다. 지난해에는 더 간편하게 저비용으로 설치할 수 있는 ‘지표침투형’ 시스템을 개발해 현장 실증을 완료했다.

연구팀은 ‘지표침투형’을 통해 강우량의 약 30%를 땅 속으로 저장할 수 있었다. 이 기술을 전국 시설하우스에 적용하게 되면 연간 약 4000만㎥의 빗물을 저장할 수 있을 것으로 추정된다. 지난해 12월부터 관정주입형 시스템을 가동했는데 지하수 부족이 가장 심한 1월 하순인 현 시점까지 지하수 고갈 현상이 나타나지 않고 있다.
 

대수층 순환식으로 딸기를 재배한 결과 비순환식보다 경제성이 약 2.2배 높은 것으로 나타났다. 비교실험은 표준하우스 10동을 기준으로 비순환식 온풍기 추가 가동일 25일, 순환식 추가 전기료 월 40만원으로 가정해 진행했다. 비순환식 온풍기는 국가지원사업으로 설치비가 없다고 설정했으며 대수층 순환식 설치비용은 한 동에 450만원이었다. [표=지질자원연 제공]

지하수 보존과 농업용수 확보 외에 농가 수익에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보인다. 대수층 순환식 수막시설로 딸기를 재배한 결과 비순환식보다 경제성이 약 2.2배 높았다. 초기비용이 들지만 난방비를 대폭 절약할 수 있어 설치 후 2.8년 후 시설 투자비를 회수할 수 있다고 지질자원연은 분석했다.

기술개발을 주도한 김용철 지질자원연 연구원은 “초기 보급단계에서는 국가와 지자체의 적극적인 보급 사업이 선행돼야 한다”고 강조했다.
 

지표침투형 대수층 순환식 수막재배 시스템 개념도 [그림=지질자원연 제공]