스마트 트랩을 이용한 디지털 온실의 실시간 병해충 자동 예찰 기술

푸르메소셜팜 재배팀 김상우 팀장

농사를 두고 흔히 ‘병해충과의 싸움’이라고 말한다. 특히 연중 따뜻한 온도를 유지하는 스마트 온실은 병해충 방제 또한 일 년 내내 신경 써야 한다. 이는 스마트팜에서 연중 방울토마토를 재배하는 여주시 푸르메소셜팜의 고질적 애로사항이기도 하다. 다행히 최근 여주시농업기술센터로부터 ‘스마트 트랩을 이용한 디지털 온실의 실시간 병해충 자동 예찰 기술’ 시범 시설에 선정되면서 방제의 새로운 해법을 찾는 계기를 맞았다.

이유미, 사진 봉재석

병해충 방제, 갈수록 노동력과 비용 부담 상승
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‌푸르메소셜팜 전경

이상기후로 인한 고온 현상 등으로 농업 현장의 병해충 발생률이 갈수록 높아지고 있다. 농촌진흥청 자료에 의하면 최근 5년(2017~2021)간 국가가 책임지는 공적 방제 대상 식물병해충만 총 2,254건 발생했다. 이로 인한 피해 규모는 여의도 면적의 약 5배에 달하는 1,376.5ha. 그만큼 방제 및 노동력 투입에 따른 부담도 늘고 있는데, 여주시에서 스마트팜을 운영하는 농업회사법인 푸르메소셜팜의 사정도 다르지 않다.

장애인 표준사업장인 푸르메소셜팜은 농업 관련 교육 및 실습을 마친 발달장애 청년 근로자들을 고용해 방울토마토와 표고버섯을 재배하는 사회적기업으로, 방울토마토를 재배하는 온실 규모만 4,200㎡에 달한다. 연중 방울토마토를 재배하는 유리온실은 동절기로 접어드는 요즘에도 생생한 초록에 붉은 열매를 가득 달고 있어서 바깥에서 보면 마냥 평화로워 보인다. 물론 온실 안의 사정은 다르다.

“푸르메소셜팜은 발달장애인을 위한 양질의 지속적인 일자리 제공이라는 미션이 바탕이 된 만큼 안정적인 재배를 추구합니다. 병해충 방제만 해도 시기별 병해충의 밀도와 종류에 상관없이 주 1회 방제를 통해 예방하는 시스템이 정착되어 있어요. 그렇다 보니 방제에 들어가는 비용과 인력 소모가 제법 큰 편입니다.”

푸르메소셜팜에서 병해충 방제를 책임지는 재배팀 김상우 팀장은 연중 재배하는 스마트 온실의 경우 계절에 상관없이 병해충과의 싸움이 진행 중이라고 말한다. 언뜻 외부와 완전히 차단된 것 같아도 통풍을 위한 천창이나 출입문을 통해 끊임없이 해충들이 유입되는 까닭이다. 이들 해충은 식물체를 옮겨 다니며 줄기나 이파리를 흡즙하는 과정에서 바이러스를 옮기는데, 바이러스에 전염된 식물체는 전염성이 강해 발견 즉시 뽑아내야 한다. 이를 예방하려면 적기에 병해충 자동 예찰 기술’의 시범사업 공고에 푸르메소셜팜이 누구보다 반갑게 응한 이유다.

병해충 방제의 관건은 ‘타이밍’

‘스마트 트랩을 이용한 디지털 온실의 실시간 병해충 자동 예찰 기술’은 온실에 유입하는 해충을 트랩으로 유인 및 포획해 작물 피해를 억제하고, 연동된 스마트폰의 모바일 앱을 이용해 포획한 해충의 종류와 밀도를 진단 확인함으로써 방제 매뉴얼에 따른 초기 방제 타이밍을 제시하는 게 핵심이다. 실시간 예찰 정보를 활용해 작물 피해와 약제 살포 횟수를 줄여 결과적으로 노동력과 방제 비용을 절감하게 되는 것이다.

스마트 트랩의 유인 및 포획은 해충별 유인에 탁월한 빛과 호르몬으로 이뤄진다. 지능형 덫인 만큼 각 해충의 생리에 맞게 유인·포획할 수 있도록 다파장 발광 다이오드(LED), 성페로몬, 집합페로몬을 활용한다. 즉, 특정 파장 LED 및 성페로몬을 활용해 나방류를 유인하고, 집합페로 몬으로 톱다리개미허리, 썩덩나무, 갈색날개노린재 등 노린재류 4종을 유인·포획한다. 스마트 트랩 설치 후 푸르메소셜팜에서 체감한 일차적 변화 또한 이 부분이다.

“모바일 앱을 통해 해충을 포획한 포충통 내부를 확인하면서 그간 육안으로는 가늠하기 어려웠던 해충에 대해 좀 더 정확한 정보와 밀도를 인지하게 되었어요. 덕분에 해충 종류에 맞는 방제 타이밍을 잡을 수 있었죠.”

농촌진흥청 자료에 의하면 스마트 트랩 설치 후 기대할 수 있는 약제비와 방제 비용은 기존의 50% 수준이다. 푸르메소셜팜은 지난 9월에 스마트 트랩을 설치해 아직 수치화하기엔 이르지만, 조금씩 기존의 틀을 깨고 새로운 방제의 기준을 찾아 나가는 중이다.

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  • 1. 해충 퇴치에 효과적인 에어커튼
  • 2. 국립원예특작과학원 시설원예연구소가 개발한 ‘스마트 트랩’
  • 3. 포획한 해충의 종류와 밀도의 확인이 가능한 애플리케이션
  • 4. 계절에 상관없이 병해충과의 싸움을 진행 중인 온실 내 토마토

모바일 앱을 통해 해충을 포획한 포충통 내부를 확인하면서

그간 육안으로는 가늠하기 어려웠던 해충에 대해 좀 더 정확한 정보와 밀도를

인지하게 되었어요. 덕분에 해충 종류에 맞는 방제 타이밍을 잡을 수 있었죠.

에어커튼과 롤트랩으로 방제 효과 극대화

‘스마트 트랩을 이용한 디지털 온실의 실시간 병해충 자동 예찰 기술’ 시범 사업처 선정과 더불어 푸르메소셜팜에 설치된 스마트 트랩은 모두 12대. 여주시농업기술센터는 이와 함께 에어커튼 6대와 롤트랩 308롤도 지원했다.

에어커튼은 사람이 드나들 때 따라 들어오는 해충 퇴치에 효과적인 시설로, 출입구에 바람으로 차단벽을 형성해 해충의 유입을 봉쇄하는 효과를 발휘한다. 방울토마토 식물체에 최대한 밀착해 설치하는 롤트랩은 일명 ‘끈끈이 덫’으로 효과는 물론이고 반영구적인 사용이 가능해 경제적이다. 김 팀장은 스마트 트랩이 유인과 포집을 통해 예찰력을 높여 방제의 타이밍을 제시한다면, 에어커튼과 롤트랩은 좀 더 직접적으로 해충을 퇴치하는 기능을 담당해 만족도가 높다고 말했다.

“여주시농업기술센터 덕분에 인력 의존도가 높았던 기존의 고비용·저효율 방제 시스템을 개선하고, 스마트팜에 부응하는 스마트한 방제 방식을 도입하게 되었습니다. 다만 스마트 트랩 해충 예찰 기술의 경우 포집된 해충에 대한 자체 분석 기능이 탑재되지 않아 업그레이드 버전을 기대하고 있습니다.”

김 팀장이 아쉬움으로 꼽은 자체 분석 기능은 해충 이미지 데이터베이스 구축을 완료한 후 인공지능 기술을 활용해 예찰 모델에 적용, 조만간 해충진단 소프트웨어 업그레이드 버전으로 제공할 예정이다. 그런 만큼 머지않아 푸르메소셜팜의 방제 시스템 개선 및 인력과 방제비 절감에 좀 더 또렷하고 획기적인 변화가 생길 것으로 기대된다.

Mini Interview

고비용·저효율 병해충 방제 개선을 위해
안성시농업기술센터에서 알려주는
스마트 트랩과 예찰 및 진단 시스템

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병해충 방제를 피할 수 없다면, 가능한 선에서 최대한 줄이는 것이 정답이다.
스마트 트랩과 예찰 및 진단 시스템 도입이 필요한 이유다.
해당 기술 도입 시 유용한 설치 방법과 주의점, 기대효과 등에 대해 정리했다.

답변. 황우철 농촌지도사(여주시농업기술센터 기술보급과 ☎ 031-887-3710

최근 개발한 스마트 트랩의 기능을 설명해 주세요.

스마트 트랩은 개발 초창기만 해도 해충 예찰 기술에 중점을 두었으나, 현재 포획 기술을 접목한 트랩으로 고도화되었습니다. 빛으로 유인 가능한 나방류와 빛으로 유인되지 않는 노린재류까지 포획 가능하며, 해충 생리를 반영한 트랩 구조와 다파장 LED, 성페로몬, 집합페로몬을 활용해 강력한 유인력을 발휘합니다. 트랩당 포획 양도 늘어 47마리까지 유인 및 포획할 수 있습니다.

농가에서 기술 적용 시 유의점은 무엇인가요?

스마트 트랩은 LED 조명과 페로몬으로 해충들을 유인한 후 흡입해 포집합니다. 드물지만 이 과정에서 주변 수정벌이 흡입압으로 인해 트랩으로 빨려 들어가는 경우가 종종 있습니다. 따라서 수정벌을 놓는 시간에는 벌꿀모드를 작동시켜 잠시 흡입기능을 중지시키는 것이 안전하며, 상시적으로 수정벌을 놓아야 하는 온실에 설치할 경우 벌통과 스마트 트랩의 간격을 가능한 멀리하는 게 좋습니다. 참고로 스마트 트랩의 설치 대수는 10a당 2대를 권합니다.

해당 기술은 현재 경기도 내에 어느 정도 보급되어 있나요?

해당 기술은 국립원예특작과학원 시설원예연구소에서 2021년에 개발해 올해 최초로 시범사업으로 도입되었습니다. 현재 전국 13개 지역(경기도 여주, 강원도 홍천과 철원, 충북 옥천, 충남 부여, 전북 남원, 전남 나주와 장흥, 경북 의성과 사천, 제주, 부산, 인천)에서 사업을 진행 중이며, 경기도에서는 여주시가 유일합니다.

스마트 트랩과 예찰 및 진단 시스템의 기대효과가 궁금합니다.

스마트트랩과 예찰 및 진단 시스템을 도입하면 적기 방제를 통해 불필요한 농약 사용을 막고 방제에 수반되는 인력 절감 등 경영비 절약에 큰 도움이 될 것으로 예상합니다. 이와 함께 스마트 트랩 주변의 온·습도와 농약 및 방제 기술정보 등을 스마트폰으로 실시간 전송받음으로써 농작업 능률 향상 효과까지 기대할 수 있습니다.