농진청 딸기 온실 ‘자동 보광’ 실증…생산량 23% 증가

담양 일조시간 20% 감소 출하량 37%↓ 사례 확인

논산 실증 광도 45%↑…특허 출원·20곳 보급

보조광원 제어시스템의 구성 개념도. ⓒ농촌진흥청

농촌진흥청은 일조량 부족으로 어려움을 겪는 딸기 시설재배 농가를 지원하기 위해 온실 내 부족한 광량을 자동으로 보충하는 ‘광량 보상 동적 보광 시스템’을 개발하고 현장 실증으로 효과를 확인했다고 23일 밝혔다.

최근 이상기상으로 비와 흐린 날이 잦아지며 온실로 유입되는 자연광이 줄고 있다. 딸기는 개화기와 초기 생육 단계에 일조량이 부족하면 수확이 늦어질 수 있다. 출하 물량과 농가 소득에도 영향을 줄 수 있다는 설명이다.

실제 사례도 제시됐다. 2023년 12월부터 2024년 2월까지 딸기 주산지 중 한 곳인 전남 담양의 일조시간은 411.1시간으로 평년 509시간보다 약 20% 감소했다. 같은 기간 딸기 출하량은 약 37% 줄어든 것으로 나타났다.

이번에 개발한 보광 시스템은 온실 안의 광도를 센서로 실시간 측정해 부족한 광량을 자동으로 보충하는 방식이다. 딸기 생육에 필요한 목표 광도를 설정해두면 온실 내 광도가 기준에 미치지 못하는 시간대에 발광다이오드 LED 보광등이 작동한다. 자연광이 충분하면 보광등이 자동으로 꺼져 불필요한 에너지 소비를 줄일 수 있다고 농촌진흥청은 설명했다.

농촌진흥청은 논산시 농업기술센터 실증 온실에 보광 시스템을 설치하고 ‘설향’ 딸기를 대상으로 지난해 9월부터 올해 1월까지 실증했다. 논산은 지난해 12월 한 달 동안 흐린 날이 21일이었다. 연속으로 흐린 날이 7일간 이어진 경우도 있었다. 실증 온실에서는 딸기 생육 저하를 유발할 수 있는 저일조 조건으로 분류되는 날이 12월에 14일이었다.

실증 기간 목표 광도는 오전 8시부터 오후 5시까지 130μmol/m²/s로 설정했다. 자연광이 이 기준에 도달하지 못하면 LED 보광등이 켜지도록 했다.

그 결과 12월 한 달 동안 시스템 적용 구역의 하루 평균 광도는 243μmol/m²/s로 대조 구역 168μmol/m²/s보다 약 45% 높았다. 일적산광량도 적용 구역 7.9mol/m²/day로 대조 구역 5.5mol/m²/day보다 약 44% 많았다.

흐린 날에는 차이가 더 컸다. 지난해 12월 16일 대조 구역의 일적산광량은 1.7mol/m²/day였으나 적용 구역은 5.0mol/m²/day로 3배 수준을 기록했다.

광 환경 개선은 생육과 수확 시점에도 영향을 줬다. 지난해 9월 13일 적용 구역에 아주심기한 딸기의 첫 개화는 10월 15일로 대조 구역보다 8일 빨랐다. 첫 수확 시점도 적용 구역이 12월 3일로 대조 구역 12월 19일보다 16일 앞섰다.

생산량도 늘었다. 12월부터 1월까지 누적 생산량은 적용 구역이 3.3m²당 3.74kg으로 대조 구역 3.05kg보다 약 23% 많았다. 적용 구역의 수확 기간은 12월 3일부터 1월 8일까지였다. 대조 구역은 12월 19일부터 1월 29일까지였다. 농촌진흥청은 적용 구역이 상대적으로 가격이 높은 시기에 조기 출하가 가능해 수급 조절과 농가 소득 측면에서 활용 여지가 있다고 설명했다.

농촌진흥청은 보광 시스템을 특허 출원하고 산업체에 기술이전했다. 올해 신기술 시범 보급 사업을 통해 전국 20개소에 설치할 계획이다. 지역과 농가 조건별로 현장 검증을 이어가며 의견을 반영해 기술을 고도화한다는 방침이다.

성제훈 농촌진흥청 국립농업과학원장은 “보광 시스템은 저일조로 어려움을 겪는 딸기 시설재배 농가에 광 환경 개선과 조기 출하, 생산성 향상 효과를 줄 수 있는 기술”이라며 “현장에서 바로 활용할 수 있는 기술 개발과 보급에 힘쓰겠다”고 말했다.