■ 한국형 순환식 수경재배기술 및 시스템 개발 ■우리나라의 수경재배면적은 1980년 말까지는 10ha 미만으로 매우 미미한 수준이었으나 1992년부터 시작된 시설원예산업에 대한 정부의 집중적인 지원에 힘입어 1999년에는 648ha로 10년 사이에 65배로 급증하였고 이후에도 매년 조금씩 증가되어 2004년 현재 847ha에 달하고 있다. 그동안 수경재배기술의 꾸준한 발전에 따라 작물의 단위 생산성 증대는 물론 고품질 상품 생산이 가능해져 수출원예 농산물의 생산방식이 대부분 수경재배로 전환되었고, 그 결과 농가 소득도 크게 향상되었다. 이와 같이 수경재배기술의 발전과 면적 증가는 국가 경제는 물론 농가의 소득 향상에도 크게 기여하였으나 일부 문제점도 제기되었다. 즉, 수경재배 시에 배출되는 폐양액이 토양환경을 오염시킨다는 주장이 일부 농민단체 및 언론에서 보도되면서 이에 대한 해결방안을 마련할 필요성이 대두되었다. 수경재배방식은 작물을 재배하면서 배출되는 폐양액을 버리느냐 또는 재순환하여 사용하느냐에 따라서 비순환식 수경재배와 순환식 수경재배로 구분된다. 재배작물이나 재배시기 등에 따라 다소 차이는 있으나 일반적으로 작물재배 후 버려지는 폐양액의 비율은 15~35% 정도가 된다. 폐양액 내에는 질소나 인산염이 함유되어 있기 때문에 지속적으로 폐양액을 버릴 경우에는 하천이나 토양을 오염시킬 가능성이 있고 또한 버려지는 만큼의 수자원과 비료도 낭비될 수 있기 때문에 순환식 재배방식을 채택하는 것이 바람직하다고 볼 수 있다. 외국의 사례를 보면 네덜란드의 경우에는 95% 이상의 농가에서 순환식 수경재배를 채택하고 있고, 벨기에에서는 90%, 일본에서는 45%가 순환식 수경재배를 이용하여 작물을 생산하고 있다.그러나 우리나라의 경우에는 일부 잎채소의 박막수경(NFT) 재배를 제외하고는 대부분 비순환식 수경재배로서 비순환식 수경재배비율이 95% 이상을 차지하고 있다. 이와 같이 국내에서 순환식 수경재배방식이 적극적으로 도입되지 못하고 있는 이유는 크게 세 가지로 나누어 볼 수 있다. 첫 번째로는 초기설치비 상승으로 경제적 부담이 크다는 것이다. 폐양액을 회수하여 적정비율로 물과 혼합하고, 병원균의 확산을 방지할 수 있는 장치 등 같은 시설을 설치하는데 상당한 추가비용이 소요되기 때문이다. 두 번째로는 작물별 순환식 배양액조성, 폐양액의 무기양분농도 조절 등과 같은 소프트웨어적인 기초기반 기술의 개발이 미흡하다는 것이며, 세 번째로는 농가가 재활용 배양액에 대해 막연한 불안감을 가지고 있다는 것이다. 이러한 문제점을 해결하여 순환식 수경재배방식을 적극적으로 확대·보급하기 위하여 농촌진흥청의 적극적인 예산지원 하에 원예연구소를 중심으로 산학연 공동연구가 2002년부터 추진되어 2005년에는 성공적으로 한국형 순환식 수경재배기술 및 시스템이 개발되었다. ▲한국형 순환식 수경재배기술 및 시스템개발된 시스템은 비순환식 수경재배농가가 순환식으로 전환하고자 할 때 초기투자비를 최소화할 수 있도록 기존에 활용되고 있는 비순환식 시스템에 일부 시스템만 추가설치하면 순환식 재배가 가능하도록 구성되었다. 기존의 비순환식 수경재배시스템과 개발된 순환식 수경재배시스템을 개략적으로 비교한 것으로서 비순환식에서 순환식으로 전환 시에 필요한 폐양액 회수 및 희석장치, 폐양액 살균장치 그리고 작물별 순환식 배양액조성이 개발된 핵심기술이다. △폐양액 회수 및 희석장치=배액탱크 안에 모아진 폐양액을 자동으로 회수하여 폐양액량(배액량), 전이온농도(EC), 산도(pH)를 모니터링한 후 설정농도로 희석하여 재사용할 수 있도록 만드는 기능을 갖추고 있다. 비순환식 수경재배농가가 기존에 설치되어 있는 양액공급장치에 이 장치를 부착하면 저렴한 비용으로 손쉽게 순환식 수경재배 시스템으로 전환할 수 있다. △폐양액 살균장치=수경재배에서는 무균 상태의 인공배양토를 사용하기 때문에 병원균에 감염된 모종이나 자재를 사용하지 않는 한 병원균이 재배시스템 내부로 침투할 우려는 적다. 그러나 일단 병원균이 침투하면 재사용하는 폐양액을 통해 재배시스템 전체로 확산되므로 순환식 수경재배에서 폐양액 살균은 필수적이다. 공동연구기관인 농업공학연구소에서 개발한 폐양액 살균장치는 정밀여과막이 장착된 전처리부에서 폐양액 내의 불순물을 제거하고 막제균부와 자외선살균부에서 병원균을 제거하는 장치이다. 수경재배에서 문제가 되는 풋마름병균, 시들음병균, 역병균에 감염된 폐양액을 이 장치로 살균했을 때 100%의 살균율을 나타내었다.△작물별 순환식 배양액조성=뿌리의 양분흡수 특성에 기인하여 순환식 수경재배에서는 생육기간이 경과됨에 따라 뿌리가 자라는 공간인 근권부(根圈部)에 칼슘, 마그네슘, 황산이온 등이 증가되는데, 이것은 특정양분의 과잉 집적과 무기양분 서로간의 농도 불균형을 초래하여 결과적으로 작물