스마트농업의 현재와 과제
15년전 국내에 스마트폰이 등장하면서 교통, 유통, 교육 등 다양한 산업에 영향을 미치고 있다.
농업연구 역시 스마트기술을 농업과 연계시키면서 시너지효과를 배가시키려는 노력을 계속하고 있다.
특히, 최근 급격한 기후변화와 국제정세 불안 속에 네덜란드, 미국 등 일부 국가들은 스마트농업을 통해 식량안보를 더 단단히 하고 있다.
이에 새정부도 집중 육성할 첨단 산업분야로 꼽으면서 국내 농업연구기관은 물론 기업, 대학까지 적극적인 투자와 개발에 나서고 있다.
새정부 농업분야의 화두인 스마트농업의 현재와 과제에 대해 알아봤다.
■ 스마트농업이란?
스마트농업(smart agriculture)은 사전적 의미로 농·림·축·수산물의 생산·가공·유통 단계에서 사물인터넷, 클라우드, 빅데이터, 모바일 및 인공지능 기술 등의 정보 통신 기술(ICT)을 접목해 지능화된 농업 시스템을 뜻한다. 생육·재배환경을 데이터 기반으로 제어하는 농업 방식으로 노동력과 에너지 등을 이전보다 적게 투입하고도 농산물의 생산성과 품질을 높일 수 있다.
국내에는 1세대 스마트농업 형태인 인터넷을 통해 원격 모니터링과 제어를 하는 단계를 넘어 2세대인 인공지능과 동식물의 생체정보 등 빅데이터를 통해 최적생산을 위한 의사 결정 지원 시스템에 이르렀다. 1세대 도입 당시 관행 농업에 비해 편의성은 크게 향상됐지만 환경 설정과 제어는 계속해 사람의 지식과 경험에 의존했다. 그리고 2세대에서는 생산성이 크게 향상됐고,‘복합환경제어’와‘클라우드’시스템을 통해 정보를 축적하고 비용을 줄인 것이 특징이다.
클라우드는 구름 속에 데이터를 저장한다는 뜻으로, 방대한 양의 데이터를 안전하게 저장할 수 있다. 아울러, 농촌진흥청 등은 현재 2세대에 인공지능과 로봇기술이 더해 농업의 완전 자동화를 추구하는 3세대를 바라보고 있다.
■ ‘데이터 수집’이 스마트농업의 관건
빅데이터, 인공지능, 메타버스 등 낯설게만 느껴지는 단어들은 4차산업혁명시대 스마트농업의 가장 큰 화두이자 앞으로 농업인들도 익숙해져야 할 단어들이다. 데이터는 10여년전부터 전세계적으로 비즈니스의 새로운 원자재, 21세기 원유 등으로 불리면서 다양한 산업에서 축적, 활용되고 있다. 농업인에게 빅데이터가 중요한 이유는 미래 농업의 문제를 해결하고, 새로운 가치를 창출하는 핵심 역할을 하기 때문이다.
일례로 토마토와 딸기, 오이 등 하우스 작물의 온실내 온도와 습도 같은 작물 생육환경 빅데이터는 인공지능을 통해 분석되고, 수확량 예측과 농가별 맞춤형 재배법을 정립시켜 실질적인 생산성 향상과 경영비 절감에 도움을 줄 수 있다.
농촌진흥청의 경우 공공데이터포털에 농업분야 219개의 공공데이터를 개방하고 있고, 전 국민 누구나 해당 사이트에 접속해 다운로드나 OpenAPI형태로 연계해 사용 할 수 있도록 했다. 또, 노지와 시설, 축산, 연구 분야 1천882개소의 데이터를 수집하고 있으며, 이를 빅데이터 관리시스템을 통해 분석, 처리해 수요자 맞춤형 서비스를 추진하고 있다. 우수사례들은‘2021년 디지털농업 우수성과’ 책자로 발간됐으며, 파일로 공유되고 있다.
■ 대기업의 스마트농업 진출 가속화
최근 대동의 자회사인 대동애그테크는 농진청과‘스마트 농업 촉진’업무협약을 체결했다. 대동애그테크는 공공 농업데이터를 활용해 작물별로 최소 자원으로 최대 수확을 할 수 있는 생육 레시피 개발과 중소농이 이를 활용해 작물을 재배할 수 있는 최적의 스마트팜 시설 운영 시스템을 구축할 계획이다. 또, 국내 대표적인 클라우드 업체인 NHN 클라우드도 자사 인공지능 연구 개발 기술에 데이터를 결합해 스마트팜 사업에 참여한다.
이처럼 국내업체와 연구기관이 속속 스마트농업 사업에 나서면서 그동안 미국이나 일본 같은 농업선진국에 비해 취약했던 국내 스마트농업 분야에도 활기를 띨 것으로 기대를 모으고 있다. 우리나라는 기후변화, 농가인구 감소 및 고령화 등 농업 현안해결과 미래농업 대응을 위해 빅데이터 확보와 인공지능 기술력 확보는 필수로 여겨지고 있다.
이와관련, 농촌진흥청은 인공지능 활용을 통한 농업생산·소비·정책 의사결정 지원과 연관 산업 의 육성을 지원할 계획이다. ▲스마트팜 ▲노지정밀농업 ▲농업로봇 ▲AI병해충진단 등이 핵심과제다.
■ 드론 부착형 농작업에 적용 등 시도
자미 힌드먼 존디어 최고기술책임자는 지난 1월 열린 CES 2022 기자회견에서 “첨단기술 도입이 시급한 분야는 농업”이라고 밝혔다. 그 이유로 세계적인 인구 증가로 식량 수요는 늘어나고 있지만, 사용 가능한 토지와 노동력은 줄고 있는 등 생산성이 낮아지는 것을 들었다.
드론은 농작업에 가장 필요한 첨단기술로 꼽힌다. 이에 농촌진흥청 등은 관련 기술 개발·보급에 힘쓰고 있다. 특히 드론 부착형 농작업기 고도화와 적용 작목 확대에 중점을 두고 있다. 특히, 지형과 작물의 높이를 분석해 최적의 고도에서 정확한 양의 농약 살포하고, 고해상도 영상을 활용해 지형, 작물 구분과 농경지 항공영상 지도 제작하는 탐사·맵핑 기술을 활용하고 있다.
이밖에도, 융복합기술을 활용한 미래농업 대비 새로운 산업영역을 발굴하고 있는데 생육상황 탐지기술을 활용한 영상정보-농작업 연계 기술체계 개발과 위해생물퇴치, 인공수분, 농촌물류, 무인 농작업기 연계 등 노지디지털 실증지 대상 산학연관 연계 공동연구사업을 추진하고 있다.
■ 충분한 데이터 수집, 비용 완화 필요
제4차 산업혁명은 사물인터넷, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅, 모바일 등 첨단기술에 기반한 데이터가 결합된 인공지능에 의해 가치창출이 극대화되는 것으로 인식된다.
우리나라는 정보통신 기술이 세계적인 수준임에도 불구하고 스마트농업기술을 활용하기 위한 빅데이터 수집이 아직 부족하고, 농업인들은 스마트농업을 구현하는 비용에 부담을 느끼고 있는 것이 현실이다.
안성시에서 스마트팜으로 오이를 키우는 이강구씨는“2년째 스마트팜을 운영하고 있고, 농업기술센터에서 스마트농업을 배우고 있지만 아직 우리나라 수준은 걸음마 단계라는 것이 대부분의 의견이다”면서“농작물의 생산 환경에 필수적인 토양과 기상에 대한 축적자료가 부족하고 모니터링도 잘 이루어지지 않고 있다”고 말했다.
이어“농가들 역시 자료수집에 미온적이다 보니 데이터를 모으고, 인공지능에 적용해 제어를 하는 등의 역할은 아직 부족하다”고 덧붙였다.
일부 농가는 스마트농업으로 가는데는 대중화를 통해 설치비용이 지금보다 줄어야 한다고 이야기 한다.
화성시의 최성우씨는 “농사는 면적과 경험치에 따라 1년치 소득을 예상할 수 있는데, 수천만원의 비용을 들여 스마트팜을 설치해도 그만큼의 소득을 올리지는 못하기 때문에 지금은 정부나 지자체의 보조사업을 지원받아 설치하는 경우가 많다”면서“개인적으로는 비용이 부담돼 직접 온·습도, 개폐 등을 제어할 수 있는 패널을 직접 만들어 사용하고 있다” 고 말했다.
결론적으로 새정부는 스마트농업을 위한 기술과 데이터를 축적하기 위한 사업을 우선 시행하고, 실증연구를 통해 한국형 스마트농업기술을 만들어내야 할 것으로 보인다. 아울러 스마트농업기술의 발전은 농산물 생산성 향상으로 이어지고, 농가소득 증대와 일자리 창출의 효과를 가져올 것으로 기대된다.