지난 2018년 봄 급작스레 들이닥친 이상저온으로 많은 농가가 한해 농사를 시작하는 시점에서 큰 피해를 봤다. 매해 이상저온 현상으로 미처 대비치 못한 농가가 피해를 보고 있지만, 평균 봄 기온이 점차 올라가는 추세에서 맞게 되는 이상저온은 농작물에 치명적일 수밖에 없다.
2018년 4월 초 이상저온 현상으로 전국 농작물 6121㏊가 피해를 입었고, 이는 서울 크기인 5만ha의 8분의 1에 달하는 수준이다. 4월에 영하 1도까지 내려가는 이상저온 현상으로 피해를 입은 것은 2014년 이후 4년 만으로, 전국 17개 시·도중 11개에서 저온 피해가 발생했다. 전남 1272ha, 전북 1218ha, 경북 1071ha 등의 순이다. 작물별로는 과수가 5046ha로 가장 많았다. 특용작물 762ha, 전작물 194ha, 채소 119ha 순이었다. 지난해 4월 역시 이상저온 현상이 발생해 전국 과수 재배 면적 중 약 2193㏊가 피해를 입었다. 특히 충북과 전남에서 피해가 컸고, 주요 피해 작목은 사과와 배였다.
온화한 겨울 날씨
이상저온 각별히 조심해야
올 겨울 평년대비 높은 기온과 잦은 겨울비로 보리 작물에 이어 과수 농가도 피해 발생이 우려되고 있다. 가장 큰 문제는 온화한 겨울 날씨가 지속되면서 노지에서 월동하는 각종 과수나무가 일찍 겨울잠에서 깨어나면서 동해(凍害)를 입을 것으로 우려되고 있다.
겨울잠에서 일찍 깬 과수나무는 갑작스러운 한파와 꽃샘추위가 불어 닥칠 경우 나무가 얼어붙는 냉·동해를 입을 수 있다. 동해에 대비해 과수농가에서 토양 지면을 볏짚과 보온패드, 부직포 등으로 덮어 온도 저감을 막아야 한다.
통상적으로 최저기온이 -2℃ 이하가 예상되면 서리피해 주의보가 발령하지만 지역에 따라 최저기온의 차이가 생겨날 수 있으므로 서리가 내릴 가능성을 판단하여 대처할 필요가 있다. 대개 오후 6시 기온이 10℃일 때, 하늘이 맑고 바람이 없는 날 새벽에 서리가 내릴 확률이 높으므로 방지대책을 세워야 한다.
겨울철 이상 고온은 깍지벌레류, 갈색날개매미충, 미국선녀벌레 등 월동 병해충의 생존율을 증가시키고 발생 시기를 앞당겨 과수에 악영향을 미치게 됨으로 꼼꼼한 예찰과 방제작업이 요구된다.
배나무 저온피해 예방을 위한 연소자재 활용기술
2020년 1월 전국적으로 겨울철 고온현상과 함께 1월 최고기온이 최고 극값을 기록한 곳들이 나타났다. 사과, 배, 포도, 복숭아 등 우리나라 주요 재배 과수들은 추운 겨울에 살아남기 위하여 휴면에 들어가는데, 올해의 따뜻한 겨울 날씨로 인해 휴면타파가 평년 대비 20~30일 빠르게 진행되었다.
기상청에서는 3월의 평균기온이 평년보다 높고 기온의 변화가 크며, 4월 기온은 평년보다 높겠지만 북쪽 찬 공기의 영향을 받아 기온이 크게 떨어질 때가 있을 것으로 전망하고 있다. 따라서 2-3월 이후의 기온과 밀접한 관계가 있는 개화시기 역시 휴면타파와 함께 빨라질 것으로 예측하고 있다.
개화기가 빨라지면 저온에 노출될 확률이 높아지고, 개화기에는 내한성이 매우 약하므로 꽃 피해로 인해 생산량 감소까지 이어질 수 있다. 실제 2018년도에는 사과, 배, 복숭아 등 저온피해(4.3.-4.7.)로 생산량이 20% 감소했고, 2019년도에는 저온(4.2.-4.3.)으로 인하여 남부지역 1,000ha의 피해가 발생했다. 따라서 한해 농사의 시작인 개화기의 저온피해를 줄일 수 있도록 철저한 사전 준비가 필요하다.
1. 작물별 피해 발생 한계온도 및 피해 상습지
주요 과수의 개화기 저온 피해 발생 한계온도는 표 1과 같고, 과종별 한계온도에 30분 이상 노출될 경우 늦서리 피해를 받는다. 저온피해 상습지는 냉기류의 유입이 많은 곡간 평지, 사방이 산지로 둘러싸여있는 분지 지역, 산간지로 표고가 250m이상 되는 곡간 평지 등으로 이러한 지형에서는 개화기가 늦어 서리피해가 적은 작목이나 품종을 신중히 선택하는 것이 좋다.
2. 저온피해 증상
개화기 저온피해 증상은 생육 단계 및 저온 정도에 따라 다양하게 나타난다. 꽃잎, 꽃받침, 암술, 수술 등 꽃의 부위에 따라 저온에 견디는 힘이 다르며 암술이 가장 약하다. 꽃봉오리 때 피해를 약하게 받으면 암술의 길이가 짧아진다. 꽃피기 전후에 피해를 받으면 암술(암술머리, 암술대, 배주)이 검게 변하며 수정이 되지 않고, 심한 경우에는 꽃이 피지 못하고 말라죽는다. 또한 꽃이 피어도 수정이 되지 않아 열매가 맺히지 않을 수 있고, 수정이 되어도 기형과가 되기도 한다. 유과기때 과피쪽 세포가 얼어 죽으면 피해부분에 코르크가 형성되어 꽃받침 가까운 쪽에 가락지 모양으로 나타나거나 과실 전체에 그물모양, 별모양 등으로 나타나기도 한다.
과종별 피해양상으로는 사과는 잎보다 꽃이나 어린 과실이 피해 받기 쉽고, 꽃이 피고 있는 중에도 피해를 받으면 꽃잎이 열리지 않거나 열려도 암술·수술 발육이 나빠 갈변, 고사되어 수정률이 저하된다. 포도는 잎의 가장자리부터 변색되면서 안쪽으로 말리고, 심할 경우 신초가 굽어지면서 고사한다.
3. 저온피해 경감 대책
(1) 사전 대책
개화기 저온 피해 상습 위험지에는 재배를 피하는 것이 좋고, 재배를 한다면 개화기가 늦은 품종이나 저온 내성이 큰 작목을 선택하는 것이 좋다. 저온피해가 우려되는 지역에서는 방상팬, 살수시설 등 방지시설을 설치하거나 연소법을 이용하여 피해를 예방한다. 포도 등 시설하우스에서는 축열물주머니, 방열팬 등을 활용하여 인공적으로 야간 온도를 높여준다.
방상팬에 의한 송풍법은 6-8m의 철제 파이프 위에 설치된 전동 모터를 기온이 내려갈 때 송풍시켜 따뜻한 바람을 아래로 불어 내려 과원의 온도를 높이는 방법이다. 작동 온도는 발아 직전에는 2℃ 전후, 개화기 이후에는 3℃ 정도로 설정하고 여러 대가 동시에 가동되지 않도록 제어기에서 5-10초 간격을 둔다. 가동 정지는 일출 이후 온도의 급격한 변화를 방지하기 위하여 설정온도 보다 2℃ 정도 높게 설정한다.
미세살수장치를 이용한 살수법은 물이 얼음으로 될 때 방출되는 숨은 열을 이용하여 나무 조직의 온도가 내려가는 것을 방지하는 방법이다. 과원 내 온도가 1-2℃가 되면 가동하고 일출 이후에 중단하되, 기온이 빙점일 때 살수를 중지하면 나무온도가 기온보다 낮아 피해가 우려되므로 중단되지 않도록 충분한 물을 확보해야 한다.
연소법은 톱밥, 왕겨 등을 태워 과원 내 기온을 높여주는 방법으로 10a당 불 놓는 지점수는 20개 정도로 하고, 통의 배치는 과원 주위에는 많이 안쪽에는 드물게 배치하여 과원 내부 온도가 골고루 올라가도록 한다. 최근 메탄올 젤, 목탄, 액체 파라핀 등을 이용하기도 한다.
(2) 사후 관리
수분(受粉)이 필요한 작목(사과, 배, 자두 등)에서는 피해를 받지 않은 꽃을 찾아 인공수분을 실시한다. 적과시기는 늦추어 착과 여부 및 과형이 확실시 된 이후에 하며, 마무리 적과 역시 동녹발생과 기형과 등 장해가 뚜렷이 확인되는 시기 이후에 실시해야한다. 또한 신초 유인 및 하계전정을 통한 수세 안정을 시켜야하며 결실량 부족으로 수세가 강할 경우 시비량을 감량해야한다.
배나무 저온피해 예방을 위한 연소자재 활용기술
2019년 12월부터 금년 2월 12일까지 최근 두 달 동안 우리나라 기상정보를 보면 평년에 비해 기온이 2.5℃ 높고 강수량은 83.6% 증가되었다. 과수원은 꽃 필 때가 저온에 가장 취약하며, 피해위험이 높은 저온조건에 얼마나 노출되는지에 따라 심할 경우 과실이 전혀 달리지 않은 상황에도 이를 수 있다. 대부분의 경우 과실이 달리지 않아 나무 세력이 흐트러지고 과실 모양이 나빠지는 결과를 낳게 된다. 봄철 저온피해를 적극적으로 예방하는 방법으로써 그 동안 방상팬과 미세살수장치를 이용하는 기술이 개발되었으나 실제 농가보급률은 미미한 편이다. 이런 이유로 정부는 정책보조금으로 초기 시설비를 지원하며 농가보급에 노력을 기울였다. 그러나 모든 농가가 이런 혜택을 받을 수 없어서 실제 과수농가에 가보면 대다수 농가들은 저온피해를 받은 후 재배관리를 대책중심으로 대응하고 있다. 이번 호에서는 배나무 봄철 저온피해 발생조건과 농가에서 활용할 수 있는 피해예방법 중 연소자재 활용방법에 대해 중점적으로 다루고자 한다.
1. 배나무 봄철 저온피해 발생조건
개화기 저온피해는 서리와 동해로 구분할 수 있고, 피해정도는 개화 전 1~2개월 동안의 기온과 밀접하게 관계를 가진다. 서리는 2~3일전 비가 오고 낮 최고 온도가 18℃이하, 밤 9시 4℃이하로 바람이 없을 경우 발생 가능성이 높다. 배나무에서는 개화기 무렵 영하 1.7℃ 이하에서 지속기간이 길수록 저온피해를 더 많이 입게 된다. 최근 2년 동안 저온피해 양상을 보면 서리피해는 거의 없지만 바람이 부는 가운데 저온피해가 많았다. 이 시기에 꽃 기관 중 암술 밑씨가 가장 먼저 피해를 받으며, 실제 정상적으로 꽃이 피어도 밑씨만 피해를 입은 경우가 많아 과실을 맺을 수 없는 상태가 흔하다. 정상적으로 과실이 달리더라도 4~5월 영하 1.1℃ 이하로 유지되면 과정부쪽으로 저온피해 흔적이 남아 상품성을 떨어뜨리게 된다.
2. 봄철 저온피해 대책
(1) 방상팬과 물뿌려주기
방상팬은 전동 모터에 날개를 달아서 발아 직전은 2℃, 개화기 이후 3℃ 수준으로 설정하여 작동하도록 한다. 넓은 면적에 방상팬이 여러 대 설치된 경우 동시에 작동하지 않도록 제어기에서 5~10초 간격을 두고 작동하게 한다. 방상팬은 위쪽 더운 공기를 아래쪽으로 불어주는 방식으로 자동적으로 작동하여 효과가 안정적이다. 그러나 위쪽 온도가 낮으면 효과가 낮고 초기 시설비가 많이 소요되는 단점이 있다.
(물뿌려주기) 미세살수장치와 스프링클러로 물을 뿌린 후 얼음으로 배나무 덮은 뒤 배나무의 온도가 내려가는 것을 막게 된다. 과수원 내부 온도가 1~2℃일 경우에 물뿌리기를 시작하고 일출 후에는 중단하도록 한다. 외부 기온이 빙점일 때 물뿌리기를 중단하면 저온피해를 받게 되므로 충분한 물량을 확보해야 한다.
(2) 연소법
선진국에서도 과수농가가 연소자재를 폭넓게 사용하고 있다. 가장 전통적인 방법이고 효과가 확실하기 때문이다. 그런 의미에서 과수농가가 연소자재로 최선을 다해 피해예방을 하는 것은 권장할만한 일이다. 그러나 과수농가가 연소자재를 활용하는 데에 소극적이다. 연소자재를 사용하는 것도 10a당 25만원의 비용이 소요되기 때문에 농가에서도 부담되기도 하지만 농작물재해보험이라는 큰 울타리를 바라보기 때문이다. 과거 농업인들은 왕겨, 짚, 전정가지, 폐타이어를 태워서 적극적으로 피해예방에 나섰지만 이젠 폐기물관리법에 저촉되고 화재위험으로 인해 이마저도 사용할 수 없는 실정이다. 이와 대조적으로 일본은 용기에 담긴 연소자재를 사용하되 지방자치정부의 사전허가를 받고 인근 경찰서에 과수원 위치를 알려서 만일에 있을 화재위험에 적극 대응할 수 있는 체계를 가지고 있다. 최근 농촌진흥청에서 개발되어 보급 중인 연소자재는 철제 용기에 연소자재를 담아서 이용할 수 있도록 하게 하였다. 인화물이지만 폐기물에 속하지 않아 저온피해 예방자재로 활용할 수 있는 장점이 있다. 개발 연소자재는 (1) 초기비용이 10a당 20~30만원 수준으로 경제적이어서 1ha미만의 소규모 과수원에 적합하며, (2) 화재위험을 최소화하도록 철제 금속용기를 도입하였고, (3) 기존 연소자재(등유, 왕겨, 톱밥 등)에 비해 불완전연소시 발생하는 가스유출량을 약 30%수준으로 크게 낮췄고, (4) 초기 발화시 생기는 화염수준이 마지막 연소시점에 이르기까지 고르게 유지되며, (5) 연소 도중에 불이 꺼지는 일이 없어 관리가 편리한 장점이 있다.
시험시기 2018.10.2.19시~10.3.7시, 풍속 0~0.3m/s
연소자재별 특징을 보면, ① 펠릿형 목재는 연소자재 중 가장 경제적인 장점이 있으며 순차적 발화를 위해 중앙에 배치하고, ② 메탄올 젤연료는 고흡수 폴리머에 메탄올을 혼합하여 제조한 것으로 초기 점화를 용이하게 하고 지속적으로 연소되며 연소가스를 배출하지 않아 친환경적이다는 장점이 있지만 연소열량이 부피대비 작다는 단점이 있다. ③ 액체 파라핀은 메탄올과 목재를 통해 일차적으로 발화가 이뤄지고 고온에 이르면 부가적으로 발화하게 되지만, 연소시 타 자재에 비해 열방출량이 많은 장점이 있다.
불꽃 세기는 금속용기 뚜껑을 닫는 수준에 따라, 뚜껑을 절반 수준으로 열었을 때는 총 5시간 30분, 완전히 열었을 때는 1시간 30분 동안 연소 시간이 유지된다. 대기가 정체된 가운데 뚜껑을 완전히 열고 가로 세로 각 6m로 연소 자재에 불을 붙인 결과, 3시간 40분 동안 외부 기온보다 1℃ 상승한 상태로 온도를 유지할 수 있었다.
농촌진흥청은 이번에 개발한 연소자재를 특허출원하고 산업체에 기술이전을 통해 보급 중이다.
대부분 과수 농가는 저온피해를 본 뒤 대책 중심으로 대응해 왔지만, 저온피해가 잦은 과수원은 연소자재를 적극 활용해 과실이 안정적으로 달리도록 관리해야 한다.
연소자재는 지형이 낮아 냉기가 정체되는 지역과 바람이 부는 방향을 고려하여 연소자재의 배치 간격과 뚜껑 개폐수준을 조절한다. 특히 연소자재를 사용할 경우, 불을 붙일 때부터 끌 때까지 외부기온 변화를 주시하면서 연소량을 조절하고, 미리 주변을 정리해 화재 위험이 없도록 주의해야 한다. 연소자재는 지형이 낮아 냉기가 정체되는 지역과 바람이 부는 방향을 고려하여 연소자재의 배치 간격과 뚜껑 개폐수준을 조절한다. 특히 연소자재를 사용할 경우, 불을 붙일 때부터 끌 때까지 외부기온 변화를 주시하면서 연소량을 조절하고, 미리 주변을 정리해 화재 위험이 없도록 주의해야 한다.
ICT로 기상 예측해 농작물 피해를 줄인다
화성시, 포도 스마트팜 통합관제시스템 개발
명품 화성송산포도를 위해 스마트팜 기술개발에 앞장선 화성시가 스마트농업 선두주자로 자리매김했다. 화성시는 지난 2015년 전국 최초로 노지 전용 포도 스마트팜 프로그램을 개발했으며, 국비 6억2천5백만원을 포함 총 15억8천4백만원을 투입해 포도 스마트팜 통합관제시스템과 포도 ICT 종합정보시스템을 운영 중이다.
이들 프로그램은 △관수 △천·측창 개폐 △무인방제 시설 등을 원격으로 제어할 수 있어 필요 노동력을 20%이상 줄이고, 적기에 병해충을 방제해 농약 사용량 역시 20% 감소시켰다. 또한 출하시기를 조절하고 생육단계별 정밀한 환경관리로 포도의 당도를 2brix이상 높였으며, 농가 소득 역시 15% 이상 증대시켰다.
포도 ICT 종합정보시스템은 화성시 10곳에 기상장비를 설치한 후 측정된 기상 데이터(온도, 습도, 풍향, 풍속, 강우량 등)에 공간내삽 기법을 적용하여 화성시 전역의 기상데이터를 계산하면 화성시 전체의 현재 기상데이터를 120m 격자 단위로 얻을 수 있다. 이에 더해 기상청 날씨 예보 자료를 활용하면 화성시 전역의 기상데이터를 예측할 수 있다.
이렇게 계산, 예측된 기상데이터를 활용하면 스마트팜 장비가 없는 지역 또는 농장에서도 위치만 정확히 알면 현재와 미래의 기상데이터를 얻을 수 있다. 또한 이상저온과 같은 기상 위험, 병해충 위험을 예측하게 되면 해당 정보를 농업인에게 알려 위험내용에 따른 대비를 통해 농작물의 피해를 최소화할 수 있다.
이를 실현하고자 포도 ICT 종합정보시스템에서 농장 위치별 기상위험, 병해충 위험이 관측, 예측되면, 해당 위험에 대한 정보가 농업인에게 문자 메시지가 자동 발송되도록 시스템을 개발했다. 농업인에게 발송한 각 문자 메시지는 지역별, 일자별, 위험별 문자건수, 내용 등에 대한 정보의 통계를 통해 화성시 포도 농업인 재배기술 지도에 활용한다.
농작물 저온피해, 재해보험으로 만일을 대비해야
이상기우로 인한 봄동상해 주계약 반영
매년 발생하는 봄철 이상저온에 따른 농가의 피해가 확대됨에 따라, 농림축산식품부와 농협에서 운영하던 농작물재해보험의 특약으로 가입해야 했던 봄동피해 보상을 지난해부터 주계약에 반영해 운영하고 있다. 이는 해가 갈수록 봄철 기온이 평년보다 높아지고, 기온변화가 클 것이라는 기상전망에 따라, 농작물 저온피해를 막기 위한 중앙정부와 지자체의 대처 방안이다.
봄동상해 주계약 포함
과수 농가 선택 아닌 필수
봄철 저온으로 인한 농작물 피해는 최근 10년(2009~2018년)간 총 9회 발생하는 등 상시화 되는 추세다. 특히 2018년 4월초 갑작스런 기온 저하로 약 6만ha의 농작물 피해가 발생하기도 했다. 이에 따라 기존 농작물재해보험을 개선해 농가가 선택적으로 가입하던 사과, 배 단감, 떫은감 등 과수 4종의 봄동상해 보장특약을 2019년부터 주계약에 포함하고, 인삼보험 보장재해에 ‘냉해’를 추가했다.
올해는 사과·배·단감·떫은 감에 대해서 봄동상해 뿐만 아니라 일소피해(햇볕데임)까지 특약이 아닌 주계약으로 보장되도록 개편했다. 또한 단감·떫은감 보험료율 상한선을 추가로 적용해 일부 시·군에서는 보험료율 인하 효과가 나도록 했다. 또한 열매솎기 전 자연재해로 과실의 크기나 모양 등 품질에 피해를 입은 경우도 보험으로 보장한다.
4월 이상저온 현상이 정례화되고 봄동상해가 주계약에 포함됨에 따라 과수농가의 농작물재해보험 가입률은 매해 늘어나고 있다. 2018년 77%(이하 면적 기준)였던 전남의 배 농작물재해보험 가입률은 2019년 81%로 늘었고, 충북의 사과 가입률은 2018년 74%에서 지난해 90%로 증가했다. 올해 판매된 사과·배 재해보험의 전체 가입면적은 1만8215㏊다.
2019년 농작물재해보험을 돌아보면 농작물 재해피해로 9090억 원의 보험금이 농가에 지급됐다. 농작물 재해보험료(위험보험료) 수입(정부와 지자체 보조, 농가자부담 가입금액)이 4898억 원이었던 점을 감안하면 지난해 농작물재해보험 손해율은 185%에 달해 지난 2012년 357% 이후 가장 높은 것으로 나타났다. 농작물별 위험보험료 금액과 보험 지급액을 보면 주요 과수(사과·배·단감·떫은감)의 위험보험료가 1184억 원이었고, 지급된 보험금은 4159억 원으로 손해율이 무려 351.3%에 달했다. 종합과수(포도·복숭아·밤 등)도 위험보험료 506억 원, 보험금 2401억 원으로 손해율이 127.7%였다.
농업정책보험금융원 관계자는 “매해 재해보험 가입 농가가 늘어나고 있는 부분은 긍정적”이라며 “특히 지난해 과수 농가의 피해보상이 늘었고, 올해도 가입자 수가 늘어날 것으로 보여 농가의 재해보험 활용이 정착 수준에 이른 것으로 보인다”고 밝혔다. 농식품부 관계자는 “지난 겨울 온화한 기후를 보여 작물의 생육 활동이 빨라질 것으로 보인다. 이에 따라 갑자기 찾아오는 봄 추위에 농작물 피해가 늘어날 것으로 보이니 농가에서는 재해보험 가입은 물론 철저한 대비로 피해를 최소화해야 한다”고 말했다.
