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다가오는 지능형 농업, AI가 알아서 관리하고 수확한다
  • 박희정 기자
  • 승인 2021.07.10 10:51
  • 호수 142
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농업분야의 지능화가 4차 산업혁명의 가속화로 더 빠르게 변화의 탄력을 받고 있다. 한국은 농업 인구의 감소, 고령화, 병해충과 같은 고질적 문제들이 누적돼온 탓에 이를 단 번에 해결해줄 지능화 솔루션이 더욱 절실하다. 그것의 구체적인 모습이 바로 스마트팜이다. 스마트팜에서는 드론이 알아서 파종을 하고 비료를 살포하는 것은 물론 병해충을 예측해 방제하는 업무를 대신한다. 그리고 때맞춰 인공지능(AI)이 탑재된 무인로봇이 과일과 채소를 수확하고 품질을 선별하는 모든 일을 알아서 한다. 이러한 첨단농업이 점차 윤곽을 드러내고 있다.

 

포스트 코로나, 농업환경 변화 앞당겨

전 세계가 긴밀히 연계된 현 사회에서 코로나발 경기침체가 지속될 경우, 농산물 공급 차질과 가격 상승, 농촌 사회 서비스 약화 등 농업분야의 근본적 위기를 맞닥뜨릴 수 있다. 여기에 기후변화와 환경문제 악화와 같은 장기적 이슈까지 더해지면, 그렇지 않아도 농업인구 감소로 식량 자급에 어려움이 큰 현실에 악재가 겹치게 되는 것이다.

특히나 우리나라는 주요 작물을 제외하고는 대부분 수입에 의존하고 있는 실정이다. 이러한 문제를 타개할 방법은 결국 농업을 지능화하는 데 있다. 스마트팜은 농업분야의 혁신은 물론 부족한 노동력을 효율적으로 대체할 수 있다. 마침 코로나19는 4차 산업혁명을 가속화시키면서 주요 기술요소들의 농업분야 접목을 확산할 것으로 보인다.

사실 스마트팜이라는 개념은 새로운 것이 아니다. 전 세계적으로 이미 오래 전부터 농업부문에 적용돼 발전해왔다. 우리나라도 2000년대 초반부터 스마트 농업 전략을 추진해오면서, 식물공장과 같은 환경에 최적화된 디지털농업이 기술발전을 거쳐 상용화되기도 했다. 그렇지만 적정한 요소기술의 개발과 실용화 등에서 농업의 흐름을 바꿀 정도의 실효적 성과를 거두지는 못한 것으로 평가받는다. 지금의 절실한 시대적 요구와 4차 산업혁명 기술의 빠른 발전은 스마트팜의 현실화를 앞당길 기회가 된다.

이러한 스마트 농업의 전환을 가져올 핵심은 농업환경을 알아서 제어하고 관리하는 지능화된 소프트웨어에 있다. 현재 여러 사회경제 분야에서 ICT, 빅데이터, 인공지능과 같은 지능화된 정보기술의 활용으로 혁신이 추진되고 있으며, 이러한 획기적인 전환은 농업분야에도 큰 모멘텀으로서 자리 잡을 가능성이 구체화되고 있다.

 

비대면 시대, 진화하는 농업
농업의 지능화는 시설온실, 축사, 노지 등에서 지능정보기술 적용을 통해 원격 및 자동으로 작물과 가축의 생육환경을 제어하고 관리해 생산효율을 높이는 농장 시스템을 의미한다. 좀더 넓게는 시설원예, 축산, 노지, 수산 등 농어업 전분야에서 생산-유통-소비의 전주기적 과정에서 농촌 농민의 삶의 질을 향상하는 첨단 농업형태를 말한다.

드론을 통해 파종부터 방제까지 디지털 농업을 구현하고 딥러닝 등 인공지능을 이용한 노지 자율주행 및 농작업자동화, 무인화 기술로 농작물의 품질을 관리할 수 있는 것은 물론, 기후변화 예측, 동식물 질병 예방으로 식량의안정적 생산을 가능하게 하고, 국내외 작황정보 생산과 맞춤형 재해 예측 기술을 활용, 수급에 민감한 국내외 농작물 작황을 조사해 유통과 수급에 빠르게 대응할 수 있다. 양어와 수경재배를 조합한 순환형 농업, 식물재배가전과 같은 농어업의 믹스는 물론 다품종 작물을 집안에서 키우는 제품까지 나오고 있는 추세다.

이러한 농업의 지능화는 효율적인 혁신방안이 될 것으로 보인다. 농업 현장에서의 자동화를 통해 생육환경을 최적화하고, 상품성 향상을 통한 수익 증대를 위해 지능화 농업 운영이 가능하게 될 것이다. 생산·유통·가공 서비스 전가치사슬의 정보 연결을 위한 공통 서비스 플랫폼 중심의 기술 개발을 통해 글로벌 시스템 기술로 발전 가능성이 크다. 이는 노동력 절감을 위한 단순제어에서 진일보해 완전 자동화를 향한 복합제어를 통해 고부가가치 산업으로 발전할 수 있다. 뿐만 아니라, 농식품을 유통하는 시스템에도 비대면 서비스 플랫폼을 통해 활성화가 가능하다. 온라인 농산물 거래소를 통해 로컬푸드의 디지털 플랫폼화, 저탄소 에너지 및 자원 이용 효율화를 도모할 수 있다.

 

농업, 부가가치산업으로 성장

농업시장은 약 6조 4000억 달러, 13억 명 종사자를 갖는 시장으로, 2050년까지 현재보다 약 1.5배의 곡물과 단백질 수요가 발생할 것으로 예상되는 분야다. 이러한 농업 수요에 대응하기 위해 글로벌 농업 선진국들은 혁신적 기술을 대안으로 인식하고, 대규모 농업펀드를 조성해 각국의 환경에 적합한 기술을 개발 중이다.

미국, EU, 일본 등 글로벌 농업 선진국들은 농업을 미래전략산업으로 선정하고, 첨단농업기술에 대한 적극적인 투자와 지원 프로그램을 도입하고 있다. 특히 국가 주도의 스마트 농업 정책뿐 아니라 농업분야의 기술을 선도하는 다양한 민간기업들의 활동이 두드러진다. 미국에선 사물인터넷(IoT)은 물론, 나노기술, 로봇기술 등을 농업에 접목하고 있다. 농업국가인 네덜란드에서는 오랜 기간 누적된 데이터와 노하우를 바탕으로 각종 센서와 제어 솔루션을 개발하고 빅데이터 분석을 통한 생산량 관리와 품질 최적화를 추진하고 있다. 이처럼 세계 각국의 스마트팜 시장 규모는 점차 커지고 있으며 글로벌 경쟁까지 심화되고 있다.
 
우리 정부도 스마트팜 확산을 농업의 핵심 성장 동력으로 보고 역점과제로 추진 중이다. 정밀농업 분야에서 축적한 연구역량을 기반으로 EU 회원국 간의 연구협력네트워크 강화를 위해 EU 차원의 ‘ICT-AGRI 프로젝트’를 진행해 기술농업 선도기술을 개발하기도 했다. 한국전자통신연구원 대경권연구센터에서는 농업용 알파고 개발을 목표로 2013년부터 연구를 집중적으로 진행해왔다. 특히, 국가과학기술연구회(NST) 융합연구단에서 개발한 스마트팜 복합 환경제어 솔루션 기술을 발전시켜 포항 해맞이 농장을 시작으로 국내 60개 농가에서 사용했으며, 현재 농가 보급을 확산하고 있다.
 
식량안보, 농업의 지능화에 달렸다
 
이와 같은 농업분야의 지능화는 초기에는 농업현장에서의 관리 효율성 향상에 초점을 맞춰 발전해왔지만, 이제는농업현장을 넘어 농축산물의 생산-소비-유통 전 과정의 지능화로 진화하고 있다. 즉 사물인터넷, 데이터 분석과 지능화를 중심으로 하는 새로운 부가가치의 창출과 농업 융합산업의 경쟁력 향상이 주된 이슈가 되고 있는 것이다.
 
전 세계 경제가 긴밀히 연계된 사회에서 코로나19로 인한 각국의 대응과 식량자원을 둘러싼 환경변화는 글로벌 식량 공급망에 부정적인 영향을 끼치게 될 것으로 전망되는 바, 이러한 농업분야의 지능화는 가야 할 길이 되고 있다. 특히 식량 자급률이 50%가 안 되는 우리나라는 전 세계적인 변화에 중장기적으로 대응하며 우리의 농식품 분야 경쟁력을 강화할 수 있는 고민과 정책적인 대응방안을 마련해 가야만 한다. 농촌의 고유한 사회서비스는 유지하되, 인공지능 스스로 농사를 짓는 완전한 자동화가 현실이 될 날을 앞당겨야 하는 이유다. 농업환경이 처한 현실은 지속가능한 미래를 위한 지능형 산업으로서의 시대적 요구에 얼마나 부응하느냐에 달렸다.

박희정 기자  doban03@hanmail.net

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