비료·작업시간 줄이고 수확량은 늘린 '스마트 이앙기' 나왔다

농진청 개발…비료 29%·작업시간 40% 줄고 수확량 10% 늘어
전국 벼 재배지 적용 시 연간 5천600억원 농자재 비용 절감 기대

농촌진흥청 국립농업과학원이 개발한 '이앙 동시 위치별 맞춤형 비료 살포량 조절 스마트 이앙기'. 2026.5.27. 농진청 제공

모내기와 동시에 논의 구역별 토양 상태를 분석해 비료량을 자동으로 조절하는 스마트 이앙기가 개발됐다. 비료 사용량과 작업시간을 크게 줄이면서도 쌀 수확량은 늘리는 '일석사조' 효과가 현장 시험에서 확인됐다.

농촌진흥청 국립농업과학원은 27일 '이앙 동시 위치별 맞춤형 비료 살포량 조절 스마트 이앙기'를 개발했다고 밝혔다. 같은 날 전북 김제시 부량면 논에서 현장 연시회도 열었다.

기존 이앙기는 논 전체에 정해진 양의 비료를 일정하게 뿌리는 방식이다. 그러나 같은 논 안에서도 물 빠짐 정도, 유기물 함량, 지력 차이 등에 따라 벼가 필요로 하는 양분량이 달라진다. 양분이 부족한 곳은 벼 생육이 저하되고, 충분한 곳은 비료 과다 상태가 된다. 남은 비료 성분은 하천으로 흘러들어 수질오염을 일으키고, 불필요한 비료비와 인건비로 농가 경영 부담도 키운다.

이번 스마트 이앙기는 이를 해결하기 위해 네 가지 핵심 기술을 하나로 연결했다. 시군 농업기술센터와 농촌진흥청 토양 정보 시스템 '흙토람'의 처방 데이터를 토대로 구역별 적정 비료량을 산정하고, 이를 바탕으로 시비 처방 지도를 만든다. 이앙기에 탑재된 제어 장치는 고정밀 위성 위치 정보(RTK-GNSS)로 현재 위치를 실시간으로 파악하고, 처방 지도에 따라 비료 살포량을 자동으로 조절한다. 위치 인식 오차는 ±2㎝ 이내, 비료 살포량 제어 정밀도는 ±5% 이내다.

지난해 경기도 화성시 벼 재배 농가 4개 포장(합산 1㏊)에서 진행한 현장 시험 결과, 관행 대비 1㏊ 기준 비료 사용량은 29% 줄었고, 수확량은 10% 늘었다. 구역별 수확량 편차도 33% 감소했다. 시험에 사용한 품종은 경기농업기술원이 고품질 쌀 생산을 목적으로 개발한 '여리향'이다.

이앙과 시비를 동시에 수행하는 덕분에 노동력 절감 효과도 뚜렷하다. 1㏊ 기준 이앙·시비 작업에 기존에는 11시간이 걸리지만, 스마트 이앙기를 쓰면 7시간으로 줄어든다. 작업시간이 40% 단축되는 셈이다.

쌀 품질 개선도 기대된다. 질소비료를 지나치게 쓰면 벼가 웃자라 쓰러지거나 병해충 발생 위험이 커지고, 쌀의 단백질 함량이 높아져 밥맛도 떨어진다. 양곡관리법 기준으로 단백질 함량 6.0% 이하가 가장 좋은 '수' 등급이다. 스마트 이앙기는 질소비료 과다 투입을 억제해 단백질 함량을 낮은 수준으로 관리하는 '품질 관리형 농기계' 역할도 할 것으로 기대된다.

이 기술을 전국 벼 재배 면적 70만㏊에 적용하면 연간 약 5천600억원의 농자재 비용 절감이 가능하다는 게 농진청 추산이다. ㏊당 절감 효과(80만원)는 비료비 감소, 노동 절감에 따른 인건비 절약, 수확량 증가분을 합산하고 모듈 장착 비용을 제외해 산정했다.

대동·얀마·구보다 등 농기계 업체들도 비료 살포 기능이 달린 이앙기를 판매하고 있으나, 토양 정보를 기반으로 위치별 비료량을 실시간으로 제어하는 방식은 이번이 처음이다.

이충근 농업과학원 농업로봇과장은 "현재 국내에 보급된 이앙기 대부분은 측조시비기 장착 제품이어서 호환성 문제는 없다"며 "위치정보시스템(GPS) 기능이 이미 있는 이앙기에는 300만원 안팎의 추가 비용으로 모듈을 부착할 수 있다"고 설명했다. GPS가 없는 이앙기에 GPS까지 함께 달면 추가 비용이 1천만원 정도 든다.

농진청은 내년까지 산업체와 협력해 기술을 고도화하고, 2028년에 시범 보급에 나설 계획이다. 토양 성분 분석은 시군 농업기술센터에서 무료로 제공하고 있으며, 앞으로도 국가 차원에서 무료 서비스를 유지할 방침이다.

성제훈 농업과학원장은 "스마트 이앙기는 노동력·비용 절감, 수질오염 예방, 고품질 쌀 생산은 물론 지금과 같은 비료 수급 위기에 농가 대응력 강화에도 도움을 줄 것"이라고 말했다.

농진청은 내년까지 산업체와 협력해 기술을 고도화하고, 2028년에는 신기술 보급 사업 추진을 검토할 계획이다.