[ 농촌진흥청 국립농업과학원 공동기획  ] 우수 연구성과 현장 속으로 1

농촌진흥청 국립농업과학원은 농업기초과학 연구와 현장적용 실용기술 연구·개발의 성과를 바탕으로 한국농업의 미래를 개척해 나가고 있다. 농업분야 기초연구를 비롯해 비용절감과 현장적용 효율성 제고 등의 다양한 연구를 국립농업과학원이 선도해 나가고 있는 것이다.

최근에는 ‘농장맞춤형 기상·재해 조기경보시스템 개발’ , ‘작물 수분스트레스 기반 스마트 관개시스템 개발’ , ‘토종벌 낭충봉아부패병 저항성 품종 개발’ 등의 기후 관련 연구성과도 주목받고 있다. 본보는 농과원이 R&D 우수성과로 추천한 분야별 연구를 3회에 걸쳐 소개한다. [편집자 주]

■ 토지대장 상 전국 모든 농장 날씨 예측 가능

매년 기후변화로 인한 영향이 점차 빈번해지고 있다. 올해 역시 봄철 냉해와 가뭄피해부터 여름 장마, 초가을 폭우까지 농업인들의 피해가 컸다. 따라서 기상청에서 발표하는 기상예보를 농업에 특화해 농업인들이 선제적으로 대응할 수 있는 기술의 필요성이 요구돼 왔다.

농촌진흥청 국립농업과학원 기후변화평가과 심교문 연구관과 연구진이 개발한 ‘농장맞춤형 기상·재해 조기경보시스템’ 은 2020년 농림식품분야의 국가연구개발 우수성과 100선에도 선정된 이 부분에 특화된 기술이다.

농장맞춤형 기상·재해 조기경보시스템은 간단하게 설명하면 농장 상황에 맞는 맞춤형 날씨, 재해 정보, 대응 방법 등을 인터넷과 모바일을 통해 미리 확인할 수 있는 서비스다. 

기상청에서 일반 국민을 대상으로 공통으로 제공하는 동네예보, 중기예보 같은 각종 기상정보를 바탕으로 농장의 지형 특성과 농촌지역에서 관측한 기상정보를 반영해 30×30m (900㎡) 단위로 상세한 농장단위의 기상과 재해 예측정보를 재해위험을 줄이거나 회피하기 위한 기술정보와 함께 개별 농업인들에게 전달된다. 좀 더 상세하게 설명하면 이 서비스는 먼저 기상청의 5㎞ 격자를 사방 30m의 미세격자로 더 잘게 분해하고 작은 규모의 기상현상을 반영해 동네예보에 담긴 기상정보를 미세격자 단위의 국지기상 정보로 가공한다.

 이 미세격자의 면적은 900㎡, 즉 270평 정도이므로 이론상 토지대장에 등록된 전국의 모든 농장을 표현할 수 있다.  

■ 사과, 배 등 작물 30종 기상대책 서비스 제공

농장맞춤형 기상·재해 조기경보시스템의 주요 서비스로는 농장기상 알림, 대응조치 등이 있다. 농장기상은 기온, 강수량 같은 기상요소 10종을 30∼270m 격자 형태의 농장단위로 상세히 제공하고, 농장재해는 가뭄과 서리피해 같은 기상재해 15종을 작물생육 상황에 맞게 제공한다. 대응조치는 사과, 배 등 작물 30종에 대한 생육단계별 사전, 즉시, 사후 맞춤형 대책을 제공한다. 

농가 서비스는 인터넷(https://agmet.kr)과 모바일(문자, 앱, 웹)을 통해서 제공된다. 2022년 9월 현재, 전국 41개 시군에 적용되고 있는데, 인터넷 서비스는 서비스 대상 시군의 모든 농업인이 이용할 수 있다. 

모바일 서비스는 서비스를 신청한 농업인에 대해서 맞춤형 정보를 제공하고 있다. 현재 41개 시군의 약 14,400여 농업인이 본인의 농장위치와 재배작물 등의 농장정보를 시스템에 등록해 모바일 서비스를 개별로 받고 있다. 

2027년까지 전국 155개 시군으로 서비스를 확대할 계획이다. 만약에 이 서비스를 전국 155개 시·군으로 확대해 개별농가에서 예상되는 기상재해로 인한 손실 규모를 10%만 줄일 수 있다면 기상이변으로 인한 농업재해 피해 복구지원액을 연간 242.9억 원씩 줄일 수 있다. 

또, 2019년 기준 연간 8,980억 원인 농작물재해보험 지급액을 연간 898.0억 원씩 줄일 수 있어, 연간 총 1,141억 원을 절감할 것으로 기대된다. 또한, 농장단위의 상세한 기상·재해 예측정보의 농업·농촌 현장서비스를 통해서 개별 농가의 농작업 계획 수립이 가능해진다.

■ 예보자료 3시간마다 제공, 사전·사후 대책 알려

농업기상재해 조기경보서비스의 정착은 얼마나 유연하게 예측해서 안내하느냐에 달려있다. 같은 동네라도 지형적 특성에 따라, 재배하는 작물에 따라 영향이 다르기 때문이다.

농업기상재해 조기경보서비스는 기상청으로부터 동네예보와 중기예보같은 예보자료를 제공받아 농장의 위치에 따른 지형효과 등을 반영해 농장단위 날씨를 예측해 활용하고 있다. 

기상청에서는 예보자료를 3시간 마다 제공하고 있으며, 따라서 농장단위 기상과 작물의 생육상황을 고려한 재해예측 정보도 3시간 마다 갱신되어 서비스되고 있다. 현재 농업기상재해 조기경보서비스는 최대 9일 미래까지 일별 예측정보를 제공하고 있지만, 농촌현장에서는 시간별 예측 정보의 제공에 대한 요구가 많아서, 향후에는 실시간으로 예측해 제공될 것으로 기대를 모으고 있다.

이렇게 하면 농업인들은 매뉴얼에 따른 ‘관리대책’ 을 세울 수 있게 된다. 재해위험 발생 시 사과, 배 등 36개 작물에 대한 생육단계별 위험을 예방하거나 피해를 줄일 수 있는 사전·즉시·사후 대책이 제공되기 때문이다.

예를 들어, 사과의 개화기에 저온해가 예측될 경우, 사전대책으로는 ‘방상림 설치로 냉기 유입 차단’ 등이 해당되고, 즉시대책으로는 ‘방상팬으로 바람을 송풍해 찬 공기 전체 방지, 상하층 공기혼합으로 온도상승 유도’ 등이 해당된다. 사후대책으로‘꽃눈 일부가 피해를 받은 경우, 착과량 확보위해 적화 및 적과시기를 늦춤’ 등이 해당된다.  

■ 맞춤형 기상·기후 정보 최대 6개월까지 예측 기대

2000년대부터 기후변화에 따른 이상기상의 상시화로 농업분야의 기상재해 피해가 급증하고 있다. 특히, 우리나라는 지형이 복잡해 같은 마을에서도 농장의 위치에 따라서, 심지어는 동일한 농장임에도 작물이 자라는 장소에 따라서 재해피해를 입는 양상이 다르게 나타난다.

다시 말해, 농장단위의 상세한 기상정보의 생산이 기술적으로 가능해야만 조기경보서비스에 의해 피해저감 효과가 발휘될 수가 있다는 뜻이다.

농업분야의 기후위기 대응을 위해 필요한 기술로는 농업부문의 맞춤형 기상·기후정보 생산 기술, 농업부문의 분야별 기후변화 영향 평가 및 예측기술, 농업부문의 선제적 재난·재해 위험관리 기술, 기후적응형 농업 생산·관리 기술로 대변 할 수 있다.

최근 이상기상 현상에 따른 기상재해의 빈발로 농산물의 생산성 및 품질 저하, 농산물의 수급 불안, 병해충 발생 및 외국에서 날아오는 해충 증가 등의 복합적인 문제가 야기되고 있다. 

이에 따라 연구진은 앞으로 재해 예측뿐만 아니라 병해충 발생 예측, 작황 예측 등 이상기상과 기후변화에 밀접한 다양한 농업예측 모형과도 연계할 계획이다. 

아울러, 농업부문에서 활용할 수 있는 맞춤형 기상·기후 예측정보의 생산을 현재의 최대 9일 미래에서 1∼6개월 미래까지 확대하는 등의 관련 연구를 현재 수행하고 있다.