노지 감귤 스마트팜 연구 착수와 배경
농촌진흥청(청장 이승돈)은 노지 감귤 농가의 노동력 절감과 생산성 향상을 위해 나무 모양을 기계화에 적합한 형태로 바꾸고 스마트 농업 기술을 투입하는 '노지 감귤 스마트팜' 연구에 착수해 성과를 보이고 있다고 밝혔다. 제주 지역 노지 감귤 재배면적은 1만3,994 헥타르(ha)로, 전체 감귤 재배 면적(19,625ha)의 71.3%에 달한다. 그동안 노지 감귤 농가는 가지치기, 약제 살포, 열매솎기, 수확 운반 등 대부분의 작업을 사람 손에 의존해 왔다. 이에 따른 노동력 투입시간은 연간 10 아르(a)당 105 시간에 달해 기계화 자동화가 시급한 실정이다.
농촌진흥청은 노지 감귤원의 스마트팜 전환을 위해 감귤연구센터 안에 3,300 제곱미터 규모의 연구용 '노지 감귤 스마트팜 실증 시험지'를 구축하고 현장 실증을 추진하고 있다. '노지 감귤 스마트팜' 구축을 위해서는 우선 기계화에 적합한 감귤원 구조 개선과 나무 모양 개발이 필요하다. 기존 감귤 과수원은 나무 간격이 좁고, 경사지와 불규칙한 구역이 많아 운반차 방제기 전동 작업대 등 기계 장비 운용이 쉽지 않다. 나무 모양도 가운데가 트인 '개심자연형'으로, 위쪽 가지와 잎 부분이 넓고 복잡하게 퍼져 있어 사람이 나무 안쪽까지 들어가 작업해야만 했다. 연구진은 기계 작업용 작업로 확보 등 감귤 과수원의 구조를 바꾸는 방향을 제시했다. 나무 모양도 우선은 위로 곧게 자라게 한 '주간형'으로 바꾼 뒤, 중장기적으로는 기계화에 최적화된 2 차원 평면형 형태인 '2 축형'이나 '다축형'으로 바꾸는 것이 필요할 것으로 분석했다.
실증 시험지 성과와 자동화 기술
현재 감귤연구센터에 구축한 '노지 감귤 스마트팜 실증 시험지'는 기계 작업이 가능한 형태이다. 또한, 주간형 모양의 나무, 물 비료 점적 자동 공급 장치, 자동 개폐형 피복 장치, 재배 환경모니터링 시스템 등을 갖추고 있다. 시험지 실증 결과, 감귤 과수원 안에서 다양한 기계화 작업이 가능한 것으로 나타났다. 특히 무인 방제기 활용 시 방제 시간은 10 아르당 약 15 분으로 인력 대비 70에서 75 퍼센트 감소했다. 또한 기존에 일일이 사람 손으로 주던 물과 비료를 자동 장치로 조금씩 천천히 공급함으로써, 생육 시기에 맞는 양수분 관리와 함께 시간 노동력 절감 효과를 확인했다.
아울러 자동 개폐형 피복 장치도 피복재를 자동으로 깔고 걷어 줌으로써 고품질 감귤 생산을 위한 시간과 노동력을 크게 아낄 수 있었다. 이 피복재는 빗물의 토양 유입을 막고 반사광을 활용에 도움이 된다. 한편, 농촌진흥청은 실증 시험지의 연구 결과를 소개하고 감귤 재배 농업 인의 의견을 듣기 위해 11 월 10 일 감귤연구센터에서 '노지 감귤 스마트 영농 요소기술 현장 평가회'를 개최했다. 현장 평가회에서는 주간형 나무 모양과 주요 기술에 대한 설명과 함께 인공지능 기반 자율주행 스마트 방제 로봇시스템을 활용해 병해충 방제 작업을 시연했다.
과거 감귤 농가 현황과 태양광 전환 사업
당시 통계로 60세 이상 고령 농가의 비율이 65.8 퍼센트를 차지했으며, 농가가 감귤을 수확해 판매를 마무리하기까지 20킬로그램들이 플라스틱 상자 하나를 4번 이상 들었다 놨다 해야 했다. 통상 1만5천 제곱미터 면적의 감귤원에서 6만 킬로그램의 감귤이 생산되는데, 이는 20킬로그램들이 상자 3천 개를 각각 4번씩 총 1만2천 번 움직여야 하는 수치였다. 감귤원을 폐원하고 태양광발전시설을 해서 생산한 전력을 팔면 20년 동안 일정한 수익을 보장하는 계획이었다.
신청 면적은 120만여 제곱미터, 신청 용량은 80.7 메가와트에 달해 애초 계획 용량의 27배에 가까웠다. 감귤원 72건 중 고령농가 신청 건은 44.4 퍼센트인 32건이었다. 제외된 53건은 개발행위가 불가능한 곳이거나 우량농지인 곳이었다.
| 구분 | 제주 감귤 재배 및 태양광 관련 지표 | 수치 | 단위 |
|---|---|---|---|
| 면적 | 제주 지역 노지 감귤 재배면적 | 13,994 | ha |
| 면적 | 전체 감귤 재배 면적 | 19,625 | ha |
| 비율 | 전체 감귤 중 노지 감귤 면적 비중 | 71.3 | % |
| 노동력 | 연간 10a당 노동력 투입시간 | 105 | 시간 |
| 면적 | 연구용 스마트팜 실증 시험지 규모 | 3,300 | ㎡ |
| 효율성 | 무인 방제기 방제 시간 (10a당) | 15 | 분 |
| 효율성 | 방제 시간 인력 대비 감소율 | 70~75 | % |
| 통계 | 2013년 60세 이상 고령 농가 비율 | 65.8 | % |
| 사업 | 태양광발전 보급 시범사업 신청 건수 | 164 | 건 |
| 사업 | 태양광발전 보급 시범사업 신청 면적 | 120만 | ㎡ |
| 사업 | 태양광발전 보급 시범사업 신청 용량 | 80.7 | ㎿ |
| 사업 | 2030년 목표 감귤원 폐원 면적 | 511 | ㏊ |
| 사업 | 2030년 목표 태양광발전시설 용량 | 340 | ㎿ |
향후 과제와 보급 계획
농촌진흥청 국립원예특작과학원 감귤연구센터 강석범 센터장은 미래 '노지 감귤 스마트팜'은 농촌 고령화와 기후변화에 대응하고 지속 가능한 감귤산업을 만들어가기 위한 필수 전략이라며 앞으로는 '농가 보급형 스마트팜 실증 시험지'를 구축해 농가 현장 실증을 추진해 나갈 계획이라고 밝혔다.
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