[사이테크 플러스] "스마트팜 배양액 재사용 기술로 오염은 줄이고 비용은 낮춘다"

[사이테크 플러스] "스마트팜 배양액 재사용 기술로 오염은 줄이고 비용은 낮춘다"
KIST 이주영 박사 "배양액 UV살균 시스템 개발…수경재배 물·비료 사용 최소화"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 국내 연구진이 수직농장이나 스마트팜 등 수경재배에 사용되는 배양액을 자외선(UV)으로 살균해 재사용, 환경오염은 줄이고 시설 구축·경작 비용은 크게 절감할 수 있는 '순환식 UV 살균 수경재배 시스템'을 개발했다.
한국과학기술연구원(KIST)은 13일 강릉분원 천연물연구소 스마트팜융합연구센터 이주영·안태인 박사팀이 순환식 수경재배 방식에서 사용된 배양액을 자외선으로 살균해 재사용하고 배양액 내 미생물 개체 수를 안정적으로 관리하는 시스템을 개발했다고 밝혔다.

스마트팜 등 수경재배에서는 흙 없이 영양분을 녹인 물(배양액)을 사용해 식물을 키우는 데 사용된 배양액 중 20~30%는 작물에 흡수되지 않고 배출돼 환경오염과 경작 비용 증가 요인이 된다.
이를 개선하기 위해 사용된 배양액을 자외선 살균 후 재사용하는 순환식 수경재배가 일부 시도되고 있다. 그러나 값비싼 외국산 UV 살균장치 등 순환식 수경재배 시설 도입에 1㏊ 기준 억대의 투자비용이 들고 재활용 배양액 내 미생물 증식에 따른 질병 발생 가능성, 영양분 불균형 우려 등으로 널리 적용되지는 못하고 있다.
연구팀은 외국산 UV 살균장치와 성능은 비슷하면서도 가격은 절반 이하인 UV 살균 시스템을 제작하고, 재사용 배양액 속의 미생물 개체 수를 UV 출력과 물 공급량에 따라 조절할 수 있는 기술을 개발해 '순환식 UV 살균 수경재배 시스템'을 구축했다.

연구팀은 순환식과 비순환식 수경재배 시스템에서 물과 양분의 흐름, 미생물의 유입·증식·살균·배출 시뮬레이션 모델을 구축해 미생물 증식 특성을 분석, 순환식 수경재배에서는 미생물 개체 수를 UV 출력과 물 공급량으로 조절할 수 있음을 확인했다.
반면 비순환식 수경재배에서는 물의 양에 따라 미생물 개체 수를 크게 하고 물 공급량이 적으면 미생물 개체 수가 급증하는 것으로 나타났다.
연구팀은 순환식 UV 살균 수경재배 시스템은 1㏊ 기준 설치비용이 3천만~4천만원으로 외국산의 절반 이하이고, 재사용 배양액 내 영양분까지 분석해줘 연간 3천만원 정도 드는 비룟값도 30~40% 절약할 수 있을 것이라고 설명했다.
순환식 수경재배 운영관리 소프트웨어 기술을 ㈜두인바이오텍에 기술이전 했으며, 고도화된 순환식 수경재배 기술은 ㈜신한에이텍에 6월중 기술이전 해 상용화를 추진할 예정이다.
이주영 박사는 "이 시스템이 국내 순환식 수경재배 기술의 고도화와 관련 기술시장에서의 국제적 경쟁력 확보는 물론 농가 비료 및 수자원 사용 관행의 체질 개선에도 이바지할 것으로 기대한다"고 말했다.
이 연구결과는 환경과학분야 국제학술지(Journal of Cleaner Production) 최신호에 게재됐다.
scitech@yna.co.kr
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