비료 29% 덜 뿌렸는데 수확량 10% 늘었다…스마트 이앙기가 바꾸는 논농사

농진청 국립농업과학원, 위치별 비료량 자동 조절 기술 개발
모내기·시비 한 번에 처리…쌀 품질 관리형 농기계로 고도화

▲농촌진흥청 관계자가 ‘이앙 동시 위치별 맞춤형 비료 살포량 조절 스마트 이앙기’에 대해 설명하고 있다. (사진제공=농촌진흥청)

논 전체에 같은 양의 비료를 뿌리던 벼농사가 토양 상태에 따라 필요한 만큼만 주는 정밀농업 방식으로 바뀔 수 있게 됐다. 새로 개발된 스마트 이앙기는 모내기와 비료 살포를 동시에 하면서 토양검정 자료와 위성 위치정보를 활용해 구역별 비료량을 자동 조절한다. 현장 시험에서는 비료 사용량과 작업시간이 각각 29%, 40% 줄고 수확량은 10% 늘어, 비료값 부담과 농촌 일손 부족, 쌀 품질 관리 문제를 함께 줄일 기술로 주목된다.

농촌진흥청은 27일 정부세종청사에서 브리핑을 열고 ‘이앙 동시 위치별 맞춤형 비료 살포량 조절 스마트 이앙기’ 개발 성과를 발표했다.

이번 장비의 핵심은 비료 살포량을 고정값이 아니라 위치별 처방값으로 바꾸는 데 있다. 기존 벼농사는 논 전체에 같은 양의 비료를 뿌리는 방식이 일반적이었지만, 같은 논 안에서도 물 빠짐, 유기물 함량, 지력 등에 따라 필요한 양분량은 달라진다. 양분이 부족하면 생육이 떨어지고, 이미 충분한 곳에 비료가 더 들어가면 벼 쓰러짐과 병해충 위험, 수질오염 부담이 커질 수 있다.

농진청이 개발한 스마트 이앙기는 이 과정을 ‘분석-처방-판단-제어’로 자동화했다. 시군 농업기술센터와 한국농업기술진흥원 등에 의뢰한 토양검정 자료, 농진청 토양환경정보시스템 ‘흙토람’의 비료사용처방 정보를 활용해 필지별 양분 상태를 파악한 뒤 작업 구역별 시비 처방 지도를 만든다.

기계에 처방 지도가 입력되면 고정밀 위성 위치정보를 바탕으로 현재 작업 위치를 인식하고, 해당 구역에 필요한 비료량만 자동으로 배출한다. 완효성 비료는 제품별 성분 함량과 알갱이 크기 등에 따라 실제 배출량이 달라지는 만큼, 이번 기술은 비료의 물리적 특성까지 반영하도록 설계됐다. 위치 인식 오차는 ±2cm 이내, 시비량 제어 정밀도는 ±5% 이내로 검증됐다.

▲맞춤형 비료량 조절 스마트 이앙기 운영 체계도 (자료제공=농촌진흥청)

현장 시험에서도 효과가 확인됐다. 연구진이 경기 화성의 벼 재배 농가 4개 필지에 적용한 결과, 관행 방식보다 1ha 기준 비료 사용량은 29%, 비료 살포 작업시간은 40% 줄었다. 반면 수확량은 10% 늘었고 구역별 수확량 편차는 33% 감소했다. 비료를 무조건 줄이는 것이 아니라 부족한 구역에는 보충하고 충분한 구역에는 덜 주는 방식이어서, 논 전체의 생육 균일도가 개선된 결과로 풀이된다.

질소비료 관리는 쌀 품질과도 직결된다. 질소가 과다하면 단백질 함량이 높아져 밥맛에 불리하게 작용할 수 있고, 벼 쓰러짐과 병해충 위험도 커진다. 스마트 이앙기가 쌀의 단백질 함량과 수확량 편차를 함께 관리하는 ‘품질 관리형 농기계’로 기대되는 이유다.

농진청은 이 기술을 전국 벼 재배면적 70만ha에 적용하는 것으로 가정하면 연간 약 5600억원의 농자재 비용 절감 효과가 있을 것으로 추산했다. 다만 실제 보급까지는 추가 실증과 기종별 호환성 검증, 농기계 업체와의 양산 협력이 필요하다. 측조시비기가 장착된 이앙기는 제어장치 추가로 활용 가능하지만, 구형 이앙기는 적용이 제한될 수 있다.

성제훈 농진청 국립농업과학원장은 “스마트 이앙기는 데이터 기반의 정밀농업 기술로 노동력과 비용 절감, 수질오염 예방, 고품질 쌀 생산은 물론, 지금과 같은 비료 수급 위기에는 농가 대응력 강화에 도움을 줄 것”이라며 “앞으로도 지속 가능한 미래 농업 구현을 위한 농업기술 개발과 현장 보급에 최선을 다하겠다”고 말했다.