CES 2022도 주목한 애그테크 기술!

디지털 농업은 기존의 정밀농업이나 스마트농업보다 생산, 유통, 소비 등 농업 활동 전 과정에서 데이터를 적극 활용하는 것이 특징이다. 또한 수집된 빅데이터를 사람이 아닌 AI가 분석해 의사결정을 내린다. IoT, 센서 등에서 생산되는 생산 데이터, 유통 데이터와 소비 데이터가 농업 데이터 플랫폼으로 수집되고, AI가 데이터를 분석해 최적의 의사결정을 내린다. 다소 생소하게 느껴질 수 있는 디지털 농업에 대해 소개한다.

 

 

 

디지털 농업은 무엇인가?

 

디지털 농업은 농업 현장에 IT 기술을 결합해 네트워크, 데이터 기반의 융복합 사업으로 거듭난 농업체계를 말한다. 이를 위해 데이터, 네트워크, 인공지능(D.N.A) 등 디지털 신기술을 적용해 농업의 생산, 유통, 소비 전반에서 디지털 대전환을 가속화한다는 게 디지털 농업의 큰 그림이다.

 

농업전망 2021 보고서에 의하면, 디지털 농업은 정밀농업이나 스마트농업보다 농업 전 과정에서 데이터를 적극적으로 활용하는 것이 특징이다. 즉 GPS, 드론, 센서, VAR 기술을 활용한 정밀농업과 IoT, 인공지능, 클라우드, 빅데이터 기술을 활용한 스마트농업에 이어 IoT, 인공지능, 클라우드, 빅데이터에 플랫폼과 솔루션 기술을 더한 디지털 농업으로 나아간다는 것이다. 예를 들어, 수집된 데이터를 인간이 분석하고 모델화해서 농업에 적용하는 것에서 더 나아가 인공지능이 분석해 내린 최적의 의사결정을 농업 현장에 적용한다는 것이다.

 

이를 통해 생산성 향상, 신가치 창출, 기후변화 대응 및 지속가능한 농업 구현, 농업의 범위 확대와 같은 디지털 농업의 기대효과를 달성한다는 계획이다. 실제로 농촌진흥청의 2021년 예산은 712억 늘어난 1조961억원이었는데 여기에는 4차 산업혁명 기술을 이용한 노지재배 위주의 디지털 농업 기술 개발 및 국산 품종의 개발, 보급 확대를 통한 식량 자급률 향상 예산이 크게 확대됐다. 농촌진흥청은 데이터 기반의 디지털 농업 구현을 위해 2025년까지 진행하는 5개년 계획을 진행 중이다.

 

디지털 농업 어떻게 구현하나

디지털 농업은 농장의 일반적인 관리로부터 최적화, 개별화, 실시간 초연결 및 데이터 기반 농장관리까지 농업 생산시스템 전반에 적용될 수 있다. 지금까지 농장 전체를 균일하게 처리해왔다면 디지털농업에서는 필지 단위별 맞춤형 처리를 통해 자원을 절약하고 작물 생산성을 높일 수 있다. 

 

그동안 농업인의 직감과 경험에 의존했던 농업 과정의 의사결정을 딥러닝(Deep Learning)과 인공지능(AI)으로 대체해 농업 생산성과 연농 편리성, 품질 향상을 도모하는 농업, 농촌 고령화, 노동력 부족, 기후변화 등 직면한 농업 문제 해결과 지속가능한 농업 구현의 대한으로 부상하고 있다.

 

디지털 농업을 가능하게 하는 기술로는 다기능, 맞춤형, 컴퓨터에 의한 의사결정 및 분석도구, 클라우드, 센서, 로봇, 그리고 디지털 통신기술 등 대부분의 IT기술이 포함된다. 예를 들어, 고해상도 토양 데이터, 세부 지역별 미세 기후지도, 항공 이미지, 필지별 양분 투입량, 개체별 착유량 및 가축 건강기록 등 수많은 데이터들이 매순간 농장에서 생산되는데 이 데이터는 네트워크를 통해 클라우드 서비스로 옮겨진다.

 

디지털 농업이 가능해지면 농장에서는 GPS 등을 활용해 수확량 모니터링, 토양관리, 근접 및 리모트 센싱, 무인비행장치 운영, 자율주행농기계 및 맞춤형 처리기술(VRT) 등이 적용이 가능하게 되며, 온실과 실내농장 등 시설재배에서는 온습도 센서, 광센서 등 더 많은 수의 센서와 자동화 기술이 보편화 되면서 노동력을 획기적으로 줄일 수 있다. 축산분야에서는 개체별 모니터링에 바탕을 둔 개체관리로 전환되어 RFID칩을 활용한 개체 인식 기술이 보편적으로 적용되고 이와 연동된 로봇 착유기 및 자동급이 로봇도 활용성을 넓혀 갈 전망이다.

 

디지털 농업의 핵심 ‘데이터’

디지털 농업의 핵심은 데이터라고 할 수 있다. 드론과 농기계에서도 데이티를 수집 가능하며, 측정 기술 또한 높은 수준의 발전속도를 보이고 있다. 이렇게 수집된 농업 데이터는 빅데이터 플랫폼안에 들어와 다양한 빅데이터 분석을 하게 되고, 인공지능(AI)기법을 사용해 도출된 결과는 데이터 시각화(Data Vusualizeation)를 통해 한눈에 알아볼 수 있게 된다.

 

이미 국내에서도 클라우드 기반 스마트팜 빅데이터 센서 통합플랫폼을 통해 데이터를 수집, 저장, 분석을 하고 있다. 최근 농림축산식품부와 농림식품기술기획평가원이 스마트팜 연구개발 사업 전 과정의 데이터를 체계적으로 축적·관리·공유할 수 있는 '스마트팜 R&D 빅데이터 플랫폼'을 오픈하여 종사자에게도 서비스를 제공하고 있다.

 

농촌진흥청도 그동안 수집해 보관중인 데이터를 법에 따라 식별가능한 개인정보를 제외하고 민간에 개방하고 있다. 2022년 기준으로 현재 209건의 공공데이터를 농진청 ‘농사로’와 행정안전부 ‘공공데이터 포털’을 통해 개방 중이다. 여기에는 우리나라 농경지 필지별 땅심 정보를 포함해, 음식정보 서비스와 병해충 발생 정보 등 다양하다. 공유 방식도 80% 정도는 API방식으로 활용도를 높였다.

 

농촌진흥청은 2021년 3월에 데이터를 기반으로 과학영농을 실현하고 지속 가능한 농업을 구현하기 위한 디지털농업 촉진 기본계획을 발표했다. 농진청의 디지털농업 촉진 기본계획은 기술개발과 현장 확산을 중심으로 데이터 농업을 촉진하는 내용이다. 농업현장의 데이터 수집을 확대하고, 품질관리를 강화하면서, 이를 공유하는 데이터 생태계 구축을 최우선으로 추진해 농업분야의 디지털 전환을 촉진하는 것이다. 

 

이런 계획에 따라 농촌진흥청에서는 노지, 시설, 축산, 연구분야 1882개소의 데이터를 수집하고 있으며, 빅데이터 관리시스템을 통해 분석, 처리해 수요자 맞춤형 서비스를 추진하고 있다. 실제로 스마트팜에서 수집한 데이터를 이용한 생산성 향상모델이 농가온실에 적용돼 소득향상에 도움을 주는 등 성과가 나오고 있다.

 

농촌진흥청이 제공하는 스마트팜 최적 환경설정 안내서비스는 누적 일사량, 기온, 상대습도, 이산화탄소 농도 등의 환경정보, 생장 길이, 굵기, 엽장, 엽폭 등의 생육정보를 제공한다. 또한 주별, 월별 생산량 정보를 제공하는데, 현재 정보가 제공되는 작물은 토마토, 딸기, 파프리카 등이다. 이런 정보는 개인용 컴퓨터나 스마트폰으로 접속이 가능하며, 1월 25일 기준 누적조회수는 3만2165건, 월 이용자는 1399건으로 집계됐다.

 

농가뿐만 아니라 농협중앙회나 스타트업 기업들도 농진청 데이터를 연계해 수익모델에 활용하고 있다. 농협중앙회는 스마트팜 모델, 농업기술 교육 동영상 등을 ‘NH오늘농사’ 앱에 연계해 서비스하고 있으며, 민간기업들도 토양 데이터, 기상정보 등과 연계해 서비스에 나서고 있다. 

 

CES 2022가 쏘아올린 '애크테크(agtech)'

세계 최대의 전자박람회 CES 2022는 단순 전시회를 넘어 앞으로 IT 때문에 가장 큰 변화가 일어날 산업을 보여주는 풍향계 역할을 한다. 올해 미국 라스베가스에서 개막한 CES 2022는 '애크테크(agtech)'에 주목했다. 애그테크가 CES에 대거 등장하며 주목을 받은 것은 인류의 식량 위기 때문인 것으로 해석된다. 지구온난화에 따른 급격한 기후 변화와 인구 증가, 환경 오염으로 더 이상 전통적 방식의 농사로는 식량을 충당하기 힘든 지경에 이르렀다. 여기에 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)은 전 세계 농산물 유통에 타격을 입히면서 곡물가격을 급격하게 끌어올렸다. 그 바람에 식량은 생존을 위협하는 무기가 됐다.

 

애그테크 기술은 과연 식량 위기 문제를 해결할 수 있을까? CES 2022에 참여한 애그테크 기업들은 지양분이 들어간 물과 IT 패널, 발광다이오드(LED) 조명으로 흙과 햇빛 역할을 대체하고, IoT(사물인터넷)과 로봇 등으로 일손까지 덜 수 있는 핵신 기술을 선보였다. 이들은 적은 시간과 노동으로 더 많은 작물을 생산할 수 있다고 설명했다.

 

대표적인 것이 CES에 속속 선보인 가정용 스마트팜과 도심형 수직농장이다. 가정용 스마트팜은 집안에서 농작물을 키울 수 있는 장치들이다. 인도의 알티팜은 집에서 채소를 키울 수 있는 소형 냉장고나 와인셀러를 연상케 하는 스페이스박스를 선보였다. 원래 이 업체는 작은 화분 크기에 LED 조명을 부착해 혼자서 먹을 수 있는 채소를 기르는 '피코(Pico)'라는 개인용 스마트팜 장치로 히트를 쳤다. LG 전자도 와인셀러 형태의 스마트 식물재배기 '틔운'으로 이번에 CES 혁신상을 받았다. 터키의 바하 스마트 가든은 상추, 토마토, 딸기 등을 재배할 수 있는 가정용 스마트팜 기기를 각각 출품했다.

 

알티팜의 개인용 스마트팜 장치 피코(알티팜 제공)

 

도심형 수직농장은 작물 재배 시설을 아파트처럼 층층이 쌓아 올려 좁은 실내에서 대거 농작물을 재배하는 시설이다. 언뜻 보면 농장이라기보다 공장에 가깝다. 프랑스 아그로브, 이탈리아의 헥사그로, 미국의 그로브 등이 이런 시설을 CES에 가지고 나왔다.

 

올해 CES에서 혁신상을 수상한 국내 스타트업 엔씽의 스마트팜 '큐브' (엔씽 제공) 

 

여기에 국내 스타트업 엔씽도 참가해 모듈형 수직농장 '큐브'로 CES 혁신상을 받았다. 큐브는 컨테이너 농장이다. 컨테이너 하나를 스마트 농장처럼 만들어 필요에 따라 위나 옆에 추가로 붙여 규모를 확대하고 컨테이너마다 다양한 작물을 재배할 수도 있다.