일본의 스마트농업 현장을 가다! ④

이충근 농촌진흥청 연구운영과 박사
이충근 농촌진흥청 연구운영과 박사

이번호에는 일본의 서쪽과 북부지역이라고 할 수 있는 토야마, 미야기, 홋카이도 거점을 살펴보고자 한다.

토야마 거점은 우리나라 동해 쪽에 위치해 겨울철 눈이 많아 수자원이 풍부하고 코시히카리 쌀 주산지로 유명한 곳이다. 이곳에서는 폐기물처리 사업가가 고당도 토마토와 절화 꽃도라지를 재배하고 있다. 미야기는 동일본 대지진으로 인해 큰 피해를 입었던 곳으로 유리온실에서 파프리카와 토마토를 재배하고 있다. 홋카이도는 일본 내 딸기생산이 6월~11월 사이에 감소하기 때문에 그 틈새시장 목표로 여름철 서늘한 날씨를 이용해 딸기를 주로생산하고 있다.

◇ 온실 규모 : 토야마는 폭이 20~24m이며 면적이 900~2,448㎡인 단동하우스 28동 중 18동에서 고당도 토마토를 장단밀식 재배하고 있고, 10동에서 꽃도라지를 재배하고 있다. 미야기 거점에서는 측고 5.5m, 길이가 124~140m인 1.3ha 규모의 파프리카 하우스와 길이 92~108m인 1.1ha 규모의 토마토 하우스를 운영하고 있다. 홋카이도에서는 측고 4m이며 길이가 93m인 온실 2ha와 측고가 3.6m인 온실 2ha를 운영하고 있다.

◇ 각 거점별 목표수량 대비 실제 수량 : 토야마의 토마토 재배의 경우 계획수량이 17.6kg/㎡이었지만 실제 10kg/㎡을 수확해 목표대비 57%에 거쳤다. 꽃도라지의 목표수량은 119본/㎡로 계획해 재배하고 있다.

토야마는 토마토 당도를 9~10으로 설정해 당도센서가 부착된 선과장치에 의해 개체별로 당도와 중량선과를 실시하고 있다. 동절기에 일사량이 5~8월과 비교 1/4~1/5로 낮아 LED등을 활용해 보광을 하고 있다. 2017년부터 농연기구(NARO)와 와게닝겐 UR에 의한 공동연구를 수행 중에 있으며 적절한 환경제어 설정과 환경상태를 검토하고 있다.

미야기의 파프리카 계획수량은 20kg/㎡, 토마토는 33.6kg/㎡로 실제 수확된 수량은 파프리카가 26kg/㎡으로 목표대비 130%, 토마토는 29kg/㎡으로 목표대비 86% 정도였다. 토마토의 경우 수량증수를 위해 LPG연소와 액화 CO2가스에 의한 적극적인 CO2시용을 하고 있다. 또 생육조사, 환경계측에 의한 데이터 집계와 생육상태 분석 등을 토대로 작물 관리방침의 책정과 수량예측, 작업부하 계측 등 농연기구(NARO)와 함께 종합적으로 분석하고 있다.

홋카이도는 딸기 고설재배를 하고 있는데 2월말에서 4월 중순에 정식해 6월말부터 이듬해 2월까지 수확하는 사계절 딸기와 7월말부터 8월말까지 정식, 10월부터 이듬해 7월 상순까지 수확하는 한철딸기를 재배하고 있는데 목표수량은 각각 5kg/㎡과  5.75kg/㎡로 설정하고 있다.

◇ 환경제어 및 에너지 관리 : 토야마는 환경제어장치로 네폰에서 시판하고 있는 MC6000을 사용하고 있으며, 미야기는 Priva CONNEXT를 사용하고 있고, 홋카이도는 자체개발한 복합환경제어장치를 사용하고 있다.

난방방법에 있어 토야마는 폐기물 연소설비와 발전설비에 의한 전력을 이용해 히터펌프를 구동해 냉난방과 제습을 하고 있다. 미야기는 LPG 및 목질칩 온탕보일러, 지중열원 가스히터펌프를 이용하고 있고, 홋카이도는 목질칩 보일러와 전기식 공기열원 히터펌프를 이용하고 배지가온 및 융설용 파이프에 온냉수를 공급하고 있다. 각 거점에는 LPG연소에 의한 CO2 시용과 가스 시용장치에 의한 CO2 시용을 하고 있다. 토야마 거점은 절화재배에서 3파장 LED와 RF광 LED를 설치해 보광을 하고 있으며, 인공광 조사와 CO2 시용에 의한 개화조절을 통해 품질향상과 조기수확을 하고 있다. 

생산관리체계를 살펴보면, 토야마는 정규직원 7명과 시간제 근로자가 50명이 작업을 하고 있고, 미야기는 정규직원 8명과 시간제 근로자 등이 함께 종사하고 있으며, 홋카이도는 정규직 5명과 시간제 근로자 50명이 작업을 하고 있다.

토야마는 JGAP와 GGAP 인증을 취득했으며 작업순서와 관련내용을 사진과 동영상으로 만들어 작업순서와 내용을 통일화 및 체계화하고 있다. 미야기는 Priva 기록시스템인 작업기록용 단말기와 IC태그에 의해 개인별 작업기록과 집계분석이 가능해 작업계획 책정과 개선에 반영하고 있다. 홋카이도는 2개월 단위로 구역별·작업별(작형, 육묘, 정식 등) 작업계획을 수립함으로써 작업이 분산되도록 계획해 인력배치를 최적으로 하고 있다.

◇ 향후 과제 : 토야마는 토마토 재배에 적합한 광질, 광량, 형상, 내구성 등 모두 고려한 LED 선정에 대해 지속적인 조사가 필요하다. 또 판매처와의 관계에서 수량예측의 정밀도 향상이 요구되는 가운데 농연기구(NARO)와 와게닝겐 UR의 협력을 얻어 생육 및 환경데이터로부터 수량을 예측하는 기법, 작업을 표준화해 수량과 품질을 향상시키는 방법 등에 대해 노력을 하고 있다. 미야기는 종업원의 작업능력 향상과 수량증수를 위해 리더를 중심으로 한 현장관리 체계 구축이 중요하고, 수량증가와 작업피크에 대응할 수 있는 매뉴얼 정비와 지도체제 정비가 지속적으로 필요하다. 홋카이도는 수량증수를 위해 정식시기, 개화시기, 일사량, 기온 및 재식밀도 등 최적화가 필요하다.

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