신규 농업시설물의 수질오염 관리방안 마련 연구

Title
신규 농업시설물의 수질오염 관리방안 마련 연구
Authors
류재나
Co-Author
김호정; 정아영
Issue Date
2018-09-30
Publisher
한국환경정책·평가연구원
Series/Report No.
정책보고서 : 2018-07
Page
79 p.
URI
http://repository.kei.re.kr/handle/2017.oak/22348
Language
한국어
Keywords
수경재배 수질오염, 순환식 시스템, 폐양액 관리, 식물공장 수질오염원, Hydroponic Cultivation Water Pollution, Closed Hydroponic Cultivation, Hydroponic Waste Solution Management, Plant Factory Water Pollution
Abstract
This study aimed to suggest water pollution prevention measures of recently developed agricultural facilities. The national circumstance of pollution discharge generated from hydroponic cultivation and plant factories, and the management conditions were investigated first. Institutional and technical strategies to manage agricultural water pollution were suggested on the basis of the assessment on technological development both at home and abroad. ? Water pollution management strategies of hydroponic cultivation Even though hydroponic waste solution is discharged through pipes or channels, it would be difficult to collect and treat the waste solution in each farmhouse or specific place such as wastewater treatment plants. In order to minimise the discharge of waste solution and encourage water saving, technical developments in the reuse of hydroponic waste solution is required first, and institutional complements should follow. Regulatory plans need to be prepared in the longer- term perspective reflecting growth rate of the new agricultural facilities and influences of the hydroponic waste solution to water bodies. ? Technical development strategies of hydroponic waste solution Current technical development in the reuse of hydroponic waste solution is restricted to several crops studied in few research institutes. Technology markets are not yet invigorated because of limited demands. Administrative and legal system need to be prepared first for the technology market settlement. It is also essential to develop innovative technology to address the water pollution associated with waste solution discharged from hydroponic cultivation of different crop types and plant species. ? Institutional management strategies of hydroponic waste solution In Korea, most of farms are small scales. Open hydroponic cultivation is more common than the closed system because of the economic feasibility. Various agricultural assistance funds could be used for the supply of closed system. Publicity activities and educations on the technology also need to be prepared consistently. ? Water pollution management strategies of plant factory The discharges of the plant factory can be considered as point source taking into account its characteristics that the pollutants are released from discrete conveyance and can be treated easily. Though plant factory of Korea is at an early stage, it is possible to become a major pollutant source in the future as they are relatively large scale. Therefore, it is essential to manage the discharges of plant factory as point source. Investigation for the impacts on the receiving water bodies of discharges should be proceeded within the building permits.


본 연구는 수경재배 및 식물공장의 현황, 오염물 배출 관리 실태를 조사하고 국외의 관리제도 및 사례 등을 활용하여 신규 농업시설물에서 발생할 수 있는 수질오염원의 관리방안을 마련하고자 하였다. 특히 신규 농업시설물의 시설 현황 및 오염원 배출을 파악하고, 오염원 관리를 위한 제도 도입의 적정 방향을 설정하고자 하였다. 또한 수질오염 저감을 위한 국내외의 기술 수준 검토를 통하여 기술적 제어방안 등의 관리방안을 제안하고자 하였다. ? 수경재배시설 관리 방향 수경재배에서 발생하는 폐양액은 일정한 수로를 통해 배출되지만, 하·폐수처리와 같이 개별 농가에서 배출되는 폐양액을 한 곳에서 또는 개별 농가에서 수집/처리하기란 어려움이 따를 것으로 판단된다. 이에 우선적으로 수질오염물질의 배출 최소화 및 물 사용량 절약 관점에서 안정된 기술을 개발하여, ‘영농기술/방식’을 장려하며, 제도적인 보완을 추진함이 바람직할 것으로 생각된다. 이후 장기적으로 수경재배 면적 및 시설 규모 증가 등의 추이, 수체에 미치는 영향에 따른 시설 규모의 규제방안 등을 마련해야 한다. ? 수경재배 폐양액 처리의 기술적 측면의 개선 방향 순환식 시스템의 도입을 위한 기술 검토 결과, 우리나라의 기술 개발은 시설원예연구소, 전북대학교 등 소수의 연구기관에서 연구가 진행 중이며, 파프리카 등에 대한 일부 작목에 대해서만 기술이 개발되어 있는 것으로 나타났다. 이는 순환식 시스템의 수요 부족으로 인한 기술 시장의 비활성화가 주된 이유이며, 순환식 기술의 개발을 순행시키기 위해서는 제도적인 활성화 기반 마련이 병행되어야 할 것으로 사료된다. 우선적으로 필요한 부분은 생산 작물 품질 유지를 위한 기술 개발이다. 또한 국내 실정에 적합한 수경재배 작물별 기술이 완성되어야 한다. 더불어 실용적인 순환식 양액제어 시스템의 개발이 필요하다. 나아가 저비용의 설치 및 운영과 실증연구를 통한 기술 개발 및 보급이 필요하다. 순환식 시스템의 기술 이외에 오염원의 저감을 위하여 비점오염 저감시설 등을 활용하는 방안도 검토 가능하다. 시설재배는 입지 특성상 비점오염원의 성격을 보이는 노지재배 방식의 수질오염원에 비해 수집이 용이한 장점이 있다. 재배단지의 하류, 하천의 수질오염물질 유입부 등에 인공습지 등 기존의 비점오염 저감시설을 폐양액의 주성분을 고려하여 설치하는 방안도 가능할 것이다. ? 수경재배 수질오염원 관리의 제도적 측면의 개선 방향 우리나라의 수경재배 농가는 상대적으로 소규모여서 순환식 시스템 도입을 주저하는 가장 큰 이유는 경제적인 문제이다. 이에 농업보조금을 이용하여 순환식 시스템을 도입하는 소규모 농가의 시설을 지원하는 방안을 고려할 수 있다. 최근 ’18년 4월 발표된 현장지원계획에는 스마트팜 보급을 위한 컨설팅, 설명회 등의 현장지원 및 데이터 분석 컨설팅, 교육 등이 포함되어 있다. 이와 같은 정부의 시설 지원에 순환재배시스템의 시설 설치 지원을 포함하는 방안도 고려할 수 있으며, 기술에 대한 홍보 및 교육 또한 가능하다. 장기적인 관점에서는 배출수 규제를 검토하는 것이 바람직할 것이다. 현재는 영세한 규모의 농가에서 수경재배로 인한 오염원을 배출하고 있으나, 추후 수경재배 농가 면적의 증가, 오염원의 배출 정도에 따라 규모별로 차등화된 규제가 도입되어야 할 것이다. 대규모 시설의 수질오염 우려에 대해서는 장기적으로 선제적 대응이 반드시 필요하나, 그에 앞서 오염물질에 대한 모니터링, 하천에 미치는 오염부하 영향 분석, 적정 기술 개발의 안정화가 선행되어야 한다. ? 식물공장 관리방안 식물공장의 경우 국내는 도입 초기 단계에 있으나 수경재배 방식을 활용하고 ‘오염물질의 유출 지점을 확보할 수 있으며 차집이 용이하고 처리효율을 확보할 수 있다’는 점오염원의 발생 특성이 있으며, 또한 대규모 농업시설이어서 다량의 수질오염물질 배출 가능성이 있다. 이와 같은 특성으로 인하여 식물공장은 점오염원으로 관리하는 것이 바람직하다. 식물공장의 경우, 건축물/시설의 인허가 단계에서 오염물질 유출에 대한 영향 검토가 필요하다. 오염물질이 유입되는 하수처리시설의 허용 부하에 대한 검토, 배출수의 수질 및 유량의 모니터링을 통하여 공공하수처리시설 또는 폐수처리시설로의 유입 및 처리 여부를 결정해야 한다.

Table Of Contents

제1장 서 론
1. 연구의 필요성
2. 연구의 내용 및 방법

제2장 농업계 수질오염 발생 시설 현황
1. 수경재배 현황
2. 식물공장 현황

제3장 농업계 수질오염 관리 제도
1. 국내 수질오염원 관리 제도
2. 국외 농업 수질오염원 관리 제도
3. 농업계 수질오염원 관리 제도 도입을 위한 방향 설정

제4장 신규 농업시설물의 수질오염 관리 기술
1. 국내 농업계 수질오염 관리 기술
2. 해외 농업시설물 수질오염 관리 기술

제5장 신규 농업시설물의 수질오염 관리방안59
1. 수경재배 수질오염 관리방안
2. 식물공장 수질오염 관리방안

참고문헌

부록. 순환식수경재배시설 및 식물공장의 견학 사례

Abstract

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