4차 산업혁명이 모든 산업 분야로 확대되면서 농업에도 접목되고 있습니다. 스마트 농업은 우리나라 농촌 문제 극복 방안으로 강구되면서 농업의 생산성 향상과 부가가치 제고 방안으로 주목받고 있습니다. 현재 스마트농업 기술 현황을 살펴보고 도입 가능성을 확인해 보겠습니다.
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스마트농업
스마트농업 시장은 연평균 9.8% 성장하고 있으며 2025년에는 220억 달러 규모의 시장을 형성할 것으로 전망되고 있습니다. 이는 기존 농업이 농부의 경험, 지식에 의존하는 농업을 ICT, 빅-데이터 기반으로 지능화하여 생산성 및 부가가치를 높이고 자재와 노동력의 투입은 최소화하는 방향으로 진화하고 있습니다.
스마트농업은 빅-데이터를 활용 생산량을 조절하여 유연하고 안정적인 농산물 생산체계를 구축하여 기후변화(재배적지 변화, 자연재해), 농산물 수급 악화(보호무역주의 강화 등), 농산물/식품수요 다변화, 농촌 인력부족 등의 농업 현안문제를 해결할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
스마트 농업 시장을 알아가기 위해 필요한 용어 정의를 확인하고 넘어가겠습니다.
| 용어 | 정의 ( 출처 ) |
| 정밀농업 (Precision Agriculture) | – 가장 오래된 개념으로 농경지를 세밀하게 모니터링하고 적재적소에 물과 양분을 투입하는 농업이며, 최근 위성/항공영상, 센서 등이 상용화되며 현실화되고 있음 |
| 스마트팜 (Smart Farm) | – 실내 시설농장(온실, 축사)에 해당하는 것으로, 사물인터넷, 빅데이터 등을 이용해 생육환경이 모니터링 되고 적기에 최적의 영농의사결정이 수행되는 농장을 의미함 |
| 디지털농업 (Digital Agriculture) | – 농업 관련 전반의 데이터를 디지털화하여 수집/분석하고 공유하는 기술을 의미함 |
| 스마트파밍 (Smart Farming) | – 스마트팜이 노지로 확장되는 개념으로 시설농원과 노지농업을 포괄함 |
여러 장점에도 불구하고 우리나라 농촌에서는 초기 투자비 및 유지비가 높은 시설 원예 및 축사 중심의 연구개발 및 보급정책으로 대다수의 소규모 농가보다는 주로 대형농가 위주로 보급되고 있습니다. 특히 기존 농업인들은 스마트농업을 긍정적으로 생각하고는 있지만 자금부담과 작은 영농 규모 등의 이유로 스마트농업 도입을 꺼리고 있는 실정입니다.
현장 농업인들이 스마트농업 도입을 꺼리면서 우리나라 스마트농업 활성화가 되지 못하고 있는 실정입니다. 수요 부진으로 관련 기업들은 영세하고, 국산화 및 기술 고도화에 어려움을 겪고 있습니다.
우리나라 농업은 소규모 노지농업 위주의 농업구조를 반영한 스마트농업 모델 개발이 필요하며 데이터의 표준화 및 장비/업체 간의 상호 호환성을 제고하여 산업의 시너지를 만들 필요도 있습니다. 시설원예 위주로 추진되었던 연구개발도 노지농업 등 보다 많은 농가가 수혜 받을 수 있는 분야로 확대하여 스마트농업 시장을 키울 필요가 있습니다.
스마트농업 기술 동향
농기계와 ICT 융합 형태
- 기존 트랙터, 이양기 등의 농기계는 자동화가 어려웠지만 최신 로봇 기술이 적용되며 생산성과 편의성 향상되고 있습니다.
예) 과실 수확(과실의 불규치적인 위치, 손상되기 쉬운 부드러운 과육 등), 온실 내 자재/수확물 운반 밍 농약 살포(온실 내부의 복잡한 구조) 등을 극복하는 S/W, 로보틱스 기술 도입 - 수확/파종 시기, 농약 살포 위치/양 등 기존에는 농업인의 경험에 의존했던 영농활동에 인공지능 기술을 접목하여 의사결정을 지원하고 궁극적으로 무인 자동화가 가능할 전망입니다.
– 실시간으로 클라우드에 수집되는 농업 데이터(센서, 항공사진 등)의 분석을 통한 투입 시기/량/위치 등을 최적화할 수 있으며, 작황과 시장 데이터 기반 재배/수확시기 결정으로 영농수입을 극대화하고 있습니다.
빅-데이터와 인공지능 기반 개발
- 1세대 스마트팜이 편의성 중심이라면 2세대 스마트팜은 지능화된 농업 플랫폼입니다.
- 3세데 스마트팜까지 진화하면 빅-데이터와 인공지능에 기반하여 누구나 저투입/고효율의 농업을 영위할 수 있는 지능화된 농업 플랫폼이 될 것입니다.
– 현재 스마트농업 기술 동향은 중앙 정보 통제가 가능하여 누구나 농사를 지을 수 있도록 진화하고 있습니다.
노지경작, 식물공장 등 다변화 진행
- 노지농업 : 광대한 농지에서 콩, 옥수수, 밀, 쌀 등의 경작을 자동화/최적화하기 위한 작황 모니터링/예측, 자율주행 트랙터, 스마트 관수/관비 및 기상 데이터 활용 등이 주요 이슈가 됩니다.
– 작황의 예측을 위해서는 작황의 정확한 모니터링과 날씨/종자 정보의 결합 등이 중요하며 이런 빅-데이터는 매년 갱신될 것입니다.
– 과수 농업의 경우 효과적인 방제/수확 등을 위해 산업용 로봇이 개량되어 적용되고 있습니다. - 시설농업 : 스마트팜에서 살펴본 바와 같이 다양한 고부가가치 작물의 연중 생산을 위한 정밀 환경(온도, 습도, 광 등) 제어 기술이 발전하고 있습니다.
축산은 개별 가축의 관리를 통해 생산량 증대와 품질향상을 실현되고 있습니다.
– 수직형 / 적층형 등 다양한 재배법으로 면적당 생산량을 극대화한 식물공장은 도심에도 설치가 가능하여 유통을 효율화할 수 있고, 환경제어로 약용 등 특수 작물의 재배도 가능하게 되었습니다.
– 영상, 센서 등으로 개별 가축의 성장/건강을 모니터링하는 스마트축산 기술이 개발 중에 있습니다.
| 과거 | 미래 | |
| 노지농업 | – 농작업 기계화 – 편의성, 내수성 위주의 연구개발 | – 자율주행, 무인작업 – 기계화 범위 확대 – 데이터 기반 최적 의사결정 |
| 시설농업 | – 전동화 온실, 축사 – 내부 환경 모니터링 – 수동 제어 위주 | – 최적 환경 자동 유지 – 정밀(기계) 모니터링 – 고부가가치 작물 – 수직형 고밀도 생산 |
스마트농업은 자동화 하드웨어에서 데이터를 수집하고, 수집된 데이터는 빅-데이터 분석을 통해 지능형 S/W로 하드웨어를 제어합니다. 다시 하드웨어는 향상된 데이터를 수집하여 빅-데이터 클라우드로 전송하는 과정을 반복하면 최적의 생산환경을 만들어가게 됩니다.
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