일본 무가온하우스의 모든 것

출처 블로그>한국농업마케팅연구소(KAMI) | 클레이

원문 http://blog.naver.com/clay90/90163730992

 

 

연료비 고가행진이 계속되는 지금. 기름을 때는 것에 대한 부담으로 무가온 하우스에 주목하는 농가가 증가하고있다. 이에 낮 동안 흡수한 태양열을 비축해 밤에 하우스 내 기온이 크게 떨어지지 않도록 하는 일본 농가들의 방법을 살펴본다 .건축자재 파쇄목을 이용한 발효열 하우스는 탄산가스 배출로 작물 성장에도 큰 보탬을 준다. 번역 송동흠

다양한 방법의 무가온하우스

 

 

 홋카이도 오키타 씨 일본 홋카이도 토카치에 살고 있는 오카타 씨는 40년정도, 가족경영으로 낙농을 해왔다.젖소 마릿수는 약 160마리, 사탕무도 5㏊ 정도 재배하고 있다. 젊은 때부터 60세를 넘으면 축산을 그만두겠다고 결심하고, 아들 결혼 이후부터 노후를 대비해 왔다.그러던 중 2010년 겨울, 모교인 오비히로 농업고등학교에서 무가온 시금치를 시식하는 기회를 갖고, 그 맛에 충격을 받았다.

한겨울 홋카이도에서 그것도 무가온 하우스에서 채소를 재배한다는 것에 의문이 들었다. 그 비결은 겨울일조기간이 긴 자연환경을 이용한 것이었다. 긴 일조시간 덕분으로 매서운 추위가 있는 1월이나 2월에도 한겹 하우스 안의 온도가 30 ℃까지 올라간다.그래서 모교 지도를 받아 무가온 시금치 재배를 하게 되었다. 하우스 크기는 7.2×27m이다. 파종은 4회로 나눠서 했다. 1회는 12월 상순 이벤트로 30㎡를 행했다. 그 후는 판매 규모와 시기를 짐작해 가면서 15㎡씩 했다. 이렇게 해서 4회째는 12월 상순으로 1회 재배 수확 후 후작이 맞춰졌다.

하우스를 활용하는 동안은 겨울동안인 3월 상순까지이다. 3월에 이르면 사탕무 육묘가 시작되고, 사료작물 재배관리나 수확으로 일손이 바빠진다. 그래서 10월까지 하우스는 쉬게 된다.

모든 작물도 파종 7일 전에 ㎡당 400g의 돈분비료를 시용하고, 3일 전에는 파종 전 물주기(㎡당 300ℓ)를 했다. 파종은 주간 6㎝ 열간 20㎝로 하였다.

겨울 기간은 흙이나 시금치에 붙은 수분이 동결되기 때문에, 세세한 물주기가 곤란하다. 그래서 파종 전 다량의 물주기를 한다. 이 방식으로 여러 재배 모두에서 발욾가 순조로웠고, 물주기 부담을 덜 수 있었다. 추가로 물을 준 것은 1회와 2회 재배 때는 1번, 생육기간이 긴 3회와 4회 재배 때도 3번으로 그쳤다.

재배 전, 하우스 안은 트렌처를 이용해 도랑을 파고, 나무껍질이나 파쇄목으로 만든 퇴비를 ㎡당 50㎏ 묻었다. 이 방법이 관수 효과를 통한 지온보존과 물 관리에 뛰어난 효과가 있음을 실감했다. 다음으로 퇴비를 투입하고, 로터리로 갈았다 .이 작업 이후는 기계를 전혀 사용하지 않고, 무경운으로 두었다. 그래서 고령자나 새로 농사를시작하는 분들도 도전해 봄직 하다.

지온유지는 1겹 하우스에서 부직포 터널에 투명 비닐을 덮는 방법으로 행한다. 한 낮에는 태양열을 받고,야간에는 부직포를 덮어 방사냉각을 방지한다. 1월과 2월 야간에 시금치가 서리를 맞아 하얗게 된 것이 있기도 했지만,지온은 8℃ 이하로 내려가지 않아 순조롭게 자랐고 수확에 이르렀다.

바깥 기온이 낮고, 이 하우스에서의 첫 재배라는 것도 영향이 있었겠지만, 재배기간 중 병해충 발생 없이,문자 그대로 유기재배가 실현됐다. 수확은 4회 재배에서 ㎡당 평균 3㎏이었다.

겨울철 하우스 채소재배의 핵심은 관수와 지온확보인데, 재배 전 나무껍질쳀나 파쇄목을 땅 속에 대량으로 묻어두면 큰 도움이 된다.

홋카이도 오비히로 농업고는 3~5년 경과해 충분히 부숙한 것을 이용하고 있다. 따라서 퇴비화 과정의 발효열 이용이 아님을 알 수 있다. 하우스 내 1m 간격 50㎝ 깊이로 묻은 나무껍질이나 파쇄목이 물을 유지하고,그 물이 낮동안의 태양열을 잘 간직해 야간에도 지온이 내려가지 않는 방식이다.

나무껍질이나 파쇄목이 물을 충분히 비축하고 있기 때문에 물주기 노력도 크게 줄어든다.

군마현 미야모토 씨 일본 군마현 미야모토 씨는 겨울철 가지를 무가온 하우스에? 재배하고 있다. 정식시기인 1월 말부터 수확기인 4월 상순경에 이르는 저온기간 야간 터널 피복을 통한 보온이 핵심이다.

이 작형은 기상조건 영향을 받기 쉽기 때문에 야간온도 확보가 제대로 되지 않으면 생육지연이나 서리피해를 입을 수 있다. 그래서 미야모토 씨는 주간에 확보한 태양열을 비축해, 야간보온에 이용하는 물주머니 멀칭을 도입하게 된 것이다.

이 방법을 도입한 결과, 터널 내의 최저기온을 1~3℃로 유지할 수 있었다. 가지생육도 잎과 가지가 풍부해졌고, 개화진전도 빨라 생육이 촉진되었다. 그리고 불량과도 크게 ?었다. 초기인 3~4월 수량은 관행 터널재배에 비해상품수량이 많았고, 상품가치도 크게 좋았다.

물주머니 멀칭은 폭 30㎝, 길이 100m, 두께 0.1㎜의 비닐배관을 이용한다. 설치에는 이랑 위를 평평하게 하여 설치위치를 살짝 파 그 위에 붙인다. 배관 길이에 따라 물을 주입하면 설치가 완료된다. 약간 경사진 곳은 물을 넣은 배관이 옮겨지지 않도록 하고, 배관 전체에 구멍이 나지 않도록 주의하면 된다. 또한 야간 기온이 높아져 극도로 건조상태가 되는 것에도 주의해야 한다.건조 상태가 되면 암술의 위치가 수술의 아래에 놓이는 단화?화가많아질 수 있다는 점도 주의해야 한다.비가 오거나 흐린 날 등은 비축하는 열이 적어 야간 기온이 상대적으로 낮다.

입구 등 하우스 내에서도 야간에 특히 기온이 내려가기 쉬운 장소나, 서리해가 나오기 쉬운 곳은 부분적으로 3~5m의 물주머니 멀칭을 설치하는 것만으로도 주변부의 온도가 좋아진다. 터널 내 온도 격차나 생육차이를 줄이고, 서리 피해를 줄이는 데 큰 도움이 된다.

지바현 야마모토 씨 지바현 야마모토 씨는 반촉성 수박재배에서 페트병을 활용해 보온 효과를 누리고 있다. 야마모토 씨의 농사는 10a 면적에 폭 4.5m, 길이 50m의 비닐하우스 4동과 190a의 노지에서 이루어진다. 시설에서는 무가온으로 반촉성 수박과 억제 토마토를 재배하고 있다. 노지재배는 터널 수박과 당근, 고구마, 땅콩을 재배하고 있다.

페트병을 이용한 주원 보온의 계기는 비닐하우스가 남북으로 세워진 탓인지, 북측 20주 정도의 생육이 가지런하지 못해 이를 바로잡기 위한 노력에서 비롯되었다. 시작연도는 2010년이었다.

방법은 하우스 북쪽 주원에 물을 담은 2ℓ의 페트병을 두는 방식이다. 기간은 3월 상순 정식에서 수분시기를 지나착과에 이르는 4월 하순까지로 했다. ? 후 1주 2개를 착과해 6월 중순 수확했다.

그 결과 하우스 북측에 위치한 수박의 초기 생육이 좋아지고, 재배관리도 좋아졌다. 페트병은 이동이 쉬워 설치가 무척 간단하고, 비용도 신경 쓸 일이 아니었다.

효과를 높이기 위해 페트병에 넣는 물에 검정색을 섞기도 했다. 페트병 자체를 검게 칠하는 것도 좋다고 생각한다.

나가노 현의 오다이 씨 나가노 현의 오다이 씨는 발효열을 이용한 무가온 하우스 재배를 행하고 있다. 택지 조성에 쓰이는 벌채 후 남은가지나 뿌리를 이용해 밭에 묻어두고 여기서 나오는 발효열을 하우스 재배에 이용하는 ?식이다.

첫 실험은 가지재배에서 행했는데, 잎이 지금까지 본 적이 없을 정도로 커지는 것을 목격했다. 마치 호박잎 같았고, 생육도 아주 우수했다. 오다이 씨는 이것이 단지 발효열만의 문제는 아니라고 직감하고, 농업 전문가와 상담하면서 발효열과 함께 탄산가스가 큰 영향을 미친다는 것을 알게 되었다.

하우스 내 탄산가스를 계측한 결과 농도가 500ppm에 이르렀다. 바깥의 탄산가스 농도 370~380ppm과 비교할 때 엄청난 수치였다.

오다이 씨의 발효열 이용 하우스 면적은 200㎡이며,열원이 되는 발효조는 50㎥이다. 발효?는 하우몽 밖에 설치하여 전체를 덮고, 여기에 파이프를 연결해 하우스 내로 열을 보낸다. 하우스 안은 습도가 90% 이상이 될 정도로높다. 발효에 쓰이는 70% 정도 함수량을 가진 나뭇가지나 뿌리 등으로부터 수분이 발효열과 함께 하우스로 들어왔기 때문이다. 이 덕분에 물을 주는 등의 수고는 따로 할 필요가 없다. 놀라운 것은 습도가 90%에 이르는데도 병해가 거의 없다는 것이다. 비료도 들지 않는다.

작물 뿌리가 깊게 뻗지 않는 점도 특이점이다. 양배추를 뽑아보면 뿌리가 보통의 것의 1/3에 지나지 않는다. 오다이 씨는 공기 중에 높은 탄?가스와 더불어 영양분이 될 것들이 있어 뿌리가 발달할 필요가 없기 때문으로 이 현상을 살피고 있다. 실제 지상부 줄기에서 뿌리가 발달되어 있는 토마토 모습이 이를 증명해 주고 있다고 덧붙인다.
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중국 무가온 비닐하우스 제작방법 동영상 및 문서자료(돈분을 이용한 바이로매스시설)

 

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다가올 겨울철 온실 ‘난방비 절감’ 노하우

- 온실에서 새는 열 손실 줄이는 게 중요 -

다가올 겨울철 한파에 대비해 시설하우스를 재정비해야 할 시기, 무엇부터 어떻게 해야 할까? 농촌진흥청(청장 박현출)은 난방비를 줄이는 시설하우스 정비 방법에 대해 제시했다.

 

겨울철 난방에너지를 절감하는데 있어 무엇보다 중요한 것은 온실에서 새어나가는 열 손실을 줄이는 것이다.

 

자주 열고 닫는 온실 출입문은 덧하우스를 설치한 2중문으로 하고, 측창과 천창의 틈새는 없앤다.

 

하우스 북측의 벽면을 통한 열 손실이 많으므로 보온성이 우수한 다겹보온재나 광 반사가 잘되는 알루미늄 피복재를 설치한다.

 

지역적, 작물별 특성을 고려해 순환식수막시스템, 보온터널자동개폐장치, 축열물주머니, 지중매설관 등을 적절히 조합해 사용한다.

 

다음으로는, 사용되고 있는 난방 시스템의 이용 효율 개선으로 난방비를 줄이는 것이다.

 

온풍난방기는 1년에 한번 에어컴프레서로 버너, 연소실 등에 쌓인 그을음만 제거해도 18 %의 난방비 절감효과를 얻을 수 있다.

 

버려지는 열을 회수해 다시 난방에 활용하는 장치로 온풍난방기 배기열회수장치, 식물체의 광합성량에 따라 야간 온도를 관리하는 일사량감응 자동변온관리장치 등을 가동함으로써 각각 10∼20 %의 난방비를 아낄 수 있다.

 

그리고 온풍난방기 변온관리, 다겹보온커튼, 축열물주머니, 지중매설관, 흑색필름멀칭 등을 적절히 조합해 패키지화하면 난방비를 40∼60 % 줄일 수 있다.

 

셋째는, 지역에 맞는 적절한 재배작목을 선정하고 재배작형을 선택해야 한다.

 

중북부지역에는 상추, 시금치, 프리지아 등 저온성 엽채류와 화훼류를, 남부지역에는 파프리카, 풋고추, 장미 등 고온성 작물을 선정하고, 토마토, 오이 등 과채류의 정식시기를 1∼2월에서 2∼3월로 늦춰 난방비를 40 % 이상 줄일 수 있다.

 

이 외에도 겨울철 난방 시에는 난방기 주변에 인화물질이 있는지 철저히 살펴보고, 혹한시에는 바깥의 연료공급 호스에 있는 연료가 얼면 난방기가 멈춰 작물이 얼어 죽게 되므로 연료공급 호스를 보온자재로 감싸줘야 한다.

 

농촌진흥청 시설원예시험장 전종길 연구관은 “겨울철 난방비를 줄이기 위해서는 온실에서 빠져나가는 열부터 잡는 것이 중요하다. 그리고 보온력 향상과 난방에너지 효율을 높이는 데도 집중해야 하고, 특히 안전사고를 예방하기 위해 난방기 점검을 보다 철저히 해야 한다.”라고 전했다.

 

이미지 대체 내용을 작성합니다.

 

[문의] 농촌진흥청 시설원예시험장장 김영철, 시설원예시험장 전종길 051-602-2150

 

온실 난방 줄이기.hwp

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세계최초의 온실은 세종 시대에 만들어 졌다

http://cafe.naver.com/aran1/4612

 

세계최초의 온실이 조선초 세종때 만들어 졌다는 사실을 알고 계신가요 ?

 

며칠전 공동배양장 난실 천장에서 떨어지는 결로로 인해 전등에 물이 스며들어 합선으로 인한 정전이 있었습니다. 몇분이 수고해 응급복구는 해 놓았으나 같은 상황이 또 발생할까봐 지금은 난실 형광등 전원을 모두 내려 놓은 상태입니다. 온실 천장 결로 현상은 전기배선 뿐만 아니라 재배 작물에도 일조량 감소를  가져오는 등 식물생장에 나쁜영향을 준다고 알려져 있습니다.

 

이를 해결해 보려고 문헌을 찾던중 우연히 알게된것이 세종때 과학적인 현대 모습과 유사한 온실이 만들어 졌으며  세계최초라고 알려진 1619년 하이델베르크 온실에 비해 170여년 앞선 온실이란것을 알게 되었습니다. 고대 로마시대에도 단순히 자연광을 이용한 수동적 온실은 있었지만 조선시대의 온실은 자연광만이 아닌 온돌을 이용한 지중 가온시설과 가마솥에 물을 끓여 발생한 증기를 목관을 통해 온실 내부로 전달하는 등 보다 능동적인 온실이였다고 합니다.

 

아란회원님들을 위해 찾아낸 자료를 정리해서 올립니다.

 

농촌진흥청 농촌자원개발연구소(소장 이한기)가 최근 국역화를 마친 ‘산가요록(山家要錄)’ 중 ‘동절양채(冬節養菜)’ 편에 따르면 당시 온실은 북쪽 면이 높고 남쪽 면이 낮았으며, 진흙과 볏짚으로 쌓은 흙벽돌로 벽을 쌓고 구들로 만든 바닥 위에 30㎝ 정도의 배양토를 깔아 채소와 꽃을 재배한 것으로 나타나 있다.

 

자연광의 효과를 최대로 이용하기 위해 지붕에는 유지(油紙·기름 먹인 한지)를 씌워 실내 온도와 습도를 조절하도록 했다고 책은 기록하고 있다. 기능에 있어서도 자연광을 최대한 이용하는 한편 온돌을 이용한 지중 가온시설과 가마솥에 물을 끓여 발생한 증기를 목관을 통해 전달하는 등 발생한 수증기를 온실 내부에 전달하는 공중가온(空中加溫)의 2가지 방식을 사용하여 현대적인 의미의 온실과 맥을 같이하고 있다.

 

‘산가요록’은 세종시대인 1450년 의관(醫官)으로 봉직한 전순의(全循義)가 당시의 농업과 생활에 관해 한문으로 필사한 생활과학서로서 ‘산가요록’에 적힌 동절양채에 대한 원문의 기록은 다음과 같다.

 

造家大小任意三面築蔽塗紙油之南面皆作箭窓塗紙油之造突勿令煙生突上積土一尺半許春菜皆可載植於夕令溫勿使入風氣天極寒則厚編飛令掩窓日瑗時則撤去日日酒水如露房內常令溫和有潤氣勿令土白乾又云作(光)於築外掛釜於壁內朝夕使釜中水氣薰扁房內

 

제일 먼저 임의의 크기로 온실을 짓되 3면을 막고(蔽) 종이를 발라 기름칠을 한다(塗紙油之). 남쪽면도 살창을 달고 종이를 발라 기름칠을 한다.

구들을 놓되 연기가 나지 않게 잘 처리하고 온돌 위에 한 자 반 높이의 흙을 쌓고 봄채소를 심는다. 건조한 저녁에는 바람이 들어오지 않게 하되, 날씨가 아주 추우면 반드시 두꺼운 날개(飛介: 오늘날의 멍석과 같은 농사용 도구)를 덮어 주고 날씨가 풀리면 즉시 철거한다. 날마다 물을 뿌려 주어 방 안에 항상 이슬이 맺혀 흙이 마르지 않게 한다. 담 밖에 솥을 걸고 둥글고 긴 통을 만들어 그 솥과 연결시켜 아침 저녁으로 불을 때 솥의 수증기로 방을 훈훈하게 해 주어야 한다.

 

이 기록을 통해 겨울철에 꽃과 채소를 재배해 궁중에 진상했다는 ‘조선왕조실록’의 기록들에 대한 의문점이 모두 해소되었으며, 온실의 모형도 유추할 수 있게 되었다.

 

 

 

 

 

                                                         양수리 세미원에 복원된 조선시대 온실

 

통기성, 습도조절, 채광성 3박자 갖춰

 

문헌을 토대로 최근 복원과정을 거쳐 온실에 작물을 재배한 결과 식물 재배에 중요한 영향을 미치는 습도의 경우 한낮에 해당하는 13시에는 40% 정도였지만 나머지 시간대의 습도는 생장에 적합한 70%를 유지할 수 있었다. 일반적으로 겨울에 난방을 하면 실내 습도가 30% 이하까지 내려가므로 실내 습도를 올려줄 필요가 있다. 상대습도가 낮으면 식물이 손실된 수분을 보충할 수 있는 한계를 넘어 증발시켜 시들기 때문이다. 정상적인 식물 생장은 일반적으로 상대습도 50∼80%에서 일어난다.

 

우리 선조들도 이런 내용을 정확히 파악하고 있었던 것으로 추정된다. ‘산가요록’에 의거해 온돌을 설치하면 실내공기가 따뜻해지는 효과는 있으나 습도가 너무 낮아지는 결점이 생긴다. 이 단점을 보완하기 위해 온실 뒤에 가마솥을 걸고 수증기를 공급해 습도를 조절하도록 한 것이다. 특히 한지의 사용은 많은 사람들을 놀라게 했다. 일반적으로 온실의 경우 외기온과 내부의 온도 차이 때문에 채광부분에 결로 현상이 생긴다.

 

결로 현상은 작물이 변색되는 원인이 되고, 특히 결로된 이슬이 식물에 떨어지면 차가운 온도 때문에 상처가 생기므로 병원균이 침투하는 등 식물 생장에 절대적인 영향을 미친다. 그래서 근래에는 온실에 결로가 생기지 않도록 결로 방지 페인트를 칠하기도 한다. 복원한 온실의 경우 창호 부분에서 결로가 생기지 않는다는 것이 확인되었다. 온실을 만들 때 창호지의 3대 특성, 즉 통기성과 채광성 그리고 습도 조절 능력을 유효적절하게 이용했던 것이다. 선조들의 슬기를 다시금 엿볼 수 있게 하는 부분이다.

 

‘산가요록’에 기록된 온실이 세계 최초의 과학영농 온실로 부각될 수 있는 이유는 온실이 갖추어야 할 3대 요소를 모두 갖추고 있기 때문이다.

 

첫째는 한국의 특징적 난방 방법인 온돌을 사용해 겨울철 난방을 도모했고, 둘째는 한지에 기름을 발라 채광을 통해 실내온도를 높이고 습도 조절을 가능하게 했다. 셋째는 창호지만으로 습도를 조절하는 데는 한계가 있으므로 가마솥을 걸고 물을 끓여 수증기를 실내로 유입해 온도와 습도를 동시에 올려 주는 복합적인 온실이 되도록 한 것이다.

 

세계 최초의 과학영농 온실이 기록된 ‘산가요록’은 현재 국보 지정을 추진중이라고 한다.

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중국식 비닐하우스(日光溫室)

일광온실기술자료(2010).pdf

양자강 이북에서 성행하는 중국식 일광온실에 대해서 소개하겠습니다.

중국도 우리나라와 같이 사계절이 뚜렷하여 겨울철 농한기에 대한 대체작목 개발이 필요하였고, 중국의 경제발전과 다양한 중국의 식습관으로 인하여 신선채소, 과일의 수요가 날이갈수록 증대되어 비닐하우스 재배 면적 또한 폭발적으로 증가하고 있습니다.

외형으로는 이렇게 남쪽을 비닐로 가려 채광을 하고 북쪽은 흙벽돌로 쌓아 보온을 합니다.

온광온실 내부의 모습(비닐은 대부분 한 겹을 씌우고, 그 위에 밀짚으로 짠 가마니를 덮는다)

산동성, 하북성지방은 비닐하우스 1동이 200평(중국 1畝)의 면적으로 재배함. 기타 하우스 재배의 역사가 길지않은 약간 낙후한 지역은 100평짜리도 많다.

동북지방의 일광온실 건설 모습(웬만한 폭설에도 끄덕없다) 최근에 건설한 온실들은 이렇게 북쪽 벽을 콘크리트로 하고, 그 내부에 보온재를 넣는다.

중국의 풍부한 황토흙으로 일광온실 북쪽벽을 쌓는 모습. 이렇게 북쪽벽을 통한 보온효과는 한겨울철(1~2월) 야간 내부 온도를 영상2도까지 보온한다. 야간바깥온도가 영하 20도를 밑도는 한겨울에도 오이와 토마토 무가온 재배가 가능하다.

일광온실 표준 설계도(높이 3.5m * 폭8m)

남북 방향으로 연결된 연동형도 있다. 작업성과 채광성을 높이기 위한 설계이며 선진지역에서는 이렇게 대형 비닐하우스가 늘고있다.

겨울철 오후4시 경이면 이렇게 보온섬피(밀짚가마니)를 밀어내려 보온을 한다. 부부가 이런 일광온실 1동~2동을 관리하는데 오후 보온덮개의 피복은 주로 아낙네의 몫이다.

 

비교적 깔끔하게 관리되고 있는 일광온실 내부의 육묘장.

전형적인 일광온실 시범단지.

붉은 지붕의 관리사가 딸린 비닐하우스는 발전하는 중국 농촌의 상징처럼 되었다. 이 비닐하우스 덕분에 중국 인민들도 겨울철 신선한 채소,과일로 풍성한 식사를 할 수있게 되었다.

첨부화일 : 일광온실 세부 기술자료 PDF

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