시설원예 전체면적은 2008년을 고점으로 정체해 있다. 그러나 가온시설 면적은 꾸준히 증가추세에 있다. 전체 시설면적의 45% 이상을 차지하고 있다. 냉난방기를 이용해 온실 내부 전체를 냉난방하는 시설 농가의 경우, 값비싼 유류 사용 지속으로 농가 경영비의 30~50%를 광열비가 차지하여 경영압박을 받고 있다.

농촌진흥청에서는 여름철 고온기에 파프리카의 뿌리 냉방 기술을 개발하여 에너지 비용을 절감하고 수량을 높이는 기술을 농가에 보급하고 있다.

 

● 파프리카 뿌리 냉방 기술 개발 필요성

파프리카는 밤 온도가 최소 18℃ 이상 유지되어야 하고, 생육단계에 따라 양분과 수분 관리가 필요해 시설에서 토양 또는 수경으로 재배하고 있다.

여름철 평지 온실에서 파프리카를 재배할 경우, 온실은 내부 복사열로 인해 35℃ 이상 올라가 적정 온도관리가 어렵다. 뿐만 아니라 꽃가루의 정상적인 발아가 되지 않아 수정률이 떨어지고 기형과가 되기 쉬우며 일소과ㆍ배꼽썩음과 등의 발생 비율도 높다.

그래서 파프리카는 평지 온실에서는 7~9월에 정식하여 10~11월부터 다음 해 6~7월 초까지 수확하는 겨울 재배 작형이 대부분이다.

그러나 이러한 겨울재배 작형으로는 8~10월의 안정적인 내수 및 수출 물량 확보가 어렵다. 고온기 단경기에 고랭지인 평창, 철원, 인제, 남원 등에서 파프리카를 생산하고 있지만, 8~10월 수출량 (2020~2022년 기준)은 4~7월 월평균 수출량(3,351톤)의 46% 수준이다.

이에 한국산 파프리카의 최대 수출국인 일본에서는 이 기간동안 부족한 물량을 채우기 위해 네덜란드산 또는 뉴질랜드산을 수입하고 있어, 고온기 고품질 파프리카의 안정적인 공급에 의한 연중 수출체계가 구축되어야 할 필요가 있다.

농촌진흥청에서는 여름철 고온기 남부지방의 평지에서도 고품질의 파프리카를 생산할 수 있는 환경 관리 방법을 개발하고 있으며, 이중 뿌리 냉방(근권 냉방)을 소개한다.

 

● 고온기 파프리카 온실 내부 온도관리 방법

농가에서는 고온기에 온실 외부나 내부에 흑색 또는 은색 차광막을 치거나 포그, 히트펌프 등을 이용해서 온실 내부기온을 낮추려는 노력을 많이 하고 있다.

고온기 온실 내부 온도를 외기 온도보다 낮출 수 있는 냉방 기술은 히트펌프 냉방과 포그·미스트, 팬앤패드(fan-pad) 등과 같은 증발냉각이 대표적이나, 초기 설치비용과 에너지 소모량에 따른 운영 비중이 높다.

따라서 여름 파프리카 재배 시 효율성과 냉방 효과를 극대화할 수 있는 방식은 포그&환기를 이용하면서 온도 하강이 필요한 부분에 냉방하는 국소냉방을 이용하는 방식이었다.

특히 연중 가장 기온이 높은 7~8월에 뿌리 냉방을 통해 배지의 온도를 적정 수준으로 일정하게 유지함으로써 뿌리 활력을 높여 고품질 농산물 생산이 가능하다.

 

● 고온기 파프리카 뿌리 냉방처리 효과

베드 내에는 통기성과 물 빠짐이 좋은 펄라이트 배지를 채우고, 뿌리를 시원하게 해주기 위해 배지 안에 냉수관을 설치하여 히트펌프로 만든 20~21℃의 찬물을 24시간 순환하여 공급하였다. 여름철 고온기 맑은 날 뿌리 냉방을 한 기간 동안 배지 온도는 19~23℃(평균 20.7℃)의 범위를 유지하여, 뿌리 냉방을 하지 않은 배지온도(21~28℃)보다 최대 5.7℃, 평균 2.8℃ 낮았다.

고온기 근권 냉방처리를 통한 과실 수량에 대한 영향을 조사한 결과(LSD 검정), 상품 수량, 주당 과중 및 주당 과실수에 있어서 근권 처리에 따른 유의성이 인정되었다. 뿌리 냉방을 하지 않은 처리구와 비교하여 냉방을 실시한 처리구는 나가노, 올라운더, 나란지, 라온레드 4품종의 평균 상품 수량이 16.1%, 주당 과중은 15.1% 유의하게 증가하였다. 또한 주당 과실수가 무처리에 비해 16.4% 증가하였다.

근권 냉방처리 시 파프리카 과실의 품질을 조사한 결과, 과장(fruit length), 경도(hardness)에 있어서 유의성이 인정되었는데 과장은 무 처리 대비 4개 품종 평균 3.9% 높았고 경도는 평균 5.7% 높았다. 품종별로는 나가노가 9.4%, 올라운더가 7.7%로 많이 증가하였다.

- 상품 수량 16.1%·과중 15.1%·과실수 16.4% 증가

- 식감·색깔·경도 등 고랭지 생산 파프리카 품질과 비슷

 

● 파프리카 뿌리 냉방처리 생산품 시장성 평가

고온기에 뿌리 부근에 파이프를 매설하고 냉수를 순환시켜 부분냉방을 하는 것은 온실 전체를 냉방하는 것보다 에너지 비용 측면에서 효율적이다.

고온기에 수확한 파프리카에 대해 시장성 평가(도매시장 경매사, 중도매인, 유통업체 바이어 등에 의한 평가)를 받아본 결과 식감, 색택(색깔), 경도 등이 고랭지에서 생산된 파프리카의 품질과 비슷하였고, 평균 과중과 경도에 있어서는 일부 고랭지에서 생산된 파프리카보다 더 높은 것으로 나타났다.

고온기에 펄라이트와 뿌리 냉방 기술을 활용 함으로써 내수 및 수출 물량이 부족한 8~10월에도 고품질의 파프리카를 생산할 수 있어 연중생산 가능성을 제시했다.

 

● 파프리카의 영양 성분과 수확 후 포장 유통

 ○ 파프리카 열매에 들어 있는 영양 성분

비타민 캡슐이라고 불리는 파프리카는 비타민C, 베타카로틴, 식이섬유, 칼륨 함량이 풍부하며 색마다 지닌 효능이 다르다.

  ▷파프리카 열매 색깔별 비타민과 무기질 함량

콜라겐을 합성하고 항산화제로 작용하는 비타민C는 초록색 파프리카에 100g당 162mg으로 가장 많이 들어 있고, 주황색 116mg, 노란색 111mg, 빨간색 92mg 순으로 함량이 높다.

 - 초록 파프리카에 들어있는 비타민C의 양은 레몬(100g당 52mg)의 3.1배, 오렌지(100g당 43mg)의 3.8배에 이름.

 - 한국인 성인남녀(19세~65세) 1일 비타민C 권장섭취량이 100mg인 것을 볼 때, 색에 상관없이 하루 파프리카 반 개(10g) 정도를 먹으면 1일 비타민C 권장량을 섭취할 수 있음.

비타민 A의 전구체로 피부 건강에 도움을 주는 베타카로틴은 빨간 파프리카에 100g당 338mg으로 가장 많이 들어 있고, 주황색, 초록색, 노란색 순으로 함량이 높다.

임산부가 필수적으로 섭취해야 하는 엽산도 100g당 35~45μg이 함유돼 있으며, 식이섬유는 100g당 1.3~1.6g, 혈압 조절에 유익한 칼륨은 100g당 209~269mg 정도 들어 있다.

 

  ▷파프리카 잎은 식후 혈당 상승을 억제하는 기능

파프리카 잎은 고춧잎과 맛과 식감이 비슷한 만큼, 고춧잎처럼 나물이나 볶음, 튀김 등으로 활용하면 좋다.

농촌진흥청이 시중에서 판매 중인 파프리카 16품종 잎의 식후 혈당상승억제물질(AGI)의 활성을 분석한 결과, 파프리카 잎의 AGI 활성은 12.8~38.7%로, 풋고추 잎(9.7~30.1%) 못지않게 높게 나타났다.

AGI는 십이지장을 비롯한 장의 위쪽에서 탄수화물의 소화흡수율을 떨어뜨리는 물질이다. 혈당의 상승을 억제해 당뇨병, 비만증, 과당증 등 성인병 예방과 치료에 이용된다.

 

 ○ 파프리카 저장 온도와 포장 종류에 따른 외관 변화

파프리카를 저장하기에 가장 좋은 온도는 10℃이며, 비닐 랩이나 폴리프로필렌(PP) 포장보다 플라스틱 재질의 페트(PET) 용기에 포장하는 것이 가장 효과적으로 나타났다.

이렇게 포장해 유통하면 아무 포장도 하지 않고 종이 골판지 상자에 넣어 20℃에서 유통했을 때보다 2배 긴 14일 정도까지 신선도가 유지되는 것으로 나타났다.

연구진이 유통된 지 14일째 파프리카의 상태를 비교한 결과, 아무 포장도 하지 않고 20℃에서 저장한 것보다 상품성이 5배 이상 향상되었다.

출처= 농촌진흥청 국립원예특작과학원채소과 여경환 063-238-6663