최근 몇십년간 기후변화의 영향이 두드러지게 나타나고 있는데 이는 더 가속화 될것으로 전망하고 있다.
여름에는 강한 폭염으로 인해 작물들이 살아남지 못하고 대한민국의 경우 태풍과 홍수도 최근 큰 문제로 화되고 있다. 현 상황에서 농업인들은 농사를 짓는데 큰 어려움을 직면하고 있다.
미래에는 인간들의 먹거리 문제로 이어질것으로 예상되며 이를 해결하기 위해서는 실내에서 재배를 할 수 있는 스마트 팜(식물공장)이 해결법이라고 생각된다. 미국의 경우 스마트팜에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다.
이중 스마트 팜에 자주 쓰이는 수경재배에 대해 알아보자.
수경재배
수경재배 또는 양액재배는 토양을 이용하지 않고 무토양 상태에서 여러 작물들을 물을 이용해서 여러 방법으로 재배하는 방법이다. 이는 수중 식물을 재배하는것과 다른 개념이며 상추, 딸기, 깻잎등 토양에서 키우는 대부분의 식물을 재배 가능하다.
수경재배의 장점
1. 수경재배는 뿌리가 물과 영양분에 직접적으로 노출이 되기 때문에 생산성이 좋다.
2. 물 또는 비료를 재사용함으로 자원을 절약할 수 있다.
3. 수경재배의 경우 수직적으로 구성할 수 있어 공간 활용이 좋다. 또한 토양에서의 벌레나 해충이 없기 때문에 실내에서도 깔끔하게 재배 가능하다. 실제로 식물농장 카페가 점점 생기고 있다.
4. 생산성을 예측할 수 있다.
5. 희소성이 높은 작물들을 재배하기 수월하다.
수경재배의 단점
1. 수질 관리 : 양액의 수질 관리가 필요하며 물에 바이러스가 생기는 등 문제가 생기면 식물 전체에 영향이 간다.
2. 온도 관리 : 양액의 온도과 PH값을 유지해주어야 하며 물은 흙에 비해 온도가 쉽게 변함으로 온도를 유지에 유의해야한다.
3. 높은 초기투자비용과 기술적 지식요구 : 온도 조명 환경변수와 인프라를 갖추기위해 고가의 장비를 구매해야하고 온도조절에도 부담되는 비용이 추가된다.
수경재배의 종류
- 담액식 수경재배
가장 단순한 기본적인 방식. 물을 담가놓고 배드위에서 농작
장점 : 온도변화가 작고, 쉽게 가능하다.
단점 : 베드의 부피가 크고 작물의 산소(O2)가 물 내부의 H2O에만 의존
- 박막식 수경재배
담액식 수경재배에서 물을 흘려보내 산소가 충분히 공급될 수 있도록 재배. 뿌리 사이를 흐르는 양액이 얇은 막을 구성하여 담액식이라고 작명.
장점 : 양액의 양이 매우 절약적, 산소의 공급이 용이
단점 : 온도의 변화에 민감하며 배양액을 자주 관리해주어야 한다.
- 분무식 수경재배
뿌리가 매달려있고 분무기등을 이용해 뿌리에 양액을 분사해 재배.
장점 : 산소공급이 상당히 유리하기 때문에 생육이 빠름
단점 : 초기 시설비가 많이 들고 노즐관리가 힘들다. 온도의 영향에 매우 민감하다.
- 점적식 수경재배
펌프를 이용해 일정시간마다 양액을 작물에 공급하여 재배
장점 : 물을 최적으로 사용 가능 합리적인 작물 재배 가능. 다양한 작물 재배 가능
단점 : 환경오염이 쉽고, 관 막힘을 유발할 수 있다.
이 외에도 밀물썰물식, 아쿠아포닉스식 등 여러 방법이 있다.
이번 프로젝트에서는 자연에 친화적이고 지속가능한 수경재배방식을 선정하였다. 수경 재배의 단점을 보안할 수 있도록 자체 시스템과 인프라를 제작하고 '박막식 수경재배' 방식이 가장 적합하다고 판단하여 생산력이 뛰어나고 친환경적인 농업을 해보기로 정하였다.
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