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[특별기고] 농업용 PO필름의 실체- 농업용 PO필름 제대로 이해하기 (2)

1980대 초반 국내 최초ㅋ 온실용 필름에 유적(流滴, 필름 표면에 물방울이 맺히지 않고 흘러내리는 현상) 기능을 부여한 ‘장수
필름’의 개발로 인해 한국 시설원예는 ‘백색혁명’이란 일대 농업기술혁명이 시작되었다.

이민범 차장 / 일신화학공업(주) 기술연구소 T. 070) 5112-2271

인류 발생 이후 먹을거리(생존)를 위하여 먼 거리를 이동하며 수렵·채집 생활을 하던 선사시대 후기(기원전 1만년), 정착 생활을 하
는 집단의 등장으로 비로소 농경이 시작되었다.
역사적 기록을 살펴보면 기원전 6,000년경 현재의 중동지역에서 최초 농경이 태동되었다고 하며 중국에선 이미 기원전 7,000년
에 벼농사를 시작했다고 하는데, 한국에선 1997년 충북 청원군 소재 원시부락 집터에서 1만 3,000~1만 5,000년대의 고대 볍씨가
발견되어 한반도의 앞선 농업경작을 가늠해볼 수 있다(여기서 정확한 농경 기원에 대해 논의는 생략함).
농경 생활이 시작된 이후, 식량을 확보를 위하여 더 멀리까지 이동하지 않아도 됐으며 수렵 중 맹수와의 목숨 건 사냥 위험에서도
벗어날 수 있었다. 더욱이 재배되던 곡식(작물)의 다양화 및 생산면적 확대 등으로 생산량이 풍족해지다 보니, 정착 생활은 곧 인
구증가로 이어졌다. 그러나 이 또한 안정적인 정착생활은 그리 오래가지 못하였다. 매번 기상 이변 및 혹독한 계절 변화 등에 따른
수확량의 진폭이 커져 결국 빈곤의 차이가 크게 날 수밖에 없었기 때문. 그로 인해 농경에 ‘저축’이라는 개념이 도입되었고 더 많은
곡식의 확보를 위하여 더 넓게, 더 오래 작물을 재배할 필요성이 대두되었다. (중략)


최초의 시설원예는 농경생활이 이뤄지고 나서 부터 수천년이 지난 1세기경 고대 로마시대부터 시작되긴 했지만 인류문명 발전상 인간 삶의 영위를 존속시켜주는 부분에선 크게 기여하였다고 사료된다. 유럽은 16세기 무렵 식물의 보존을 위하여 온실시설을 설치하였던 반면, 한국 온실시설은 이미 유럽보다 100여년 앞섰다고 보고 있다. 그이유는 1450년 ‘산가요록(저술 전순의) 동절양채’를 통해 온돌 이용한 지중가온과 수증기 활용한 공중가온 등 이중 가온법의 동절기 채소재배 방법들이 자세히 기술되어 있기 때문이다.이때 사용된 피복재는 햇볕과 습기 모두 투과될수 있는 들기름을 먹인 한지가 오늘날 플라스틱필름의 역할을 하였다고 보여 진다.플라스틱 피복재가 시설원예에 적용된 시기는일본에서 폴리염화비닐(PVC) 수지가 개발되기시작한 1950년대 초부터 적극적으로 도입되었지만 국내 농업환경에는 적합하지 않아 그렇게보급이 확대되지 않았다. 그러다가 국내에선 폴리에틸렌(PE) 수지를 생산하기 시작한 1950년대 중반부터 PE필름이 국내 농업에 본격적으로적용되기 시작하였다.

하지만 당시의 플라스틱 필름의 수준은 소형온상을 만들어서 모종을 키우거나 뿌리 주변을 덮어 잡초 억제 등을 목적으로 하는 멀칭용이거나 단순 비가림 정도의 기능이었다. 1980대 초반국내 최초 온실용 필름에 유적(流滴, 필름 표면 에 물방울이 맺히지 않고 흘러내리는 현상) 기능을 부여한 ‘장수필름’의 개발로 인해 한국 시설원예는 ‘백색혁명’이란 일대 농업기술혁명이시작되었다. 그 이후로 △안개를 억제하는 기술△동절기 야간 보온력을 유지시키는 기술 △필름의 수명을 연장시키는 기술 등 다양하고 새로운 기술들이 온실용 피복필름에 적용시키면서부터 한국 시설원예 기술이 세계 최고 수준까지발전시키는 전기를 마련하게 되었다.
이번 호에는 시설원예용 플라스틱 필름에 적용되는 특수한 첨가제의 종류와 기능에 대해 자세히 알아보기로 한다.

유적제
유적제란 유적(流滴)이라는 한자 그대로 표현하자면 ‘물방울이 흐르다’라는 뜻이다. 이는 무적(無滴, 물방울이 없음)이란 말과 동일한 표현이기도 하다. 겨울이 되면 하우스 내외부의 온도차에 의하여 하우스 안쪽 필름 표면에 물방울이 맺히게 된다. 플라스틱필름은 석유에서 추출된 가스(Gas)를 중합하여 만든 제품으로, 소수성(물과 친하지 않은 성질)이 강하기 때문에 필름 표면에 물방울이 생기면 쉽게 흘러내리지 못하게 꽉 잡아두려는 성질을 가지고 있다(위 사진 제일 왼쪽). 그렇게 되면 필름 표면의 물방울에 의해 하우스 내부로 들어오는 광량이 저하될 뿐만 아니라필름 표면에 달라붙어 있던 물방울이 외부충격으로 작물 위로 떨어져 냉해 피해 등 여러 가지 문제를 유발시키기도 한다.
그래서 이러한 문제를 해결하기 위해 필름 제조할 때, 폴리올레핀(PO) 수지에 친수성이 강한유적첨가제를 추가로 처방한다. 유적첨가제는필름의 내부에 존재하다가 시간이 경과하면 PO수지와의 밀도 차에 의해 필름 표면으로 서서히이행되는데 이때 소수성이던 필름의 표면을 친수성으로 변환시켜주는 역할을 한다(위 사진 참조, 좌측부터 유적 진행 상황별 과정).유적첨가제는 저온성, 고온성, 초기성, 지속성,투명성 등 여러 가지 타입의 계면활성제를 혼합·합성하여 용도에 맞게끔 유적기능을 만들어낸다. 한데 사용되어지는 온실의 환경 혹은 작물에 따라 적절한 첨가제를 조합하는 것이 최대의 난제이기도 하다.이러한 첨가형 유적제 타입은 시간 경과에 따라필름 내 존재하는 약제가 소진되고 결국 일정기간이 경과하면 필름 표면은 다시 소수성을 회복하여 유적기능이 없어지게 된다. 일반적으로 현존하는 유적첨가제의 수명은 3~6개월이며 사용하는 환경에 따라서 유적기능의 수명이 좌우된다.
유적첨가제가 필름 표면으로 이행될 때, 필름의 표면에 수분이 존재하지 않으면 밖으로 나온 유적첨가제는 필름의 표면에 적체되어 필름의 표면이 하얗게 변하는 백화현상이 종종 나타나게된다. 간혹 봄, 여름에 피복하는 하우스와 건조한 하우스에서 이러한 현상이 발생하는데 유적첨가제는 주로 동절기 결로현상을 예방하기 위한 기능이므로, 10월말이나11월초에 피복하여 유적기능을 발현할 수 있게 해주는 것이 특히 중요하다. <계속>

 

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2017/11/13 15:35:31

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