농림식품기술기획평가원(원장 노수현, 이하 농기평)은 농림축산식품부 연구개발사업(첨단농기계산업화기술개발사업)을 통해 시설원예 농가에서 작물의 광합성 효율을 높여 생산성 향상과 생산비용을 절감할 수 있는 ‘유해가스 배출이 없는 촉매형 탄산가스 발생기’ 국산화에 성공했다고 밝혔다.

작물은 햇빛을 이용해 이산화탄소를 탄수화물로 만드는 광합성을 통해 성장한다. 밀폐된 온실에서는 광합성 작용으로 실내 이산화탄소 농도가 크게 달라진다. 해뜨기 직전에는 이산화탄소 농도가 700~1,500ppm으로 높지만 해가 뜨면 광합성을 시작해 2~3시간이 지나면 300ppm 미만으로 크게 감소하게 된다. 이산화탄소 농도가 감소하면 작물의 성장이 느려지게 된다.

그렇다고 이산화탄소 농도가 높을수록 좋은 것만은 아니다. 작물 종류와 생육단계, 광도, 수분 등 환경 조건에 따라 적정 이산화탄소 농도가 다르다. 엽채류와 장미의 경우 700~1,500ppm, 오이와 파프리카는 700~1,200ppm 그리고 멜론과 딸기는 500~1,000ppm 정도가 알맞다. 일반적으로 700~1,200ppm 범위가 가장 좋으며 이 범위보다 높아지면 오히려 식물에 해를 끼쳐 생산성이 감소될 수 있다. 그래서 온실 내부의 이산화탄소 농도를 일정하게 유지하는 것이 매우 중요하다.

이 때문에 시설원예 농가에서는 일본이나 네덜란드 등에서 수입한 연소식 이산화탄소 발생기를 사용하는 경우가 많다. 기존의 연소식 이산화탄소 발생기의 경우 연소에 의한 열이 발생하고 일부 일산화탄소나 탄화수소 등 유해가스를 발생시키는 단점이 있다. 이에 ㈜다온알에스는 국내 최초로 시설원예 환경에 적합하면서 열 발생이나 유해가스 배출이 없는 촉매형 이산화탄소 발생기를 개발하게 되었다.

연구팀에 따르면 개발된 제품을 딸기 농장에 설치하여 실험한 결과 수확량이 증가하였을 뿐만 아니라 과실 크기와 당도가 증가하는 등 생산성이 약 13% 정도 향상되었다고 한다.

또한 기존 수입 제품의 경우 고온열풍을 배출하기 때문에 작물 가까이에 설치할 수 없는 데다 환기가 필요해 온실 벽면에 결로가 발생하고 이로 인한 곰팡이 발생 등의 단점이 있었다.

반면에 개발된 제품은 35~40℃ 온도로 가스를 배출하기 때문에 작물 가까이에 설치가 가능하고 환기도 필요없어 외부와의 온도차로 인한 작물 피해를 줄일 수 있다고 한다.

개발된 제품은 농림축산식품부로부터 신기술(53-107) 인증을 획득하였으며 가스용품검사 등을 거쳐 제품화에 성공하였고 현재 시판중이다.

농기평 노수현 원장은 “그 동안 수입제품에 의존하던 이산화탄소 발생기가 국산화되어 수입대체 효과 뿐만 아니라 농가 생산성 향상, 생산비 절감 등 농민 소득 증대에 기여할 것으로 기대된다”며 “앞으로도 국내 농가에서 사용하고 있는 농기계의 국산화와 성능 고도화를 위한 연구개발에 지속 지원해 나가겠다”고 밝혔다.