수직농장은 물 사용량이 적고, 농약을 사용하지 않으며, 외부 기후 영향을 받지 않아 친환경 농업으로 인식되는 경우가 많습니다. 하지만 실상은 다릅니다. 물 사용량은 적을지 몰라도, 사용 후 배출되는 폐액(양액)은 환경에 상당한 영향을 줄 수 있는 주요 오염원입니다. 수경재배나 에어로포닉스 방식의 농장에서는 작물에 영양분을 공급하기 위해 양액을 사용하고, 이 양액은 일정 시간이 지나면 오염되거나 농도 조절이 불가능해져 폐기됩니다. 이때 배출되는 폐액은 질소, 인산, 칼륨, 미량 원소들이 다량 포함돼 있어 하수도나 토양으로 유입될 경우 수질오염과 토양 오염을 유발할 수 있습니다.
특히 소형 수직농장을 운영하는 1인 창업자나 도시형 실내농장의 경우, 양액 처리 비용을 줄이기 위해 무단 배출하거나 오염을 고려하지 않고 폐기하는 사례도 종종 발생합니다. 이는 장기적으로 법적 문제, 건물 내 악취, 배관 부식 등의 문제로 이어질 수 있습니다.
이 글에서는 실제 운영 중인 중소형 수경재배 농장에서도 구현 가능한, 폐액 재활용 시스템을 DIY(직접 제작) 방식으로 구축하는 방법을 소개합니다. 특히 고가의 상업용 설비가 아닌, 5평 내외 농장에서도 실현 가능한 저예산, 고효율 시스템 구성 방법을 중심으로 설명하겠습니다.
양액 폐액의 성분과 오염 위험 – 왜 재활용이 필요한가?
양액은 물에 질소(N), 인산(P), 칼륨(K), 칼슘, 마그네슘, 미량 원소 등을 혼합해 만든 영양 용액입니다. 작물이 양액을 흡수한 뒤 남은 폐액에는 여전히 일부 미사용된 성분과, 뿌리에서 배출된 노폐물, 세균, pH 불균형 등으로 인한 오염이 존재합니다.
양액 폐액의 주요 오염 성분
| 질산염(N) | 지하수 오염의 주요 원인, 인체에 유해 |
| 인산염(P) | 수계 유입 시 부영양화 유발 |
| 염분 | 작물 재배 장애, 토양 염류화 원인 |
| 유기물 | 박테리아, 바이러스 증식 환경 제공 |
| 미세 뿌리 세포 | 배관 막힘, 부패 시 악취 발생 |
이러한 성분들은 하수도로 직접 배출되거나, 토양에 투입될 경우 미세한 단위로 오염을 누적시키며, 특히 건물 내부 배관을 사용할 경우 배관 손상, 악취, 곰팡이, 역류 등 문제를 유발할 수 있습니다. 따라서 폐액은 반드시 ‘처리’하거나, ‘재활용’을 통해 자원화하는 것이 필요합니다. 그중에서도 재활용 시스템 구축은 물 절약, 자재 절감, 비용 절감 효과까지 함께 누릴 수 있는 현실적 선택입니다.
폐액 재활용 시스템의 기본 구조와 작동 원리
폐액을 재활용하기 위해서는 단순히 다시 사용하는 것이 아니라, 정화 및 필터링 과정을 거친 후, 희석 또는 재조제하는 단계를 포함해야 합니다. 따라서 폐액 처리 시스템은 크게 회수 → 여과 → 저장 → 재사용의 4단계 구조로 구성됩니다.
DIY 폐액 재활용 시스템 구성도
- 폐액 회수
- 재배베드 또는 양액통의 배수구를 통해 하단 폐액 수조(탱크)로 모음
- 자가배수 또는 펌프 순환 방식 선택 가능
- 1차 여과 필터
- 활성탄 필터 또는 100μm 이상 사이클론 필터 사용
- 뿌리 찌꺼기, 부유물질 제거
- 살균 및 pH 안정화
- UV 살균기 또는 차아염소산수 희석 투입
- pH 조절제(NaOH, HCl 등)로 중성 유지
- 농도 측정 및 희석
- EC 측정기로 양액 농도 확인
- 농도 낮으면 미사용 양액 일부 추가
- 재사용 저장조 이송
- 정화된 양액을 다시 급액탱크에 투입
- 농도 조정 후 재사용
필요한 장비 및 재료 (5평 기준)
| 폐액 수조 | 50~100L, 밀폐형 플라스틱 탱크 | 30,000원 |
| 정밀 필터 | 100μm 원형 필터 또는 가정용 워터필터 | 20,000원 |
| UV 살균기 | 저압 자외선 살균램프, 5~10W | 50,000원 |
| EC/pH 측정기 | 휴대용 EC·pH 통합 측정기 | 40,000원 |
| 순환 펌프 | 12V 소형 서브머지 펌프 | 20,000원 |
| 배관/호스 | 1m 기준 실리콘 호스, T자형 연결 | 10,000원 |
위 구성은 총 약 15~20만 원 정도의 예산으로 구축이 가능하며, 상업용 정수 시스템 대비 1/5 수준의 비용으로 동일한 효과를 기대할 수 있습니다.
실제 운영 단계에서의 관리 방법과 유지보수
폐액 재활용 시스템을 구성한 이후에도 정기적인 관리와 테스트를 통해 안전성과 작물 생육 안정성을 유지해야 합니다. 특히 EC 수치가 너무 높아지면 작물 뿌리에 장애가 생기므로, 주기적인 희석과 수질 측정이 필요합니다.
운영 시 체크리스트
| EC 수치 측정 | 주 2~3회 | EC 미터기로 1.5~2.2 유지 |
| pH 조절 | 주 1~2회 | 5.8~6.5 유지 |
| 필터 청소 | 주 1회 | 필터 내부 이물질 제거 |
| UV 살균기 교체 | 6개월 | 램프 수명 체크 |
| 탱크 세척 | 월 1회 | 내부 침전물 제거 및 소독 |
2~3회 이상 재사용한 폐액은 최종 폐기하는 것이 안전하며, 지자체 지정 배출 방식을 준수해야 합니다. 또는 수질 기준에 맞춘 후 실내 화초 급수용으로 활용하는 것도 가능합니다.
특히 농장 규모가 커질수록 재사용 비율보다 재처리 속도와 저장 탱크 용량이 중요해지므로, DIY 시스템을 2세트 병렬로 구성해도 좋습니다.
비용 절감 및 환경 보호 효과 – 폐액 재활용의 실질적 이점
양액은 제조비가 작물 종류에 따라 다르지만, 평균적으로 20L 기준 약 3,000~5,000원 수준입니다. 하루 40L를 사용하는 농장의 경우, 월 약 6만 원의 양액이 폐기되고 있다는 계산이 나옵니다. 폐액을 재활용하면 이 중 30~50%를 회수할 수 있으므로, 월 수만 원의 원가 절감 효과가 발생합니다.
폐액 재활용의 경제적·환경적 효과
| 원가 절감 | 양액 재료비 최대 50% 절감 |
| 물 절약 | 물 사용량 최대 40% 감소 |
| 폐기물 절감 | 하수도 오염 방지, 악취 방지 |
| 설비 수명 연장 | 배관 및 양액탱크 부식 감소 |
| 친환경 이미지 | 무배출 농장 브랜딩에 기여 |
실제로 한 도시형 수직농장에서는 폐액 회수 시스템을 도입한 후, 월 4만 원 이상의 양액 비용을 절감하고, 하수구 막힘 문제를 완전히 해소한 사례도 보고되었습니다. 또, 이를 ‘친환경 순환농장 시스템’으로 홍보하면서 교육 프로그램이나 견학 사업과 연계해 추가 수익까지 창출하고 있습니다.
양액을 버리지 않고 다시 쓰는 것은 단순히 비용을 아끼는 일이 아닙니다. 환경을 보호하고, 농장의 운영 효율을 높이며, 브랜드 가치를 더하는 전략적인 선택입니다. 소형 농장일수록 원가 절감이 중요한 만큼, DIY 방식으로 폐액 재활용 시스템을 구축하는 것은 투자 대비 효과가 가장 높은 환경개선 조치가 될 수 있습니다. 이제는 폐기하는 농장이 아니라, 순환시키는 농장으로 운영 방향을 전환할 때입니다. 그 시작은 작은 탱크 하나와 정수 필터, 그리고 당신의 의지입니다.
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