DWC vs NFT 시스템 성능 비교 - 작물별 적합성 연구 결과

 

수경재배에서 가장 널리 활용되는 두 시스템인 DWC(Deep Water Culture, 담액식)와 NFT(Nutrient Film Technique, 박막식)는 각각 고유한 장단점을 가지고 있습니다. 본 글에서는 실제 연구 데이터를 바탕으로 두 시스템의 성능을 비교하고, 작물별 최적 시스템 선택 기준을 제시하겠습니다.

DWC와 NFT 시스템의 기본 원리

DWC(Deep Water Culture) 시스템

DWC는 식물의 뿌리를 영양분이 풍부하고 산소가 풍부한 용액에 정지시키는 수경 화학적 식물 생산방식입니다. 뗏목/연못 또는 떠다니는 시스템으로도 알려진 이 방법은 종종 8~12인치 깊이의 연못에 식물 뿌리를 매달기 위해 떠다니는 뗏목을 사용합니다.
DWC 시스템의 특징: • 뿌리가 20-25cm 깊이의 양액에 완전히 잠김 • 지속적인 산소 공급을 위한 에어펌프 필수 • 단순한 구조로 설치가 용이 • 양액량이 많아 완충 효과 우수

NFT(Nutrient Film Technique) 시스템

박막형 수경재배시스템(NFT)은 상추나 바질처럼 생육기간이 짧은 채소를 재배할 때 폭넓게 사용됩니다. 박막형 수경재배는 식물 양액을 좁은 파이프라인, 듀브, 재배상자 등 뿌리가 위치한 곳으로 끊임없이 흘려주는 시스템입니다.
NFT 시스템의 특징: • 1-2cm 깊이의 얇은 양액막 형성 • 1/60~1/80 정도의 베드 경사 필요 • 지속적인 양액 순환으로 신선한 양분 공급 • 설치비용이 적고 관리 작업이 간단
 

작물별 성능 비교 연구 결과

상추 재배 성능 비교

최근 연구에 따르면 상추 재배에서 두 시스템의 성능에는 명확한 차이가 있습니다.
DWC 시스템의 상추 재배 우점: • 더 나은 상추와 바질: DWC 시스템은 NFT 시스템보다 더 나은 상추와 바질 작물을 생산하는 것으로 알려져 있습니다. 이는 뿌리 시스템이 항상 물에 잠겨 있기 때문입니다 • 비브 상추 특화: 비브 상추는 DWC 시스템에서 항상 더 잘 자라며, Rex 품종이 DWC 재배자들의 선택입니다 • 더 나은 맛: 주관적이지만 일반적으로 NFT에서 자란 상추는 더 부드러운 질감과 더 달콤한 맛을 가집니다

허브류 재배 적합성

허브 재배에서는 NFT가 더 유리한 것으로 나타났습니다.
NFT의 허브 재배 우점: • 작물 유연성: NFT를 사용하면 물을 덜 좋아하는 작물을 포함하여 더 다양한 작물을 재배할 수 있습니다 • 허브 다양성 제한: 일부 허브 품종은 과수로 인해 DWC에서 재배할 수 없습니다. 세이지, 타임, 로즈마리, 오레가노, 딜은 연못 시스템에서 잘 자라지 않습니다

토마토 재배 비교 연구

토마토 재배에 대한 연구에서는 다음과 같은 결과가 도출되었습니다:
간격침적식 수경재배의 실용화 가능성을 검사하고자 10분간격 간격침적식, 15분간격 간격침적식, NFT식 및 분무경system을 이용하여 토마토에 대한 생육비교 실험을 수행한 결과:
성장 특성: • 초장은 NFT식에서 가장 양호했으나 주근장은 간헐침지식에서 더 길었음 • 생체중과 건물중은 생육초기에는 NFT에서 무거웠으나 생육이 진전될수록 간헐침지식에서 더 무거워짐
수확량 비교: • 식물체당 평균수량: 분무경 1929.1g > 10분간격 간헐침지식 1475.2g > NFT 1276.2g > 15분간격 간헐침지식 1084.8g • 평균수호과수: 분무경 11.0개 > NFT 9.7개 > 15분간격 간헐침지식 8.3개 • 평균과중: 분무경 192.9g > 10분간격 간헐침지식 172.4g > NFT 134.0g

시스템별 장단점 상세 분석

DWC 시스템의 장점

1. 우수한 생산성 • 엽채류에서 뛰어난 생체중 증가 • 특정 품종(비브 상추)에서 최적 성능 • 뿌리가 지속적으로 양분에 접촉하여 영양 흡수 극대화
2. 관리 편의성
• 양액량이 많아 급격한 농도 변화 방지 • 구조가 단순하여 초보자도 쉽게 관리 • 배지 교체나 청소가 비교적 간단

DWC 시스템의 단점

1. 제한적 작물 적합성 • 과습에 민감한 허브류 재배 어려움
• 뿌리 호흡이 중요한 작물에 부적합 • 일부 허브 품종에서 뿌리 부패 위험
2. 운영상 제약 • 지속적인 산소 공급 장치 필요 • 정전 시 뿌리 질식 위험 • 무거운 라프트로 인한 작업성 저하

NFT 시스템의 장점

1. 뛰어난 범용성 • 상추, 바질부터 허브까지 다양한 작물 재배 가능 • 작물 전환이 쉬워 연작 계획 수립 용이 • 한 번만 이식하면 되어 작업 효율성 증대
2. 경제성과 효율성 • 설치비용이 적고 설비와 관리 작업이 간단 • 양액 사용량이 적어 비료비 절약 • 작업 높이 조절로 수확 편의성 증대
 

NFT 시스템의 단점

1. 환경 민감성 • 최소한의 양액만 투입되므로 외부온도 변화에 매우 민감 • 사용되는 양액의 양이 적어 배양액 관리를 철저히 해야 함 • 정전 시 식물이 큰 피해를 입을 위험성
2. 시스템 복잡성 • 채널이 길고 다루기 어려워 중간 규모 온실에서 부담 • 물 분배 시스템이 복잡하고 막힘 현상 발생 가능 • 시스템 하부 청소가 어려움

작물별 최적 시스템 선택 가이드

DWC 적합 작물

엽채류: • 상추(특히 비브 상추): Rex 품종 등 • 시금치: 뿌리가 물에 잠겨도 문제없는 품종 • 청경채: 습도를 좋아하는 아시아 채소류
특징: 뿌리가 과습에 강하고 지속적인 양분 공급을 선호하는 작물

NFT 적합 작물

허브류: • 바질: 다양한 품종 재배 가능 • 세이지, 타임, 로즈마리: 과습에 민감한 허브 • 오레가노, 딜: 뿌리 호흡이 중요한 허브
엽채류: • 케일: 생육기간이 긴 엽채류 • 상추: 일반 품종의 경우 부드러운 식감 선호 시 • 아루굴라: 빠른 생육주기를 가진 채소
특징: 뿌리 호흡이 중요하고 과습에 민감한 작물

실제 운영 시 고려사항

초기 투자비용 비교

DWC 시스템: • 기본 설치비: 낮음 (단순한 구조) • 에어펌프 비용: 중간 • 라프트 비용: 높음 (특히 남부 지역 플라스틱 라프트)
NFT 시스템: • 기본 설치비: 중간 (채널과 경사 시설 필요) • 펌프 시스템: 중간 • 총 설치비: DWC 대비 다소 높음

운영비용 분석

양액 사용량: NFT < DWC (박막형이 더 경제적) 전력 소모: DWC 에어펌프 vs NFT 순환펌프 (비슷한 수준) 인건비: NFT 작업성 우수로 인건비 절약

상업적 활용도

소규모 농장: NFT의 작물 다양성과 관리 편의성