빗물 모아 동력 없이 밭으로…농진청, 마을 단위 농업용수 기술 개발

전기 공급과 지하수 관정 개발이 어려운 중산간·고지대에서도 빗물을 모아 밭에 보낼 수 있는 무동력 농업용수 기술이 개발됐다. 농촌진흥청은 마을 단위로 강우 유출수를 모아 저장하고 필요한 곳에 공급하는 ‘무동력 통합 농업용수 공급 기술’을 개발했다고 밝혔다. 강우 유출수는 비가 내릴 때 땅속으로 스며들지 못하고 지표면을 따라 흘러가는 물을 뜻한다.

이 기술은 집수·수처리·저장·이송의 네 단계로 구성된다. 먼저 흘러가는 빗물을 집수장치로 모은 뒤 하이드로 사이클론으로 흙과 이물질을 분리한다. 하이드로 사이클론은 물을 회전시켜 생기는 원심력으로 무거운 입자를 떼어내는 장치다. 최대 분리효율은 96%였으며, 집수장치가 모을 수 있는 물의 양은 시간당 최대 8.4㎥로 확인됐다.

처리한 물은 여러 물탱크를 연속으로 연결해 저장한다. 농경지가 저장시설보다 낮으면 별도의 동력 없이 높이차를 이용해 물을 흘려보낸다. 높은 곳에 있는 밭에는 수격펌프를 사용한다. 수격펌프는 흐르는 물이 관 안에서 순간적으로 만들어내는 압력을 이용해 물을 위로 올리는 장치로, 전기나 연료를 쓰는 일반 펌프와 작동 방식이 다르다. 이번 시스템에 적용된 수격펌프의 최대 양정, 즉 물을 끌어올릴 수 있는 높이는 12m였다.

통합시스템이 자체적으로 확보한 용수는 하루 평균 27㎥ 수준이었다. 합천 실증지에서는 하루 평균 물 부족량이 98.3㎥에서 41.3㎥로 감소했다. 실증은 2023년 4월부터 2025년 11월까지 장수와 합천 두 곳에서 진행됐다. 물 부족이 쉬지 않고 이어진 최대 기간도 기존 18~21일에서 13~16일로 단축됐다. 빗물을 한 번 모으는 데 그치지 않고 정화와 저장, 공급을 하나의 체계로 묶은 결과다.

연구진은 18개 전지구기후모델과 SSP2-4.5·SSP5-8.5 시나리오를 적용한 분석에서도 물 부족 감소 효과가 이어지는 것으로 판단했다. 전지구기후모델은 지구의 기후가 앞으로 어떻게 변할지를 계산하는 모형이며, SSP는 온실가스 배출과 사회·경제 변화 경로를 가정한 시나리오다. 다만 공개된 자료만으로는 분석의 기준기간과 공간해상도, 세부 산정법을 독립적으로 확인하기 어렵다.

농림축산식품부의 2023~2032 농업생산기반 정비계획은 시설원예·밭작물 맞춤형 용수 공급, 가뭄 상습지역의 공급능력 확충, 지하수 함양과 지하수댐 등을 추진과제로 두고 있다. 이번 기술은 기존 관정이나 대형 수리시설을 설치하기 힘든 지역에서 여러 곳에 소규모로 물을 확보하는 분산형 대체수원으로 이를 보완할 수 있다.

농촌진흥청은 농림축산식품부·지방정부와 가뭄 대비 용수개발사업 대상에 이 기술을 포함하는 방안을 협의할 계획이다. 극한가뭄 때는 소규모 지하수를 함께 쓰는 하이브리드 방식도 검토한다. 축산·조경용수와 재난 발생 시 임시급수에 활용하는 방안도 살필 예정이다. 현행 물 재이용 법체계는 처리한 빗물의 농업용 이용을 물 재이용에 포함하지만, 법률상 빗물이용시설은 주로 건축물 지붕면 등에 내린 빗물을 대상으로 정의한다. 지표면 강우 유출수를 이용하는 이번 시스템에 어떤 인허가 규정이 적용되는지는 별도 확인이 필요하다.

개발 책임자는 국립농업과학원 유석철 연구사다. 이 성과는 2026년 대한민국 재난안전 연구개발 대상에서 행정안전부장관상 수상작 8건 가운데 하나로 선정됐다. 잦아지는 가뭄에 대응하면서 전력과 대형 시설에 의존하지 않고 지역에서 흘려보내던 빗물을 농업용수로 전환한다는 점이 핵심이다.

자료: 농촌진흥청 국립농업과학원, 행정안전부, 농림축산식품부, 법제처 국가법령정보센터