스마트팜 수경재배기술 소개

 

스마트팜을 운영할 때 사용할 수 있는 수경재배 기술들은 어떤 종류가 있고 무엇인지 알아보자.

담액수경 방식
순수수경 중 뿌리가 배양액 속에 담겨져 있으며, 줄기는 화학적으로 불활성한 뭉치로 고정하여 식물을 지지하여 가꾸는 방법이며 가장 고전적 수경법이다.
장점으로는

    1. 양액의 온도만을 조절하여 근권 온도를 쉽게 조절할 수 있음

    2. 양역의 농도, 조성, PH 등이 안정적이고 교정이 쉬움

단점으로는

    1. 수분 공급의 조절이 어려워 재배 중에 생육 조절이 어려움

    2. 면적과 시설비가 많아 초기투자비용이 높음

    3. 양액이 순환하므로 토양 전염균이 발생할 경우에는 만연되기 쉬움

    4. 뿌리에 대한 산소공급이 적고 어려움 

 

식물의 뿌리가 담긴 배양액의 깊이는 일반적으로 4~15㎝ 정도로 볼 수 있다. 담액수경에서 가장 중요한 것 중의 하나가 물에 항시 담겨 있는 식물의 뿌리에 산소의 공급이다. 뿌리에 산소를 원활히 공급하기 위해서는 배양액의 용존산소량을 늘리거나 양액의 유동 속도를 증가시켜야 한다. 용존산소량은 산소와 배양액 사이의 접촉 면적이 클수록 많아지는데, 배양액을 순환만 시키면서 재배할 경우에는 배양액으로 용해되는 산소의 양보다 식물이 소비하는 양이 많아서 배양액의 용존 산소량이 줄어들어 식물이 산소 부족을 일으키게 된다. 그래서 오존(O3) 수를 활용하는 등 다양한 방법을 이용하는데 배양액에 용존 산소량이 충분하다고 하더라도 배양액이 유동하지 않으면 뿌리 주위 배양액의 산소는 고갈되어 버리므로, 배양액을 유통시켜서 뿌리 주변의 경계층을 얇게 하여 식물의 산소 흡수가 원활해지도록 해야 한다.

박막수경 방식
박막수경은 양액을 다량으로 담을 수 있는 곳에 모아 놓은 상태에서 그 양액에 식물을 뿌리를 담그는 것이라면 박막수경은 파이프에 양액을 흐르도록 하여 그곳에 심긴 양액의 뿌리에 양액이 지나가도록 하는 재배 방식이다.
박막수경의 핵심은 양액이 한곳에 고여 있지 않고 지속적으로 흐른다는 것으로 수경재배 기술 중 가장 광범위하게 많이 사용되어 거의 모든 작물에 사용되고 있다. 상추와 같은 엽경채류 재배에 주로 많이 사용된다.
박막수경의 장점은 

1. 순환식이라 양액의 손실이 적습니다. 담액수경에 비해 양액의 양이 많지 않기 때문에 담액수경에 비해서도 양액의 손실이 상당히 적다.

2. 양액이 뿌리에 지속적으로 순환되므로 작물의 생장에 있어 수분 부족과 같은 문제가 발생하지 않는다.

3. 양액에 포함된 비료성분의 환경조건에 따라 바꾸기 쉽기 때문에 환경조건의 변화에 따라 식물의 생육을 조절이 가능하다.

4. 양액의 공급량이나 간격을 조절하여 식물의 생육을 조절할 수 있다.
단점은

1. 담액수경에 비해 식물이 자라는 베드 내에 공급되는 양액의 양이 적기 때문에 공급되는 양액의 온도가 외부환경에 영향에 따라 변화할 확률이 높다. 

2. 담액수경에 비해 필요한 양액의 양이 적기 때문에 배양액의 비료성분이나 산성도, 미생물의 오염 등을 고려해서 엄밀한 관리가 필요하다.

3. 정전 등으로 양액이 순환되지 않는 경우 뿌리가 건조하여 식물에 피해가 발생할 우려가 높다.

박막수경은 가지고 있는 장점에 비해 많이 보급되지 못하였다. 왜냐하면 적은 양의 양액을 순환한다는 부분이 큰 단점으로 작용하고 있기 때문으로 예를 들어 정전이 되거나 양액 순환 장치에 이상이 발생하는 경우 식물의 뿌리로 가는 양액이 더 이상 공급되지 않고 그러면 식물의 뿌리가 건조하여 식물에게 광범위한 피해가 가기 때문이다. 또한 양액을 계속 순환하여 사용하기 때문에 특정한 개체에 균이 오염된 경우 양액을 매개로 하여 단시간에 모든 식물이 감염될 수 있는 점도 있다. 마지막으로 양액을 계속 순환하기 때문에 식물의 흡수에 따라 양액에 포함된 비료성분이 지속적으로 변화하는데 이것을 식물에 맞게 관리하기가 쉽지 않다. 적은 양의 양액을 순환한다는 박막수경의 장점이 오히려 단점이 되는 경우라 할 수 있다.
그래서 최근에는 이 단점을 보완하기 위해 정전이나 양액공급 장치의 이상을 스마트폰 등의 기기로 실시간 모니터링을 하고 있으며, 양액이 균에 오염되는 경우를 예방하기 위해 순환된 양액을 다양한 살균장치를 통해 살균하고 양액 온도조절 장치를 통해 온도조절 기능을 추가하여 관리하고 있다.
 
분무수경 방식
분무수경은 식물의 뿌리가 허공에 떠 있고 아래에서 분무노즐을 통해 식물의 뿌리에 직접 양액을 분사하는 방식이다. 분무노즐에서 뿌려지는 물의 입자 크기에 따라 일반적인 분무경도 있지만 안개 수준으로 작은 입자로 뿌려지는 경우는 안개 방식도 있다.
분무수경의 장점과 단점은 박막수경 방식과 거의 유사하다.

한가지 분무수경의 장점이 있다면 분무수경은 인삼이나 당근, 감자, 고구마와 같은 뿌리채소의 재배가 용이하다는 것입니다.