산업조사 전문기관인 IRS글로벌이 ‘4차 산업혁명 시대의 총아, 애그테크·스마트농업의 핵심기술 개발동향과 시장 전망’ 보고서를 발간했다.

그동안 경험에만 의존했던 농업에도 디지털화 바람이 불고 있다.

양상추나 토마토 등을 자동화 시스템 안에서 재배하는 식물공장의 선진국인 네덜란드뿐만 아니라 국내에서도 ICT 기술이 융복합되는 스마트농업이 활발하다.

전 세계의 폭발적인 식량 수요의 증가 및 환경 문제, 건강에 대한 관심도 향상으로 농업 분야에서의 노동력 부족 문제를 해결하고 규모를 확대함으로써 효율을 높이고자 로봇, 인공지능(AI), IoT, 드론 등의 첨단기술과 농업기술을 조합해 에너지 절약·고품질 생산을 실현하는 ‘스마트농업’의 보급에 대한 기대가 높아지고 있다.

Marketsandmarkets 자료에 따르면 글로벌 스마트농업의 시장규모는 연평균 성장률 13.3%로 증가해 2022년에는 112억3000만달러에 이를 것으로 전망되고 있다.

또한 농작물의 파종부터 수확까지 모든 과정에 걸쳐 위와 같은 ICT 첨단기술을 농업 생산에 적용하려는 애그테크(Agriculture+Technology)도 주목받고 있다.

국내에서는 스마트농업과 동일한 의미로 사용되고 있으나 글로벌 농업에서는 생산보다는 유통 체계를 혁신하는 데 보다 중점을 두려는 시도로 구분되고 있다. 애그테크가 생산성 향상에 목적을 두고 있다면 스마트농업은 유통 혁신 중심으로 변화하고 있다.

우선, 현재 농업은 AI를 통해 조금씩 자동화되고 있다. 구체적으로 말하면 AI가 탑재된 로봇이 사람을 대신해 작물을 수확하거나 드론을 통해 자동으로 농약을 살포하는 등 획기적인 시도들이 이루어지고 있으며 상용화되고 있다. 앞으로는 농업을 사람의 노동력이 아니라 AI의 힘을 빌려 수행하는 날이 머지않아 보인다.

이미 이슈가 되었던 IoT 역시 스마트농업의 발전에 기여하고 있다.

예를 들어 AI를 통해 성장 속도나 맛을 관리할 수 있는 채소를 재배하는 플랜티(Plenty)는 하우스 안의 모든 데이터를 센서를 통해 수집·분석하고, 95%의 물을 절약하고, 농약을 치지 않으며, 최대 약 350배의 수확량을 실현시키고 있다.

농업에서 중요한 것은 기온이나 잎의 색깔 등 현장에서 얻는 정보이다. IoT를 통해 농업 현장의 모든 곳에 센서와 카메라를 부착하게 되면 현장에서 얻어진 다양한 데이터를 수집하기 더 쉬워진다. 그리고 IoT를 통해 수집한 데이터를 AI가 분석하고 농작물에 있어 최적의 선택을 수행할 수 있게 되면 스마트농업에 크게 기여하게 된다.

또한 2세대 스마트팜이 등장함에 따라 농업에 관련된 각종 빅데이터들을 활용할 수 있게 되었다.

농업의 빅데이터로는 주로 기상 및 입지조건 등 넓은 범위의 생산 환경에 관한 정보, 농작물이나 가축의 생육에 관한 정보, 농작업 시 농업기계의 가동 상황이나 다양한 농업용 자재의 투입 상황, 농작업의 구체적인 내용 및 시공정보, 생산이력 등이 있다.

이러한 데이터는 영농기간을 통틀어 불규칙한 시간 간격이라 하더라도 시간 정보와 공간 정보를 갖기 때문에 모든 필드 데이터는 시공간 데이터로서 관측할 수 있으며 농업 종사자에게 부담이 되지 않는 형태로 대량으로 수집할 수 있어야 한다.

다양한 데이터소스로부터 수집한 시공간 빅데이터를 분석·활용하려면 데이터 관측 수집 프로세스에서 분석 활용 프로세스로 데이터를 유통시켜야 한다.

각종 센서를 통해 얻은 데이터와 함께 농업 분야에서 이용되고 있는 리모트 센싱 데이터, GIS 등의 데이터베이스에 축적된 작업·생산이력 정보 등의 다양한 데이터를 가지고 적합한 애플리케이션을 개발해 새로운 농업용 정보 서비스를 실현해야 한다.

국내에서는 과기정통부·농식품부·농진청이 긴밀한 협조해 연구자들이 연구 데이터를 저장·분석·공유할 수 있도록 스마트팜 R&D 빅데이터 플랫폼을 2020년에 조기 구축할 예정이다.

마지막으로 농업 로봇으로, 기존에는 작업 지원 도구라는 의미가 강했지만 하드웨어와 소프트웨어가 융합됨에 따라 더욱 스마트화되어 자율 이동 및 영상/음성 분석 등도 할 수 있는 두뇌를 가진 농업 로봇으로 바뀌어 작업의 일익을 담당하게 되었다.

농업 로봇은 영상인식 기술이나 기계학습, 컴퓨터 비전 기술을 활용해 지금까지 수작업을 해야 했던 제초, 솎아내기, 생육 확인 등을 자동으로 판단하고 실시간으로 분석하는 데까지 발전해 있다. 미국 실리콘밸리의 벤처기업 Blue River Technology는 화상인식 카메라를 통해 싹과 잡초를 식별해 제초하는 것뿐만 아니라 솎아내고 비료를 살포하는 적당한 시기도 자동으로 판단하는 트랙터를 개발했다.

이에 IRS글로벌은 애그테크(Agtech)·스마트농업 관련 산업에 관심이 있는 기관·업체의 실무담당자들에게 연구개발, 사업전략 수립의 기초자료를 제공하기 위해 본서를 기획했으며 모쪼록 미력하나마 도움이 되기를 기대해본다고 밝혔다.

한편 IRS글로벌 홈페이지에서는 최근 이슈가 되는 다양한 산업 분야의 최신 동향 정보와 통계 등을 제공하고 있다. 

출처 : IRS글로벌