농지범용화를 위한 스마트 토양수분제어 시스템 설계

배승종 ( Seungjong Bae ),김성필 ( Seongpil Kim ),은상규 ( Sangkyu Eun ),김수진 ( Soojin Kim ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-

2014년 국내의 농경지는 전체 국토면적 10,028천ha 중 약 16.8%인 1,691천ha를 차지하며 나머지는 산림이 6.369천ha로 63.5%를 차지하며 나머지 기타 면적이 1,968천ha를 차지하고 있다. 이중 논이 934천ha, 밭이 757천ha를 차지하고 있다. 국토면적은 간척사업 등으로 꾸준하게 증가하였으나 국토 중 농경지의 비율은 지속적으로 감소하고 있는 추세이다. 전체적으로 경지면적이 감소하는 중에서 1990년 이후 밭 면적이 증가하고 채소 및 과수 경지면적이 유지되고 있는 것은 상대적으로 논에 비하여 밭에서 보다 많은 소득이 발생하고 있기 때문으로 보인다. 한편, 우리나라의 곡물 자급률을 보면 1970년에는 80.5 %로 비교적 높은 수준의 자급률을 보이고 있으나 1980년에는 56 %, 1990년에 43 %, 2000년에 30 %, 2014년에는 24 %로 떨어져 점점 자급률이 떨어지고 있음을 알 수 있다. 다만 주곡인 쌀의 자급률은 그동안 생산기반정비 및 품종개량에 대한 꾸준한 노력과 투자로 생산량이 증가하고 국민 식생활이 변화함에 따라 1990년대 이후에는 100 %이상의 자급률을 달성하였으나 쌀을 제외한 타 작물의 자급률은 오히려 2010년 이후 5 % 대로 급격히 떨어지고 있다. 쌀을 제외한 타 작물의 자급률을 증가시키기 위해서는 논의 범용농지화가 필수적이며, 해당 농지의 생산성을 향상시키기 위해서는 기존 논토양에서 밭작물을 재배 시 자주 발생하는 습해의 제어가 필수적이다. 논에 밭작물을 재배하는 경우 토양의 특성이 다른 관계로 어려움을 겪기도 하지만 배수불량에 의한 피해가 발생하는 경우가 많으며, 논농사에 익숙한 경우 밭작물에 대한 토양수분관리가 어려운 경우가 많이 발생하고 있다. 일본의 경우 농지를 논과 밭으로 자유롭게 사용할 수 있는 의미로 범용농지 기술을 개발하고 활용하고 있는데 현재 전체 논 면적 247만 ha 중 2012년 기준 107만 ha가 범용농지로 조성되었다. 전반적인 농지면적의 변화양상과 농업노동인구의 고령화에 따른 농업 경쟁력의 약화 맟 농가소득 정체 그리고 농업에 큰 영향을 미치는 한반도 기상 이변 등의 문제점을 타개하기 위한 노력의 일환으로 Information & Communication Technology(ICT) 기반 스마트 농업 기술 도입이 추진되고 있다. 비록 농업+ICT 융합 기술은 타 산업보다 아직 초보적인 단계에 머물러 있지만, 최근 가장 활발한 연구개발이 추진되고 있는 분야를 스마트팜으로 볼 수 있다. 본 연구에서는 ICT 기술을 융합하여 농지범용화를 위해 논에서 밭작물을 재배하는 경우에 있어서 적용할 수 있는 스마트 토양수분 제어기술의 실용화에 대한 것으로 범용농지 적합형 토양수분 관리 기술의 적용성을 검토하고 시스템을 설계하여 시험포를 운영한 결과를 제시하였다.

귀농귀촌의향자에 대한 농촌지역 복지문화요인분석

배승종 ( Seungjong Bae ),김대식 ( Daesik Kim ),김수진 ( Soojin Kim ),임상봉 ( Sangbong Im ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

2004년 「농림어업인 삶의 질 향상 및 농산어촌 지역개발 촉진에 관한 특별법」(이하 ‘삶의 질 향상 특별법’)을 제정하면서부터 농어촌 주민의 삶의 질에 초점을 두고 농촌개발 정책이 추진되어 왔다. 농촌 주민 삶의 질 여건은 정주 인프라 개선 등의 정책 성과에도 불구하고, 농촌인구는 지속적으로 감소하고 있고 도농간 주택, 기반시설, 문화 등 지역격차는 여전히 큰 과제에 직면해 있는 상황이다. 2018년 ‘농어촌주민 정주 만족도 조사’결과를 살펴보면, 삶의 질 향상 정책 7대 부문에 대한 중요도 순위를 조사한 결과 농어촌주민이 가장 중요하게 생각하는 정주여건으로 보건·복지 부문을 1순위로 꼽았으며, 도시민과 농어촌주민의 만족도 격차가 가장 큰 정주여건으로도 보건·복지부문으로 나타나고 있다. 급격한 농촌사회의 과소화·고령화로 인해 농촌의 생산구조 및 기반을 축소시킴에 따라 불안정한 생활을 가속화 시키고 있으며 사회복지서비스의 수요가 증대될 것으로 예상된다. 농촌지역은 복지문화 서비스와 인프라가 열악하여 도시에 비해 인구를 유치하기 불리하고, 인구 여건의 불리는 산업입지와 서비스 공급의 불리를 가져와 저발전이 고착화되는 악순환에 빠질 위험이 크므로 이에 대한 정부 차원의 특별한 배려와 대책이 필요하다. 이상에서 살펴본 바와 같이 농촌 인구 유지 및 활성화를 위해서는 귀농/귀촌인구의 유입이 필수적이며, 돌아오는 농촌 구현을 위해서는 농촌 생활에 있어 가장 중요하게 생각되고 있는 정주여건인 복지·문화에 대한 귀농/귀촌인들의 이주 저해요인 및 유인요인을 파악할 필요가 있다. 본 연구에서는 귀농/귀촌 의향자 1,000명을 대상으로 On-line survey를 실시하여 보건의료/사회복지/문화/교육/여가체육 등 5개 부문에 대해 애로사항과 개선사항을 조사하였다. 그 결과, 귀농귀촌시 선호하는 지역으로는 중소도시에 가까운 지역과 광역시의 군지역, 대도시에 가까운 농촌지역을 꼽았으며, 귀농귀촌시 예상되는 불편요인으로는 보건의료 부문과 문화요인이 가장 큰 것으로 조사되었다. 부문별 시설 및 서비스 개선 필요사항에 대해서 보건의료와 여가체육 부문은 ‘시설 또는 공간 지원’, 사회복지 부문은 ‘인력 확충’, 문화와 교육 부문은 ‘프로그램 확대’를 가장 우선적으로 필요하다고 응답하였다.

농지범용화를 위한 토양수분 제어시스템 구축 및 적용성 분석

배승종 ( Seongpil Kim ),김성필 ( Seungjong Bae ),은상규 ( Sangkyu Eun ),김수진 ( Soojin Kim ),허준 ( Joon Heo ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

2014년 국내의 농경지는 전체 국토면적 10,028천ha 중 약 16.8%인 1,691천ha를 차지하며 나머지는 산림이 6.369천ha로 63.5%를 차지하며 나머지 기타 면적이 1,968천ha를 차지하고 있다. 이중 논이 934천ha, 밭이 757천ha를 차지하고 있다. 국토면적은 간척사업 등으로 꾸준하게 증가하였으나 국토 중 농경지의 비율은 지속적으로 감소하고 있는 추세이다. 전체적으로 경지면적이 감소하는 중에서 1990년 이후 밭 면적이 증가하고 채소 및 과수 경지면적이 유지되고 있는 것은 상대적으로 논에 비하여 밭에서 보다 많은 소득이 발생하고 있기 때문으로 보인다. 한편, 우리나라의 쌀을 제외한 타작물의 자급률은 2010년 이후 5%대로 급격히 떨어지고 있다. 쌀을 제외한 타 작물의 자급률을 증가시키기 위해서는 논의 범용농지화가 필수적이며, 해당 농지의 생산성을 향상시키기 위해서는 기존 논토양에서 밭작물을 재배 시 자주 발생하는 습해의 제어가 필수적이다. 일본의 경우 농지를 논과 밭으로 자유롭게 사용할 수 있는 의미로 범용농지 기술을 개발하고 활용하고 있는데 현재 전체 논 면적 247만 ha 중 2012년 기준 107만 ha가 범용농지로 조성되었다. 일본의 농지 범용화 기술은 작부체계의 유사성으로 국내에서 활용에 대한 시사점이 큰 기술로 논과 밭으로 사용할 경우 관개 및 배수의 조절기술로 요약할 수 있으며 대표적으로 FOEAS 시스템을 들 수 있다. FOEAS는 배수불량에 따른 피해를 방지하기 위하여 지하배수 및 지하관개기술을 결합한 시스템이다. 전반적인 농지면적의 변화양상과 농업 노동인구의 고령화에 따른 농업 경쟁력의 약화 및 농가소득 정체 그리고 농업에 큰 영향을 미치는 한반도 기상 이변 등의 문제점을 타개하기 위한 노력의 일환으로 Information & Communication Technology(ICT) 기반 스마트 농업 기술 도입이 추진되고 있다. 본 연구에서는 농지범용화를 위해 필요한 많은 기술 및 시설 중에서 배수가 불량한 농지에서 우선적으로 고려되는 주요 시설인 지하배수암거 시스템과 스프링클러를 이용한 관개를 위한 스마트 토양수분 제어시스템을 구축하였다. 토양수분 제어를 위한 관개 및 배수 시나리오를 적용한 하드웨어 및 소프트웨어를 개발하고 시험포에 적용한 결과를 제시하였다. 경험적으로 수행하던 관개 및 배수에 대비한 스마트 토양수분제어의 결과와 작물수확량(감자)의 비교를 통하여 시스템의 적용성을 고찰하였다.

주요 밭작물 정비유형에 따른 대상지 선정 및 정비계획 수립

유승환 ( Seungjong Bae ),배승종 ( Seunghwan Yoo ),김성필 ( Seongpil Kim ),김수진 ( Soojin Kim ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

산업화 이후 우리나라 농정의 초점은 주곡인 쌀의 자급 달성에 있었기 때문에 이를 지원하는 농업생산기반정비 역시, 거의 전적으로 답작영농 부문에 치중되어 왔다. 따라서 밭농업기계화율(56%)은 논농업(94%)에 비해 현저히 낮고, 파종, 정식 및 수확 작업의 기계화는 초기 단계에 머물고 있는 실정이다. 전체 밭면적(764천ha)중 밭기반정비 대상면적은 13%(110천 ha)수준으로, 지금까지 106천 ha를 정비하여 사실상 완료단계이며, 상대적으로 조건이 불리한(경사도 7%) 밭이 전체 밭면적의 2/3를 넘고 있는데, 이러한 밭은 전혀 정비가 계획되어 있지 않아 이에 대한 적극적인 정책적 대응이 요구되고 있는 실정이다. 또한 밭농업은 대부분 소농경영체제로 인해 자본투자 능력이 매우 취약하여 기계화, 규모화, 성력화 추진에 근본적인 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 우리나라 밭기반정비 패러다임을 ‘취약한 밭농업 인프라 여건을 단순히 현대화’에서 벗어나 ‘취약한 인프라 여건을 새로운 성장동력화’하는 발상의 전환에 의한 새로운 정비시스템과 기법을 개발하기 위하여 농업생산환경 빅데이터 분석을 통한 지역 및 작물 맞춤형 밭농업 기계화 방안 연구를 수행하고 있다. 이러한 연구 중 생산환경에 대한 데이터 분석을 통하여 고구마, 양파 및 배추에 대한 대상지를 선정하였으며 각 대상지에 대한 생산기반정비 기본구상(안)을 도출하였다. 본 과업에서는 기본 생산기반정비요소 중 용수원 및 용수조직, 배수조직, 농도에 대하여 지역에 적합하도록 정비방안을 도출하였으며 각 대상지의 정비방안에 대한 적정성을 검토하였다. 향후 본 연구에서 설정한 계획모델인 3대 프레임(농업경제, 환경보전, 사회통합) 등 밭기반 정비의 단순화 및 집약화에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

농지범용화를 위한 지하배수 시스템 적용 시험포 조성 및 모니터링

김성필 ( Seongpil Kim ),배승종 ( Seungjong Bae ),은상규 ( Sangkyu Eun ),김수진 ( Soojin Kim ),이준구 ( Joongu Lee ),허준 ( Joon Heo ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

현재 쌀 수입량과 생산량이 수요를 초과하여 쌀이 남는 현실과 쌀을 제외한 작물의 자급율 증대라는 요구와 맞물려 농지의 범용적 활용과 관련된 기술의 확보 및 실용화에 대한 필요성이 증대되고 있다. 하지만 현재까지 농업생산기반정비는 주로 쌀 자급기반 확충 차원에서 논 위주로 이루어져 쌀의 자급기반, 기계화 영농기반 등은 어느 정도 마련되었으나, 밭의 경우 미흡한 기반정비, 낮은 수준의 기계화 등의 문제가 남아 있는 상황이다. 또한 논에서 밭작물 재배 비율이 꾸준히 증대되고 있어 기술적 대응의 필요성이 커지고 있다. 이러한 관점에서 논으로 사용되는 농지를 밭으로 활용하고 다시 논으로 환원할 수 있는 농지의 범용화에 대한 관심과 요구가 증대되고 있는 실정이며, 관련한 연구 또한 지속적으로 수행되고 있다. 본 연구에서는 농지범용화를 위해 필요한 많은 기술 및 시설 중에서 배수가 불량한 농지에서 우선적으로 고려되는 주요 시설인 지하배수암거 시스템 설계와 관련된 주요 변수와 이를 이용한 설계기법에 대하여 제시하고, 시험포를 선정하고 설계된 배수암거 시설의 실증적 연구를 위한 시험포 구축과정을 제시하였다. 농지범용화의 설계는 지표 및 지하배수와 지하관개의 설계로, 기본적으로 지표에서 유출·입되는 수량(Rain fall, evapotranspiration)과 지하시설을 통한 유출·입되는 수량(Irrigation, Drainage)과의 관계에서 적정한 지하수위 또는 토양함수량을 확보하기 위한 지하시설의 심도와 간격을 결정하는 문제로 요약할 수 있다. 본 연구에서 지하배수 암거의 설계는 부정류방정식을 활용하였고 기타 시설의 배치 및 구상은 농업생산기반정비사업계획 설계기준(배수편)을 준용하였다. 먼저, 지하배수 암거의 설계와 관련된 기법과 각 변수의 산정방법을 검토하였다. 설계 시 주요 항목으로 계획지하수위, 암거의 매설간격 및 매설깊이, 암거의 관경 및 기울기를 검토하였고 설계시 필요한 변수로 단위계획배수량, 지하수위, 투수계수, 유효간극률, 암거의 유효반경 등을 제시하고 각 변수의 산정방법과 검토사항을 제시하였다. 그리고 지하 배수암거를 시공한 시험포를 운영하면서 지하배수에 따른 농지의 토양수분 및 지하수위 변화를 모니터링하여 시설의 효과를 검증하였다. 또한 향후 시뮬레이션 및 지속적인 연구를 위해 토양수분 시뮬레이션 도구인 DRAINMOD의 예측결과와 비교하여 결과를 제시하였다.

농촌생활서비스 평가모델을 위한 현장 기초조사 및 만족도 조사

김동현 ( Donghyeon Kim ),배승종 ( Seungjong Bae ),김수진 ( Soojin Kim ),홍상원 ( Sangwon Hong ),장태일 ( Taeil Jang ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

최근 지방분권으로 인해 일반농산어촌개발사업이 지자체로 이양되면서 읍면 소재지 거점 개발은 농식품부가, 배후마을의 정주여건 개선은 지자체가 전담하는 구조로 정책 주체가 이원화 되고 있다. 이에 따라 각 지자체에서는 합리적인 사업 추진을 위한 농촌마을 평가모델이 필요한 실정이다. 본 연구는 농촌 마을의 생활서비스 형태를 기반으로 지역적, 사회경제적 특성을 반영하고 거점 및 배후공간을 구분하여 농촌 마을의 생활서비스 평가를 위한 현장 기초조사 및 만족도 조사를 수행하는데 목적이 있다. 대상 지역은 농촌 인구수, 가구수, 접근성, 그리고 지역적 특성 등을 고려하여 충청남도 논산시를 선정하였다. 농촌 생활서비스를 평가하기 위해 현황, 보건, 복지, 교육, 문화, 편의, 안전 등으로 분류하여 평가지표를 설정하였다. 평가지표를 조사하기 위해 현장기반조사 방법론을 정립하고 현장조사 대상 도출 및 관련 지자체와의 협업체계 등을 수립하였다. 더불어 마을 이장을 대상으로 농촌생활서비스의 만족도를 조사하여 정량적인 거리와 비교하여 농촌생활서비스 개선에 대한 시사점을 도출하고자 한다. 향후 지자체에서 본 농촌생활서비스 평가모델을 지속적으로 사용할 수 있도록 평가지표의 자료출처를 제공하고, 델파이 분석 및 AHP 기법을 통하여 중요 평가지표를 도출하여 평가지표의 간소화 및 지자체가 손쉽게 사용할 수 있도록 농촌 마을 평가모델 매뉴얼을 제시하는 것이 목표이다. 본 연구는 농촌마을의 생활서비스 수준을 평가할 수 있으며, 객관적인 근거자료를 기반으로 사업대상지구 선정 및 사업방향 설정 등 지역개발사업 추진에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

농업생산기반정비사업의 예비타당성조사 정책성평가: 판교지구 다목적 농촌용수개발사업을 중심으로

김수진 ( Soojin Kim ),배승종 ( Seungjong Bae ),유승환 ( Seunghwan Yoo ),김윤형 ( Yoonhyung Kim ),김규전 ( Kyujeon Kim ),윤성은 ( Sungeun Yoon ),김정훈 ( Jeonghoon Kim ),곽영철 ( Yeongcheol Kwak ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

판교지구 다목적 농촌용수개발사업은 서천군 일대의 가뭄상습지역을 대상으로 농업용수의 안정적 공급 및 농어촌 생활환경 개선을 위한 신규 대상사업으로 추진 중에 있으며, 2019년 7월 기재부 예비타당성조사대상사업으로 선정되었다. 예비타당성조사는 1999년 도입되어 대규모 공공투자 사업의 효율성 제고 및 재정건전성 확보에 기여해 왔다. 제도 도입후 20년이 경과하면서 지역간 균형발전과 다양한 사회적 가치 실현, 경제·사회적 여건 변화를 적극적으로 반영할 필요성이 꾸준히 제기됨에 따라 사회적 요구를 반영하여 예비타당성조사 제도의 개편 방안이 마련되었다(기획재정부, 2019). 예비타당성조사 제도 개편에 따른 종합평가(AHP)강화로 정책성 평가를 위한 사전 준비가 필요하게 되었으며, 정책성 평가 내실화 등 개편된 항목 중심으로 구체적인 분석과 논리보강을 통해 사업실현을 위한 대응자료를 준비할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 「판교지구 다목적 농촌용수 개발사업」의 예비타당성조사 제도 개편에 따른 정책성 평가를 시행하여 향후 사업의 원활한 추진을 도모하고자 하였다. 정책성 평가는 사업추진여건, 정책효과, 특수평가 3부분으로 구분되며, 신설된 정책효과 항목은 주민 삶의 질에 기여하는 일자리효과, 생활여건 영향, 환경성, 안전성을 평가하였다. 본 연구에서 정책성 평가항목은 예타지침, 사회적가치, 경제성 편익 등을 고려하여 21개 항목을 선정하여 정량ㆍ정성적으로 평가하였다. 먼저 사업추진여건에서는 사업추진의 타당성을 판단하기 위해 해당 사업과 상위계획과의 연관성 또는 일치성을 검토한 결과 매우 일치하는 것으로 나타났다. 주무부처와 지역주민(164명)에 대한 설문조사를 시행한 결과, 주무부처 및 관련 지자체의 추진 의지가 매우 높고, 지역주민의 태도 등 전반적인 외부여건에 대해 상당히 높은 선호도를 보이는 것으로 나타났다. 정책효과는 총 17개(일자리효과 2개, 생활여건 영향 8개, 환경성 평가 4개, 안전성 평가 3개)항목을 선정하여 평가하였다. 일자리효과는 직접고용 총 2,821명(6년간), 간접고용 연간 355∼387명으로 나타났다. 생활여건 영향 평가항목 중 영농시간 단축효과는 가구당 22.6∼84.0시간으로 나타났고, 농민 진료비 절감은 12.8억으로 나타났다. 환경성 평가항목 중 환경용수 공급은 단위면적당 361.7mm 추가 공급이 예상되고, 부사호의 염도 개선 뿐만 아니라 DO, COD, T-N, T-P 등 수질 개선 효과도 기대되었다. 안전성 평가항목 중 농작업재해 저감효과는 년간 2.5∼2.7건 저감효과가 있는 것으로 나타났다. 특수평가 항목의 재원조달 위험성과 문화재 가치 훼손 평가항목은 영향이 매우 미미한 것으로 나타났다. 본 연구결과는 향후 다목적 농촌용수개발사업 예비타당성 조사 시 사회적 가치평가 부분의 기초자료 및 신규사업 확대를 위한 근거자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

범용농지에서 토양수분 제어를 위한 스마트 관개 시나리오 구축

김성필 ( Seongpil Kim ),배승종 ( Seungjong Bae ),장민원 ( Minwon Jang ),김수진 ( Soojin Kim ),허준 ( Joon Heo ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

쌀을 제외한 타 작물의 자급률을 증가시키기 위해서는 논의 범용농지화가 필수적이며, 해당 농지의 생산성을 향상시키기 위해서는 기존 논토양에서 밭작물을 재배 시 자주 발생하는 습해의 제어가 필수적이다. 전반적인 농지면적의 변화 양상과 농업 노동인구의 고령화에 따른 농업 경쟁력의 약화 맟 농가소득 정체 그리고 농업에 큰 영향을 미치는 한반도 기상 이변 등의 문제점을 타개하기 위한 노력의 일환으로 Information & Communication Technology(ICT) 기반 스마트 농업 기술 도입이 추진되고 있다. 비록 농업+ICT 융합 기술은 타 산업보다 아직 초보적인 단계에 머물러 있지만, 최근 가장 활발한 연구개발이 추진되고 있는 분야는 스마트팜으로 볼 수 있다. ICT 융합과 관련한 스마트팜 연구개발은 시설원예를 중심으로 농림축산식품부와 산업통상자원부, 농촌진흥청이 주도하고 주로 자동제어와 환경위치정보, 생육정보 등을 중심으로 진행되고 있으나 국내 스마트팜 관련 기술수준은 최고 기술보유국 대비 70% 수준으로 기술적 차이는 약 6년 내외로 나타나고 있다. 농산물 유통 등에서도 ICT를 접목한 시업이 확대 추진 중이나 아직 초기단계로 현장 활용도가 낮은 상황으로 평가되고 있고, 최적생육 모델 등의 알고리즘은 연구 추진 중으로 현장에서 활용은 아직 미미한 실정이다. 본 연구에서는 농지범용화 대상지에서 토양수분의 최적 제어를 위한 시나리오와 제어 프로그램을 구축하였다. 제어프로그램은 포장용수량, 영구위조점, 기준토양수분 등 토양정보와 작물의 종류, 재비기간 및 근군역높이 등 작물의 정보를 고려하도록 하였다. 또한 본 연구에서는 5일 이내에 강우 예보가 있는 경우 관개일과 관개량을 조절하기 위하여 기상예보자료를 이용하도록 하였다. 프로그램은 지속적으로 현재일 기준으로 이전 5일간의 평균 소비수량을 적용하여 토양수분을 모의하고 관개일과 관개량을 계산하도록 하였으며 강우예측자료와 비교하여 최종적으로 관개여부와 관개시간을 도출하도록 하였다. 본 연구에서 구축된 시스템은 시험포에 적용하여 향후 모니터링 및 적용성을 검증할 계획이다.

농업용 저수지 저수율을 이용한 충남지역 2015년 가뭄 분석

김소래,장민원,김수진,배승종,Kim, Sorae,Jang, Min-Won,Kim, Soojin,Bae, Seungjong 한국농공학회 2017 한국농공학회논문집 Vol.59 No.2

The objective of this study was to analyze the temporal and spatial characteristics of agricultural drought by tracking the daily reservoir storage in Chungnam province. All daily records of the percent of reservoir storage from 2000 to 2015 were collected for 130 irrigation reservoirs from the RIMS (Rural Infrastructure Management System). The temporal change of province-wide average reservoir storage and the statistics showed that the annual average and minimum percent of reservoir storage in 2015 were extremely low like as those in the historical drought years of 2001 and 2012. The minimum reservoir storage on record was a 41 % at the end of September and remained far less than its historical average even until the end of the year. Furthermore, the annual average reservoir storage (68.3 %) recorded the lowest on record since 2000. In addition, about half of 130 major irrigation reservoirs in Chungnam fell into the risk of water shortage below 30 % full, and, in terms of annual minimum reservoir storage, the 79 reservoirs yielded lower storage in 2015 comparing with the measured in another drought year, 2001. On the other hand, irrigation reservoirs of comparatively worse storage condition revealed to be mostly located on the inside, such as Cheongyang-gun and Hongsung-gun. Conclusively, the low reservoir storage, still far below average even on December 2015, induced a serious concern about that more extreme drought would happen in the next spring.

범용농지에서 토양수분제어 시나리오 구축

김성필 ( Seongpil Kim ),배승종 ( Seungjong Bae ),은상규 ( Sangkyu Eun ),김수진 ( Soojin Kim ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-

2014년 국내의 농경지 면적은 1,691천ha 이며, 이중 논이 934천ha, 밭이 757천ha를 차지하고 있다. 논의 면적은 1990년까지 증가하다가 이후 지속적으로 감소하는 추세이며 반대로 밭 면적은 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 전체적으로 경지면적이 감소하는 중에서 1990년 이후 밭 면적이 증가하고 채소 및 과수 경지면적이 유지되고 있는 것은 상대적으로 논에 비하여 밭에서 보다 많은 소득이 발생하고 있기 때문으로 보인다. 논에서 밭작물의 재배는 쌀의 과잉과 농가의 소득보전 등 많은 이유로 정부 등에서 지원하고 장려하는 사업이며 농지범용화 사업의 필요성이 제기되고 있다. 우리나라 농업 인구의 감소 및 고령화추세는 뚜렷하여 ‘2014년 농림어업조사 결과’에 따르면 농가 고령화율은 2014년 12월 기준 39.1%로 전년보다 1.8 %포인트 높아졌다. 고령화율은 2010년 31.8 %에서 매년 2 % 포인트 가량씩 빠르게 높아지고 있고 전체 인구 고령화율(12.7 %)의 3배를 넘는 수치이다. 농가 경영주 평균연령도 2014년 66.5세며, 고령인구 기준인 65세를 넘어선 2013년보다 1.1세 높아져서 농가 경영주의 39.7 %는 70세 이상, 60대 29.5 %, 50대 22.5 % 등 이다. 논에서의 밭작물 재배시 토양수분의 스마트 제어는 생산성 향상 뿐만 아니라 농업인구의 고령화에 대비한 주요한 수단이 될 것으로 기대된다. 본 연구에서는 ICT 기술을 융합하여 농지범용화를 위해 논에서 밭작물을 재배하는 경우에 있어서 적용할 수 있는 스마트 토양수분 제어기술의 기초적 연구로 토양수분을 제어하기 위한 시나리오를 구축하는 연구이다. 먼저 대상 농지의 토양특성을 고려하여 관개의 시작점과 종료점이 되는 토양수분의 범위를 결정하여야 하며, 최적 토양수분범위 내에서 토양수분을 제어하기 위해서 1회 관개시간을 결정하여야 한다. 본 연구에서는 시험 운영 중인 시험포의 토양함수특성(Soil water characteristics)을 결정하였으며, 자동제어가 되지 않는 관행적인 관개에서 토양수분의 범위를 모니터링하였다. 모니터링 결과를 이용하여 토양수분 제어를 위한 관개시점과 관개시간을 결정하였다. 이러한 과정을 토양수분제어를 위한 시나리오로 제시하여 향후 범용농지에서 토양수분제어 시스템에 활용하고자 한다.