2024 (사)한국원예학회 정기총회 및 제119차 춘계학술발표회
2024 (사)한국원예학회 정기총회 및 제119차 춘계학술발표회
  • 권성환
  • 승인 2024.06.05 11:36
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과수산업 생산체계 아열대 작물 혼합·전환 필요
배추 생산 기계화 … 작업시간 44% 감소
안정적 여름배추 생산 위한 미래형 생산방식 구축돼야
수확후 신선도 유지 위한 콜드체인시스템 구축
원재희 과장이 고랭지 채소산업의 현황 및 전망 발표를 하고 있다.
원재희 과장이 고랭지 채소산업의 현황 및 전망 발표를 하고 있다.

(사)한국원예학회는 지난달 29일부터 1일까지 평창 알펜시아컨벤션센터에서 원예산업신문 등이 후원한 가운데 ‘2024 한국원예학회 정기총회 및 제119차 춘계학술발표회’를 성황리에 개최했다. 이에 본지는 춘계학술발표회의 주요 발표 내용을 요약했다.

# 대체 생산성 신규단지 조성 필요

▲원재희 강원특별자치도농업기술원 원예연구과장 ‘고랭지 채소산업의 현황 및 전망’ =  우리나라에서 흰쌀과 배추김치가 주요 식품이었으나, 식생활 변화와 외국산 김치의 수입 증가로 국내 배추·무의 수요가 감소하고 있다. 경영비 상승과 소득 정체로 인해 고랭지 배추와 무의 생산량은 2010년까지 감소했다. 이로 인해 늦봄과 초여름 배추 생산량 부족이 여름배추의 수급에 영향을 미치고, 수요와 공급의 비탄력성으로 인해 여름배추 가격 변동이 크다. 2022년 기준 고랭지 농경지는 51,727ha이며, 이 중 95%가 강원특별자치도에 속한다. 하지만 토양의 75%가 저위생산지이며, 연작장해와 기상재해가 빈발하고 있다. 특히 씨스트선충과 반쪽시들음병이 증가 추세이다. 산지의 거래 동향을 보면, 생산농가의 약 70%는 산지유통인과 포전거래하며 나머지 30%는 산지조합 등과 계약재배하는데, 정부는 수급 안정을 위해 계약재배 확대를 모색하고 있다. 최근 기후변화로 인해 고랭지 배추의 적정 재배지가 감소하고 있으며, 기온 상승과 장마 패턴 변화로 여름배추 생산의 불안정성이 커지고 있다. 고랭지배추 주산지인 강릉 등 5개 시군의 2010년 주요 작목의 재배면적은 배추, 감자, 콩, 무, 옥수수 순이었으나 최근 감소 폭이 컸다. 반면에 사과, 대파 등 소득작목의 재배면적이 증가했는데, 이러한 변화 추세는 향후에도 지속될 것으로 전망된다. 물가안정을 위한 정부 정책과 농가소득 안정을 위한 지자체 정책의 공통점은 안정생산이다. 따라서 수급 안정을 위한 대체 생산용 신규단지 조성이 필요하고, 더불어 기존 단지의 지속가능성의 회복과 대체작목을 발굴·육성하는 것도 중요하다. 여름배추의 국내 안정생산 기반 마련과 수급 안정을 도모하기 위해서는 생산자인 농업인과 소비자인 국민을 모두 고려하는 현명한 정책 방안의 마련이 필요하다.

# 생력화 기술 증진 시급

▲문지혜 농촌진흥청 국립원예특작과학원 채소기초기반과장 ‘여름 배추 생산의 새로운 패러다임’ = 배추는 우리 식탁에서 빠질 수 없는 식재료이자 한국 음식의 대표주자인 김치의 핵심 원재료로 연중 생산과 안정 공급이 중요하다. 하지만 기후변화로 인해 빈번하게 발생하는 이상기상은 국민의 식생활에 필요한 신선 농산물 공급에 큰 위협이 되고 있다. 서늘한 기후를 좋아하는 배추 역시 폭염이나 집중호우 등 이상기상으로 인해 안정생산에 어려움을 겪고 있다. 특히 여름 배추는 평지에선 온도가 높아 생산이 어렵기 때문에 해발 600m 이상의 고랭지에서 재배되고 있는데 산지를 개간한 급경사지 재배로 토양 유실 문제가 발생하고 작업환경이 열악하며 연작장해와 기상이변 때문에 생산량과 가격 변동 폭이 큰 편이다. 2023년 여름 배추 도매가격은 무더위와 태풍 피해로 2022년 대비 35%까지 오르는 등 사회경제적인 문제가 되고 있다. 이와 같은 여름 배추의 수급 불안 문제를 해결하고 지속가능성을 확보하기 위해서는 새로운 시도가 필요하다. 준고랭지 지역은 고랭지보다 기온은 높지만, 생산기반시설이 갖추어져 있고 평탄한 경작지가 있어 농자재, 농기계 등 다양한 기술 투입이 가능하다. 이에 농촌진흥청에서는 해발 600m 이상의 고랭지 중심 여름 배추 생산방식을 400~600m의 준고랭지 지역으로 확대, 분산하기 위해 준고랭지의 장점을 활용하고 단점을 극복하면서 여름 배추를 안정적으로 생산할 수 있는 기술 개발에 집중하고 있다. 특히 ▲여름 배추의 준고랭지 생산 가능지 도출과 재배적지 선정 ▲준고랭지 맞춤형 여름 배추 신작형 개발과 안정생산 저해 요인 완화 기술 개발 연구 ▲스마트 농업 기술 도입을 통한 생산 효율성 증대 등을 추진하고 있다. 이 밖에도 무인기(드론)를 이용한 영상 기반 수분 및 생육 모니터링, 병해충 예찰과 화학적 방제 자동화 등 다양한 기술을 개발하고 있으며 이를 추가로 투입할 경우 작업시간을 최대 44% 감소시킬 수 있기에 생력화와 기계화 증진은 계속돼야 한다. 이처럼 여름 배추 생산의 안정성과 지속가능성을 확보하기 위한 미래형 생산방식 구축에는 많은 세부 기술과 실험, 인력 투입이 요구된다. 재배 유형을 바꾸고 기계화를 추진하고 정밀농업을 더하고 품종과 저장 기술을 적용하는 것까지 각 과정이 하나로 이어지기 위해서는 전문가 조직의 유기적인 협업과 더불어 연구와 현장의 간극을 최소화하고 정책적 지원을 위한 정책개발 노력 또한 중요한 시점이다.

# 예냉·정밀 저온 저장기술 필수

▲홍윤표 농촌진흥청 국립원예특작과학원 저장유통과장 ‘배추 수급 조절을 위한 스마트 APC 구축 전략’ = 주기적으로 반복되는 이른바 ‘배추파동’은 수요 공급의 불균형에 기인하며 그 원인은 매우 다양하다. 그 중에서 가장 큰 요인은 기후변화에 따른 재배지 변동으로 불안정한 생산의 가속화, 연작장해, 저장 유통 기술의 선진화 미흡 등으로 나뉠 수 있다. 이러한 요인 중에서 생산지와 연관된 수급안정은 기후와 토양의 영향을 많이 받기에 조절 기능에 한계가 있으며 배추를 저장하는 기술은 수급 조절 측면에서보다 안정적일 수 있다. 배추를 수확해서 정선-포장-저장하고 출하 기능을 갖는 APC는 현재 20여 개가 운용되고 있으며 취급 물량은 12만여 톤에 이르고 있지만 품질관리 측면에서는 보완할 사항이 많다. 배추는 품질 특성상 무게 대비 부피가 상당히 커서 수확 후 품질 관리가 매우 중요해서 예냉 및 정밀 저온 저장 기술이 필수임에도 불구하고 대부분의 현장 APC에서는 이러한 선도유지 기술을 적용하지 못하고 있다. 기술이 적용되지 못하는 이유는 시설 설비와 운용 능력의 부족에서 기인하는데 현재 20여 개의 배추 APC에서 예냉 시설을 제대로 갖추고 활용하는 곳은 10%에 불과하다. 아울러 저장 기술의 핵심인 저온-적습-MA 필름-부패 미생물 제어 등을 적용하는 경우는 거의 없으며 단순히 저온 저장만 하고 있다. 따라서 배추 수확 후 저장 및 유통에서 오는 손실은 작형마다 차이가 있지만 대략 20~30%에 이른다. 배추 수확 후 적절한 예냉과 정밀 저장 기술이 투입된다면 이러한 손실은 10% 이내로 줄일 수 있으며 나아가 주기적으로 반복되는 수급 불안정을 해소할 수 있는 하나의 방편이 될 수 있다. 
아울러 AI 이미지 기반으로 내외부 품질판정/예측까지 가능한 시스템이 개발되고 9월에 10~15천 톤 정도를 안정적으로 저장(비축)할 수 있는 시설과 정밀 기술이 전략적으로 접목이 된다면 배추 수급 안정에 기여할 것으로 보인다.

# 과수산업 근본적 패러다임 전환

▲박정관 농촌진흥청 국립원예특작과학원 원예작물과장 ‘주요 과수 생산여건 및 소비변화에 대응한 과수산업의 전환 전략’ = 정부는 지난 4월 과수산업 경쟁력 제고 대책(’24~’30)을 발표했다. 골자는 기후변화 대응력과 국제 경쟁력을 갖춘 과수산업 육성을 목표로 생산·유통·소비 부분의 문제점과 부족한 역량에 대해 생산성 제고, 유통 구조 효율화, 소비자 선택권 다양화로 풀어나가겠다는 전략이다. 이런 배경에는 2020년과 2023년 저온피해와 생육기 잦은 강우 등의 영향으로 생산량이 예년보다 20% 이상 줄어 발생된 가격급등이 애그플레이션이라는 사회적 이슈로 대두됐기 때문이다. 그 동안 정부의 과수산업 발전 대책을 살펴보면 1차(’04~’10)와 2차(’11~’17)에서는 FTA에 따른 생산성 향상과 고품질 생산기반 확충이 주안점이었다면 3차(’18~22)에서는 품종 다양화, 우량묘 보급 등 시장 지향적인 생산 전환과 환경변화 대응 등 안정생산 기반 강화에 중점을 두었다 할 수 있다. 시기별 대책들은 현재의 과수산업 경쟁력을 이끌어준 동력으로서 농업소득 및 생산액 증진 등의 성과를 얻는 데 일조했다고 평가되고 있다. 주목할 점은 온난화에 따른 과수의 재배적지 및 환경변화 대응 필요성이 3차 대책에 처음으로 언급된 이후 이번 4차 대책에서는 심화되는 기후변화 피해 등을 최소화하고자 2030년까지 생산 안정성 확보에 필요한 재배면적 유지, 냉해, 폭염 등의 재해 예방 대책을 중점 추진한다는 계획을 담고 있다. 그러나 근본적인 한계도 있다고 생각된다. 우리나라 아열대기후권 면적은 현재 기준, 전국토의 10.3%에서 2030년대 18.2%, 2050년대 55.9%까지 확대된다고 전망하고 있고 온대 과수의 대표 과종인 사과의 재배적지는 2030년대 10.9%, 2050 
년대 3.6%까지 감소할 것이라고 예측되고 있기 때문이다. 따라서 2030년 이후를 내다본 미래 과수산업의 지속 가능성을 생각한다면, 우리는 4차 대책 +α의 중장기적 대응을 지금부터라도 준비해야 한다. 6대 과종이 중심이 된 생산체계에서 온대~아열대작물로의 혼합적, 전환기적 생산방식으로 연착륙 할 수 있도록 과수산업의 근본적인 패러다임 전환을 추진해야 한다. 대표적으로 원예작물의 학제개편, 환경대응 R&D 역량 강화, 새로운 생산방식의 도입과 전환, 주산지 재배치 및 특화, 유통혁신 및 신소비 문화 구축 등의 전략을 마련하고 정착될 수 있도록 뉴노멀을 준비해야 한다.

# 기후변화 대비한 과수 AI 도입

▲이상현 전남대학교 원예학과 교수 ‘과수 생체정보의 인공지능기술 적용방안’ = 과수의 생장과 발육 그리고 시험연구의 효과를 이해하기 위해 많은 연구자 들은 생체정보라고 할 수 있는 표현형정보, 성분분석정보 등을 조사하고 활용하고 있다. 이러한 생체정보들은 그동안 과수를 이해하고 기술을 발전시키는 중요한 도구가 돼 왔다. 그런데 수집된 소중한 정보들은 일부를 제외하고는 시간적 공간적 그리고 기술적 한계로 인해 지속적으로 활용되지 못하는 어려움을 가지고 있어 개선방안으로 AI 기술의 활용이 제안되고 있다. 그리고 여러해살이로 노지환경에서 재배되고 있어 기후변화에 따른 이상기상환경에 민감한 과수에서는 변화를 예측할 수 있는 AI 기술의 적용에 기대하는 바가 크다고 할 수 있다. 과수 기술 개발에 AI를 적용하 기 위해서는 예측하고자 하는 결과와 신뢰성 있는 학습용 DATA의 확보가 기본적으로 선행돼야 한다. 그리고 과수 생체 정보를 정확하게 분석하고 해석할 수 있는 알고리즘을 개발하고 과수 생체 정보를 수집, 분석, 활용할 수 있는 시스템을 구축해야 한다. 최근 이루어지고 있는 연구들은 가지치기의 로봇작업을 위한 배나무 가지 발생모델 개발하고 있는데 먼저 배나무의 가지를 종류별로 정의하고 가지치기 전 수령별로 가지 종류별 발생량을 조사하고 가지치기 후 이듬해 가지들의 변화를 조사하는 과정이 반복되고 있다. 다른 방향으로는 과실의 생장과정 중 기상환경에 따른 품질변화를 예측하기 위해 생육기 동안 수확기 당도와 경도에 관여하는 요인들의 변화를 주기적으로 조사해 정보화하고 조사시기의 기상환경을 분석하고 정보화해 이들 간의 데이터 셋을 구축하고 있다. 또한, 기상환경에 따른 과수의 수액 흐름을 예측 관수작업에 활용하기 위해 과수의 수액흐름 정보를 IoT와 ICT 기술을 활용해 실시간 수집해 정보화 하고 이를 실시간 기상정보와 매칭해 데이터 셋을 구축 분석하는 연구가 진행되고 있다. 이러한 과수 생체 정보의 인공지능 기술 적용은 이상기상환경에서의 과수 관리의 효율성을 높이고 과실의 품질을 예측하고 관리할 수 있어 결과적으로 생산성을 향상시킬 수 있는 기술이 될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

# 시설원예, 스마트 농업으로 경쟁력 확보

▲이혜림 농촌진흥청 스마트농업팀 연구사 ‘시설원예와 데이터 분야의 현황과 나아가야 할 방향’ = 최근 몇 년간 기후변화, 이상 기상 등이 발생함에 따라, 그에 따른 농작물의 재배 시기 및 방식 등의 변화는 불가피한 상황으로 시설 원예 분야에서도 그 변화를 피해갈 수 없다. 이런 변화는 작물의 생산성, 온도, 일사 변화 등 데이터를 지표로 판단 가능하다. 데이터는 시설원예 분야뿐만 아니라 모든 연구 분야에서 필수적으로 데이터가 생산·활용돼 정책, 산업 분야에 영 향을 주고 있다. 특히 시설원예 분야에서 데이터가 부각 된 이유는 정보통신기술, 사물인터넷, 컴퓨팅 기술, 이미지와 같은 비정형 빅데이터 처리 등 첨단 기술이 발전하고, 시설원예 분야의 데이터가 자동적 수집 및 축적이 용이하게 되면서 4차산업혁명 기술을 적극 활용할 수 있는 분야였기 때문에 판단된다. 시설원예분야에서 데이터를 획득하는 방식은 다양하나 연구 목적을 가지고 실험을 설계해 획득되는 연구데이터, 농업기술센터, 농가 등 현장에서 수집되는 산업(현장) 데이터로 구분할 수 있다. 연구데이터는 증명하고자 하는 가설을 제시하고 가설에 대한 연구결과를 도출하기 위한 항목을 선택해 실험하는 반면, 산업(현장) 데이터는 작물 재배 기간 내 농작업에 따른 각 시점에 해당되는 데이터를 축적되는 것으로 데이터 생산 접근 방식이 다르다. 농촌진흥청에서는 2016년부터 농업 현장의 온실 품목에 대해 작목 전문가, 농업인 등과의 협의를 통해 재배 기간 내 수집 항목을 정의 및 수집하고 있다. 또한 스마트팜 수집 데이터 규격, 작물의 생육 정보 메타데이터 등 단체 표준을 개발·제정하고, 참조 표준 분야도 확대하고 있다. 이는 누구든지 표준화된 조사 항목 및 방법을 선택함으로써 데이터의 신뢰도 및 활용도를 높여 데이터 시장의 사회적 확산을 도모하는 데 있다. 농림축산식품부에서도 다양한 확산사업을 통해 스마트팜 혁신 밸리, 농가, 기업 내 제품 실증 사업의 현장 데이터를 구축하고 있으며, 타 부처에서도 인공지능 기술 및 제품 서비스 개발을 위해 필요한 식물 개체, 병해충 이미지 등 인공지능 학습용 데이터를 수집, 제공해 인공지능기술 및 제품 서비스 개발을 지원하고 있다. 빅데이터, AI 등 4차산업혁명 기술이 전 산업 분야에서 활용·융합되고, 농가 인구 및 경지면적 감소, 인구 고령화 문제를 마주한 농업, 농촌에도 구조적 대변화가 전망된다. 2023년 ‘스마트농업 육성 및 지원에 관한 법률’을 제정하면서 스마트농업의 제도 개선, 기술적 역량 강화 등 스마트농업 생태계가 강화되고 있다. 이에 따라 스마트농업의 데이터는 산·학·연을 포함해 모든 이에게 자산화되는 것은 당연시될 것이다. 데이터의 표준화 등 체계 적인 관리와 신뢰성이 정착된다면, 연구자들은 수집된 데이터를 활용한 기초·응용연구를 설계해 세계 스마트농업 기술 경쟁력을 확보할 수 있다. 또한 농업 현장에서도 데이터 활용 스마트농업 분야가 확장돼 지속 가능한 농업, 궁극적으로 농가 생산성 및 소득 증대에 직접적으로 영향을 미칠 것으로 판단된다.

# 수확후 품질관리 위한 골드체인시스템

▲조동례 ㈜해산 대표 ‘현장에서 바라본 수확 후 관리의 중요성’ = 농산물은 수확 후에도 계속해 생명 활동을 하면서 자체의 영양분을 소모하며 왕성한 체내 대사활동을 가속시키거나 미생물의 활동을 증가시켜 품질이 급격히 손상되거나 부패하게 된다. 따라서 농산물 수확후품질관리는 육종 및 생산재배 분야와 더불어 고품질 생산 및 그 유지를 위한 3대 축 중의 하나로서 매우 중요하다. 수확 후 품질관리 프로세스는 ①수확 ②전처리(예건/예냉-세척-선별-포장) ③저장 ④수송 ⑤판매로 일반적으로 구분할 수 있는데, 주로 저장에 중점적으로 기술개발과 투자가 이루어졌다고 할 수 있다. 물론 저장이 매우 중요한 것은 당연하다. 하지만 저장품질 향상과 장기간 저장을 위해서는 선행단계인 전처리의 예건/예냉/큐어링 과정의 중요성을 지적하지 않을 수 없다. 예를 들면, 양파·마늘의 예건, 배추의 예냉, 고구마의 큐어링 등의 전처리 기술이 저장 중 품질에 큰 영향을 준다. 수확후품질관리 체계 확립을 위해서는 콜드체인시스템 구축이다. 콜드체인은 신선농산물의 물류 단어로서, 농산물의 품질과 신선도를 유지하기 위해 수확 즉시 품온을 낮추고 유통 전 과정에 걸쳐 적정한 저온을 유지하기 위해 적용되는 활동과 장비들을 말하며, 농산물의 신선도 유지에 의한 상품성 제고와 식품으로서 안전성 측면에서 콜드체인시스템의 도입과 구축은 반드시 필요하다. 신선농산물의 주요 출하처별 비중 변화에 따른 농협 중심의 산지 유통센터의 적극적 대응과 변화이다. 농협경제지주 통계자료(2020년말 기준)에 의하면 출하처별 비중이 도매시장(41%)과 대형유통(29%), 온라인 및 홈쇼핑(3.2%)이었으나, 현재는 도매시장과 대형유통 비중이 줄고 대신에 온라인 식료품 쇼핑 비중이 급증하고 있다. 기존 560여 개(농협 경제지주 2020년말 기준) APC에 대해 정부 차원의 현대화와 스마트화가 시급하다. 특히 농림축산식품부에서 디지털 유통을 위한 스마트 APC 표준 모델을 2027년도까지 100개소 구축을 목표하는 만큼 기개발된 수확 후 관리 기술이 현장에 투입되고, 고도화될 수 있도록 집중해야 한다.
끝으로 산·학·연에서 연구개발되는 수확후품질관리 기술이 농업현장에 적극적으로 적용돼 신선농산물의 수출 증대와 농가소득 증대에 크게 기여하기를 기대한다.