과채류 양액재배 에너지 절감 및 근권 냉방시스템 개발
과제구분 기 본 수행시기 전반기
연구과제 및 세부과제명 연구분야 수행기간 과제책임자 및 세부책임자
  식물공장 상용화 및 에너지 절감기술 개발 채소 ’16~’17 원예연구과 하태문
   과채류 양액재배 에너지 절감 및 근권 냉방시스템 개발 채소 ’16~’17 원예연구과 하태문
색인용어   과채류, 토마토, 에너지 절감, 근권냉방, 히트펌프
 
□ 연구 목표
토마토는 가지과 작물로 열대지역에서는 다년생이지만, 온대지역에서는 1년생 식물로 재배된다. 원산지는 페루, 칠레, 콜롬비아, 에콰도르, 볼리비아 등 남미 안데스산맥 태평양쪽의 좁고 길게 형성된 산악지대이다. 우리나라에 도입된 시기는 조선 선조, 광해군 시대로 추정된다.
토마토 재배면적은 1980년대 정체, 감소하다가 1990년대 방울토마토의 등장으로 2000년 까지 꾸준히 증가하였고 2012년 6,344ha에 이르렀다(농촌진흥청, 2017).
토마토의 생장과 발달, 착과에 적합한 주간 온도는 21∼29.5℃, 야간 온도는 15.5∼21℃ 이며, 꽃의 수정은 주간온도 15.5∼32℃, 야간온도 13∼24℃ 일 때 적합하다. 이보다 더 높거나 낮은 온도에서는 수정이 잘 않되며, 과실이 착과되지 않고 낙화된다. 따라서 우리나라에서는 7∼8월 고온기에는 수량이 낮고 과실 품질이 좋지 않아 재배가 어려운 실정이다. 토마토 장기 수경재배는 지역 간 차이가 있으나, 일반적으로 7월 하순∼8월 중순에 파종하고 8월 중순 ∼ 9월 중순에 정식하며, 10월 중순∼ 11월 하순에 수확을 시작하여 이듬해 6월 하순에 수확을 끝내는 작형을 유지하고 있다(농촌진흥청, 2017).
국부냉방 및 시설을 이용하여 근권부 또는 온실내부 온도는 낮추어 고온기에 토마토 등 과채류의 안정적 생산과 품질향상을 위한 연구가 수행된 바 있다. Fan and Pad와 같은 증발냉각 방식을 활용(Nelson, 1991 ; 林眞紀夫, 1998)할 경우 냉각효과는 좋으나 설치, 유지비가 과다 소요된다. 김 등(1998)은 소양댐의 냉수를 활용하여 고온기 과채류 육묘가능성을 검토한 바 있고, 임 등(1996)은 갱도내 냉기를 활용하여 고온기 과채류 육묘 및 재배기술을 검토한 바 있다. 또한, 이 등(2002)은 고온기 토마토 근권냉방 방식에 따른 냉방효과와 토마토 생육특성에 대해 보고한 바 있다. 한편, 경기도농업기술원에서는 중동지역 등 열대 고온지역에서 식물공장을 활용하여 과채류를 육묘하고 생산된 묘를 온실에서 재배할 수 있는 기술을 개발함으로써, 식물공장 및 온실 설비와 기술을 중동지역 등 해외에 수출하기 위한 기초연구를 수행하고 있다. 식물공장을 활용한 토마토 등 과채류 육묘시스템을 개발하고 식물공장에서 육묘된 토마토, 파프리카 등의 묘소질을 일반 육묘방식으로 생산된 묘와 묘소질을 비교 한 바(박 등, 2017)있다. 식물공장을 활용할 경우 과채류 등의 묘를 연중생산할 수 있다. 본 연구는 식물공장의 장점을 활용하여 중동지역과 같은 고온지역 뿐만 아니라, 우리나라의 고온기에도 토마토를 연중 생산할 수 있는 기술개발의 필요성을 인식하여 근권부 국부냉방 기술을 적용하여 고온기 토마토 품질개선 및 에너지 절감효과를 확인하기 위해 수행되었으며, 그 결과를 보고하고자 한다.
 
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