Hydroponics(수경재배)기술04-NFT
스마트온실(식물공장)에서의 수경재배기술 04 : 박막수경(NFT)
오늘은 Hydroponics(수경재배)기술 중에 NFT 방식에 대해 정리해보려고 합니다.
그전에 스마트온실(식물공장)이라는 용어에 대해 조금 더 정리할 필요가 있을 것 같습니다.
요즘 많은 이슈가 되고 있는 스마트팜(Smart Farm), 환경제어농업(CEA : Control Environment Agriculture), 식물공장 등은 비슷한 정의를 가지고 있는 같은 의미의 다른 용어라고 볼 수 있습니다.
제가 스마트온실(식물공장)이라는 단어를 쓰는 것은 최근 이 용어를 통일하기 위한 노력 중에 이런 용어가 표준적으로 쓰기로 했다는 말을 듣고 사용하는 것입니다.
다른 이름으로 사용하셔도 틀린 것이 아닙니다.^^
그럼 스마트온실(식물공장)에서 유용하게 사용되는 Hydroponics(수경재배) 기술 중 박막수경(NFT)에 대해 간단히 정리해보겠습니다.
NFT는 Nutrient Film Technique의 약자입니다.
간단히 말씀드리면 DFT는 양액을 다량으로 담을 수 있는 곳에 모아 놓은 상태에서 그 양액에 식물을 뿌리를 담그는 것이라면 NFT는 파이프에 양액을 흐르도록 하여 그곳에 심긴 양액의 뿌리에 양액이 지나가도록 하는 것입니다.
그림에서 보시는 바와 같이 NFT의 핵심은 양액이 한 곳에 고여 있지 않고 지속적으로 흐른다는 것입니다.
NFT는 뿌리에 산소를 충분히 공급되도록 하기 위해 1973년 영국의 리틀 햄프턴(Littlehampton)에 있는 온실재배연구소(Greenhouse Crop Research Institute)의 알렌 쿠퍼(Allen cooper)에 의해 시작되었습니다.
NFT는 Hydroponics 기술 중 가장 광범위하게 많이 사용되어 거의 모든 작물에 사용되기도 하였습니다만 최근에는 상추와 같은 엽경채류 재배에 많이 사용되고 있다고 합니다.
NFT의 장점은
1. 순환식이라 양액의 손실이 작습니다. DFT에 비해 양액의 량이 많지 않기 때문에 DFT에 비해서도 상당히 작습니다.
2. 양액이 뿌리에 지속적으로 순환되므로 작물의 생장에 있어 수분 부족과 같은 문제가 발생하지 않습니다.
3. 양액에 포함된 비료성분의 환경조건에 따라 바꾸기 쉽기 때문에 환경조건의 변화에 따라 식물의 생육을 조절할 수 있습니다.
4. 양액의 공급량이나 간격을 조절하여 식물의 생육을 조절할 수 있습니다.
그 외 많은 장점 있습니다.
NFT의 단점은
1. DFT에 비해 식물이 자라는 베드 내에 공급되는 양액의 량이 작기 때문에 공급되는 양액의 온도가 외부환경에 영향에 따라 변화할 확률이 높습니다.
2. DFT에 비해 필요한 양액의 량이 작기 때문에 배양액의 비료성분이나 산성도, 미생물의 오염 등을 고려해서 엄밀한 관리가 필요합니다.
3. 정전 등으로 양액이 순환되지 않는 경우 뿌리가 건조하여 식물에 피해가 발생할 우려가 높습니다.
NFT는 가지고 있는 장점에 비해 많이 보급되지 못했습니다.
이유는 작은 량의 양액을 순환한다는 이 부분이 큰 단점으로 작용하고 있기 때문입니다.
1. 정전이 되거나 양액 순환장치에 이상이 발생하는 경우 식물의 뿌리로 가는 양액이 더 이상 공급되지 않고 그러면 식물의 뿌리가 건조하여 식물에게 광범위한 피해가 갑니다.
2. 양액을 계속 순환하여 사용하기 때문에 특정한 개체에 균이 오염된 경우 양액을 매개로 하여 단시간에 모든 식물이 감염될 수 있습니다.
3. 양액을 계속 순환하기 때문에 식물의 흡수에 따라 양액에 포함된 비료성분이 지속적으로 변화하는데 이것을 식물에 맞게 관리하기가 어렵습니다.
적은 양의 양액을 순환한다는 NFT의 장점이 오히려 단점이 되는 경우입니다.
최근에는
1. 정전이나 양액공급장치의 이상을 스마트폰 등의 기기로 실시간 모니터링을 하고 있습니다.
2. 양액이 균에 오염되는 경우를 예방하기 위해 순환된 양액을 다양한 살균장치를 통해 살균하고 양액 온도조절장치를 통해 온도조절을 하고 있습니다.
3. 식물의 흡수와 생장으로 지속적으로 변화하는 비료성분을 정밀하게 관리하기 위해 PH와 EC 등을 실시관으로 관리할 수 있는 시스템이 보급되고 있습니다.
현재는 이러한 개발을 통해 NFT의 단점을 극복해나가며 많은 스마트온실(식물공장)에서 NFT를 사용하고 있는 것으로 알고 있습니다.
참고문헌 : 양액재배, 박권우․ 김영식, 아카데미 서적, 1998
참고 : http://www.grozine.com/2014/05/05/american-hydroponics-nft-systems/
