우리나라의 겨울철 시설재배에는 난방과 보온이 절대적으로 필요하며 시설재배 전체 면적 52,189ha 중 75%인 39,141ha가 보온만으로 작물을 재배하고 있다. 이러한 농가는 대부분 두꺼운 부직포나 수막, PE피복를 사용하여 동절기 작물 재배를 하고 있으며, 그 중 상추재배는 대부분 무가온으로 수막이나 부직포, PE피복으로 보온하는 경향이다. 또한 상추재배에 있어서의 품질 및 수량을 증대시키는 방법으로 보온력 향상과 주간에 시설하우스에 축열된 열을 최대한 보존하는 기술이 널리 이용되고 있다. 보온력 증대를 위한 복층피복재내에 CO₂를 주입하여 동절기 상추재배에 실증 시험한 결과 CO₂주입 복층피복재가 관행 PE피복 터널에 비하여 3∼4℃의 보온효과가 있었으며, 상추 수량도 68% 증대되었다.

▲ CO₂주입 투명복층피복재의 특징
농가 실증시험에 사용된 투명복층피복재는 PE와 나일론을 혼용하여 두께 0.4mm, 폭 3m, 길이는 20m로 제작하여 사용하였으며, 또한 복층피복재는 여러 개의 셀로 만들어졌으며, 셀 하나가 파손되어도 다른 셀에는 영향이 미치지 않도록 만들어져 있다. 그리고 CO₂ 가스나 공기를 주입하였을 때 압력은 2Pa/㎠가 되도록하였으며 이 압력 정도가 되어야만 개폐벨브가 닫혀서 들어간 CO₂ 기체가 6개월 이상 장기적으로 사용하여도 투명복층피복재 외부로 누출되지 않게 설계 제작되었다. 또한 공기나 CO₂ 가스를 주입하였을 때 복층피복재의 두께는 25∼28mm 정도이다.

▲CO₂ 복층피복재의 보온효과
복층피복재 처리별 터널내 일 온도 변화는 CO₂가스 주입 복층피복재가 관행에 비하여 3~4℃의 보온효과가 있었으며, 특히 광이 없는 야간에 일정하게 보온 효과가 있었음을 알 수 있었다. 또한 같은 재질과 두께이고, CO₂ 가스를 주입하지 않은 보온메트와 비교한 결과, CO₂가스 주입 복층피복재가 보온메트에 비하여 0.3∼0.5℃정도의 보온 효과가 있었으며 이는 충진된 CO₂에 의한 보온효과로 볼 수 있다.
그리고 피복재별 광투광률은 CO₂ 주입 복층피복재와 보온메트는 60% 전후로 비슷하였으며 PE 피복재는 90%로 비교적 높게 나타났다. 보통 동절기에는 보온용으로 다겹 보온메트나, 부직포 등을 사용하므로 보온력은 높으나 광환경이 나빠지는 경향이 있는데, 본 복층피복재는 투광률이 높아서 해가 떠 있는 아침, 늦은 오후에 피복하여도 터널내로 광이 투과되어 작물생육에 좋은 영향을 미친다. 그리고 야간의 지온에 있어서는 기온 보다는 차이가 적었으나 보온효과는 비슷하게 CO₂ 복층피복재가 PE 피복재에 비하여 1.5∼2.0℃의 지온 상승효과가 있었다.

▲피복재별 생육 및 수량비교
동절기 재배상추인 선풍을 30일 정도 육묘하여 엽수 3∼4매의 상추를 11월 6일 정식한 후 복층피복재를 처리하였다. 그리고 외부기온이 영하로 내려갈시는 순환식 수막장치를 사용하여 시설하우스 내피에 수막을 실시하여 보온하여 관리하였다. 피복재별 상추 초기생육은 CO₂ 주입 복층피복재가 관행의 PE 피복재에 비하여 상추 엽면적은 48%, 생체중은 54%가 증대하였다.
그리고 10a당 초기 상추수량은 CO₂ 복층피복재가 604㎏으로 관행의 PE 피복재 362㎏보다 68%, 보온메트는 39% 정도의 증수효과가 있었으며 이는 CO₂ 복층피복재가 기온 및 지온의 상승효과가 생육 및 수량의 증대에 기인한 것으로 사료되며 앞으로 중장기 수량을 관찰할 필요가 있다.
■농촌진흥청 국립원예특작과학원 기술지원과 김태영 농업연구사