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수천 년의 관개 역사, 스마트 관개로 새롭게 쓰다 -

스마트 관개의 발달은 전 세계적으로 물을 절약하는 데 도움이 되고 있다. 날씨와 토양 상태를 모니터링한 후 관개 시간을 제어하고 일정을 지정하는 시스템인 스마트 관개는 농부들이 비용을 절감하고 농작물 수확량을 증가시키며 가장 중요하게는 지구에서 가장 귀중한 식량을 보존하는 데 도움이 된다. 우리는 수천 년 동안 토양을 관개해 왔고, 오늘날 전 세계 경작지의 약 18%가 관개되어 있다. 그러나 전문가들은 더 많은 식량에 대한 세계의 수요가 증가함에 따라 관개의 필요성이 지속 불가능한 수준으로 증가할 것을 우려하고 있다. 그렇다면, 스마트 관개가 정말 해결책일까?

관개 방법 역사의 타임라인과 21세기에 새로운 기술이 수행하고 있는 역할을 확인해보자.

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관개의 기원 -

이라크 동부의 사마란 정착지인 초가 마미에는 기원전 6000년경에 가동된 역사상 최초의 관개수로로 추정되는 흔적이 있다.

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인더스 문명 -

기원전 4500년경, 인도 아대륙의 북부 지역에서 번성했던 인더스 계곡 문명은 이 지역의 광대한 충적 평야를 가로질러 물을 조작하는 정교한 관개 방법을 개발했다.

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콜럼버스 이전의 아메리카 -

페루의 안데스 산맥의 자나 계곡에는 적어도 기원전 4000년 전으로 거슬러 올라가는 초기 운하 관개의 예들이 있다.

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고대 이집트 -

고대 이집트인들은 나일강의 물을 이용하여 제방으로 둘러싸인 땅을 침수시키면서 농작물에 관개를 한 최초의 사람들 중 하나였다.

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그림자 -

기원전 3000년경부터 이집트와 메소포타미아 사람들은 물을 모아 땅이나 다른 수로나 분지로 끌어올리는 관개 장치인 샤도프를 사용했다. 이 샤도프는 오늘날에도 여전히 사용되고 있다.

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사키아 -

기원전 3,000년에서 2,000년 사이에 고대 누비아인들은 수직 물레 또는 바퀴에 의해 작동되고, 보통 소에 의해 구동되는 끝없는 벨트에 직접 고정된 양동이, 항아리 또는 스쿠프를 사용하는 기계적 인양 장치인 사키아를 고안했다.

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로마 수도교 -

수도교는 고대 로마의 위대한 수로였다. 일부 송수관은 지표수를 통해 공급받았지만, 대부분의 송수관은 지하수의 흐름을 증가시키기 위해 터널링으로 보강된 스프링을 통해 공급되었다. 사진은 스페인 타라고나의 폰 델 디블에 있는 로마 수도교다.

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담수 수로 -

로마인들은 뛰어난 수공 기술자들이었다. 중력과 땅의 자연적인 경사로 인해 수도교는 담수원에서 도시로 물을 보낼 수 있었다. 그 길을 따라, 그 물은 식수, 관개, 그리고 수백 개의 공중 분수와 목욕물을 공급하는 데 사용되었다. 사진은 스페인 세고비아에 있는 웅장한 수도교다.

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초기 댐 -

세계에서 가장 오래된 것으로 알려진 댐은 현재 요르단에 있는 자와 댐이다. 기원전 3000년 경에 관개나 농작물에 물을 공급하기 위해 지어진 이 구조물의 잔해는 흑사막에서 발견된다.

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사하라 이남 아프리카의 관개 -

관개는 기원전 제2천년기에 사하라 이남 아프리카에 도달했다. 니제르 강 지역의 문화와 문명은 우기 홍수와 물 채취에 기반을 두었다.

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체인 펌프 -

시먼바오는 기원전 5세기에 대규모 운하 관개 시스템을 만든 중국 최초의 수력 기술자로 알려져 있다. 300년 후, 중국인들은 낮은 고도에서 높은 고도로 물을 끌어올리는 체인 펌프를 사용했다.

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북아메리카 최초의 관개수로 -

북아메리카에서 호호캄 문화는 농작물에 물을 주기 위해 관개 수로에 의존했고, 그들의 관개 시스템은 서기 1300년까지 남서부에서 가장 많은 인구를 지원했다. 애리조나 주 레이크 플레전트 리저널 파크 내의 인디언 메사로 이어지는 등산로는 700년에 호호캄이 건설한 운하의 일부에 위치해 있다. 그 운하는 지금 흙으로 가득 차 있다.

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하마의 노리아스 -

노리아 또는 스쿠프 물레는 중동, 인도, 스페인에서 사용되는 전통적인 물을 길어 올리는 장치다. 앞에서 언급한 사키아와 기능적으로 유사한 가장 유명한 예는 시리아 하마의 17개의 노리아스이다. 중세 시대에 시작된 이 역사적인 물레방아는 2011년에 시작된 내전 동안 피해를 거의 입지 않았다.

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수초지 -

중세 동안 보리와 밀은 대부분의 유럽 지역에서 가장 중요한 작물이었으며 귀리와 호밀은 다양한 채소와 과일과 함께 재배되었다. 이러한 주요 작물을 관개하기 위해 물 목초지가 만들어졌고, 생산성을 향상시키고 가축에게 신선한 수원을 제공했다.

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운하망 -

산업 혁명은 영국 운하망의 확장으로 이끌었다. 이 운하들은 바지선과 좁은 배들을 위한 운송 수단으로 사용되었으며, 또한 농업에 필요한 곳으로 물을 제공했다.

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물레방아 -

1800년대까지, 물레방아는 유럽의 수로를 따라 볼 수 있는 흔한 광경이었다. 수력 발전의 초기 형태를 이용하여, 이 구조물들은 수차를 사용하여 가구를 내고, 굴리고 또는 방아를 찧는 것과 같은 기계적 과정을 구동했다. 이러한 방식으로 생산된 상품에는 밀가루, 목재, 종이, 직물이 포함되었다. 사실, 물레방아는 관개 시스템의 자동화를 상징하기도 했다.

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미국 서부의 관개 -

동부에서 온 정착민들이 광산, 농장, 목장을 찾기 위해 미국 서부로 말을 타고 들어오면서 광대한 관개지에 대한 필요성이 기하급수적으로 증가했다.

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미국의 관개지 -

미국의 관개지는 1880년 30만 에이커에서 1890년 410만 에이커, 1900년 730만 에이커로 증가했다. 대평원에서는 1800년대 후반에 물을 강에서 밭으로 돌리는 프로젝트로 관개 개발이 시작되었다.

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풍력펌프 -

대평원 지역의 대부분의 관개는 지하 대수층에서 비롯된다. 1900년대 초까지, 농부들은 지하수를 끌어오기 위해 풍력으로 움직이는 물 펌프를 사용했다.

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중심지 관개 -

1940년대 초에 네브래스카주의 농부 프랭크 자이바흐가 중심지 관개를 발명하면서, 농부들은 물을 공급하는 스프링클러를 사용하여 땅에 관개할 수 있었다. 이 장치는 대평원에서만 2,200만 에이커 이상의 관개 경작지 면적을 확장할 수 있게 했고, 그 결과 그 지역은 미국의 "빵 바구니"로 불리게 되었다.

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관개원으로서의 강 -

강은 관개를 위한 필수적인 수원이다. 예를 들어, 미국의 콜로라도 강은 450만 에이커 이상의 땅에 관개한다. 북미에서 두 번째로 큰 수로인 미시시피 강은 하류 유역의 약 710만 에이커의 땅에 물을 공급한다. 그리고 세계에서 가장 긴 이집트의 나일강은 거의 850만 에이커의 땅(전체 면적의 3.4%)에 물을 공급한다.

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최초의 잔디 스프링클러의 미국 특허 -

농부들이 수십만 년 동안 밭에 관개하기 위해 다양한 방법을 사용해왔지만, 잔디 스프링클러 시스템은 비교적 최근의 혁신이다. 최초의 잔디 스프링클러 미국 특허는 1871년 뉴욕 버팔로의 J. 레슬러가 등록했는데 원예용 호스를 이용하여 작동되었다.

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최초의 로터리 잔디 스프링클러 -

1887년까지 최초의 회전식 잔디 스프링클러가 등장했고, J.H. 스미스가 특허를 냈다.

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스프링클러 시스템 -

스프링클러는 집 주인과 농부 모두에게 도움을 주었고, 잔디밭과 농작물 밭을 푸르고, 영양이 풍부하고, 건강하게 유지했다.

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스마트 관개 -

21세기에는 스마트 관개가 출현했다. 이 시스템은 물주기 과정을 조절하기 위해 날씨나 토양 조건을 고려한다.

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지능적인 관개 -

지능형 관개라고도 하는 이러한 시스템은 특정 지형의 요구를 충족하기 위해 물주기 일정을 조정하고 시간을 자동으로 실행한다. 그것은 농부들에게 물 소비를 최적화하고 추적할 수 있는 능력을 제공하여 물이 낭비되거나 과도하게 낭비되지 않도록 보장한다.

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농업의 드론 기술 -

점점 더 많은 농업인들이 땅을 관개하고 관리하기 위해 드론 기술로 눈을 돌리고 있다. 마이크로파 감지를 사용하여 드론은 농작물이 방해받지 않고 수분 수준을 포함한 매우 정확한 토양 건강 정보를 캡처할 수 있다.

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스프링클러 드론 -

농부들은 스프링클러 드론을 배치하여 관개 시스템을 원격으로 관리하고 제어할 수 있다. 이 혁신적인 관개 관행은 농부들이 비용을 절감하고, 농작물 수확량을 증가시키며, 가장 중요한 것은 물을 절약하는 데 도움이 된다.

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소중한 작물 -

현대의 관개 시스템은 농작물에 물을 공급하기 위해 저수지, 탱크, 우물을 사용한다. 내셔널 지오그래픽에 따르면 오늘날 전 세계 경작지의 약 18%가 관개되어 있다. 하지만 미래에는 어떨까?

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담수 고갈의 위험 -

많은 전문가들은 식량에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 더 많은 농지와 더 많은 관개가 필요할 수도 있다고 우려한다. 이것은 식수와 위생에 이용할 수 있는 담수의 양을 감소시키면서, 대수층을 고갈시킬 가능성이 매우 높다.

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지속가능한 발전 -

따라서 스마트 관개의 개발은 지구의 가장 귀중한 식품이 고갈되기 전에 수위를 유지하는 데 필수적인 것으로 간주된다.

출처: (National Geographic) (University of Nebraska-Lincoln) (United States Department of Agriculture) (Challenger Irrigation) (Croptracker)

참조: Tips to reduce water usage

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수천 년의 관개 역사, 스마트 관개로 새롭게 쓰다 -

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관개의 기원 -

이라크 동부의 사마란 정착지인 초가 마미에는 기원전 6000년경에 가동된 역사상 최초의 관개수로로 추정되는 흔적이 있다.

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인더스 문명 -

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콜럼버스 이전의 아메리카 -

페루의 안데스 산맥의 자나 계곡에는 적어도 기원전 4000년 전으로 거슬러 올라가는 초기 운하 관개의 예들이 있다.

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고대 이집트 -

고대 이집트인들은 나일강의 물을 이용하여 제방으로 둘러싸인 땅을 침수시키면서 농작물에 관개를 한 최초의 사람들 중 하나였다.

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그림자 -

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사키아 -

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로마 수도교 -

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담수 수로 -

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초기 댐 -

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사하라 이남 아프리카의 관개 -

관개는 기원전 제2천년기에 사하라 이남 아프리카에 도달했다. 니제르 강 지역의 문화와 문명은 우기 홍수와 물 채취에 기반을 두었다.

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체인 펌프 -

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북아메리카 최초의 관개수로 -

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하마의 노리아스 -

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수초지 -

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운하망 -

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물레방아 -

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미국 서부의 관개 -

동부에서 온 정착민들이 광산, 농장, 목장을 찾기 위해 미국 서부로 말을 타고 들어오면서 광대한 관개지에 대한 필요성이 기하급수적으로 증가했다.

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미국의 관개지 -

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풍력펌프 -

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중심지 관개 -

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관개원으로서의 강 -

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최초의 잔디 스프링클러의 미국 특허 -

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최초의 로터리 잔디 스프링클러 -

1887년까지 최초의 회전식 잔디 스프링클러가 등장했고, J.H. 스미스가 특허를 냈다.

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스프링클러 시스템 -

스프링클러는 집 주인과 농부 모두에게 도움을 주었고, 잔디밭과 농작물 밭을 푸르고, 영양이 풍부하고, 건강하게 유지했다.

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스마트 관개 -

21세기에는 스마트 관개가 출현했다. 이 시스템은 물주기 과정을 조절하기 위해 날씨나 토양 조건을 고려한다.

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지능적인 관개 -

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농업의 드론 기술 -

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스프링클러 드론 -

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소중한 작물 -

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담수 고갈의 위험 -

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지속가능한 발전 -

따라서 스마트 관개의 개발은 지구의 가장 귀중한 식품이 고갈되기 전에 수위를 유지하는 데 필수적인 것으로 간주된다.

출처: (National Geographic) (University of Nebraska-Lincoln) (United States Department of Agriculture) (Challenger Irrigation) (Croptracker)

참조: Tips to reduce water usage

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04/10/24 | StarsInsider

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