스마트팜

정의

스마트팜이란 실·내외 축사나 비닐하우스에 정보통신기술(ICT)을 활용해 농작물과 가축의 생장 환경을 적정하게 관리할 수 있는 농업 현장을 의미한다. 스마트팜은 농업 현장에서 작물의 생장 정보와 환경 정보에 대한 데이터를 기초로 최적의 생장 환경을 만들 수 있고, 노동력과 에너지, 사료를 기존보다 덜 투입하고도 농작물의 생산성과 품질 향상을 실현할 수 있어 농업 분야와 ICT 기술을 결합한 미래 산업으로 주목받고 있다.

기술

사물인터넷, 빅데이터 등의 ICT를 활용해 농업생산시설의 생육환경을 원격 또는 자동으로 제어한다.
정밀장비, 사물인터넷 센서, 액추에이터(제어 기기에서 출력된 신호를 바탕으로 동력을 주는 기기 ex) 모터, 실린더 등), 지리 위치 확인 시스템, 빅데이터, 무인항공기, 로봇공학 등을 통합한 효율적인 접근법으로 사람과 식물, 환경에 초점을 맞춘 농업기술이다.

예시

1. 온도, 이산화탄소, 토양 같은 환경과 생육 정보에 대한 빅데이터를 바탕으로 생육 단계별 정밀한 관리와 예측으로 수확량과 품질을 향상시킨다.

2. 작물에 물을 줄 때 직접 밸브를 열고 모터를 작동하는 것이 아닌, 전자벨브가 시간에 맞춰 자동으로 관수를 하여 노동력을 절감한다.

3. 농·림·축·수산물의 상세한 생산 정보 이력을 관리할 수 있어 소비자 신뢰도를 높일 수 있다.

한국 스마트팜 동향

농촌진흥청에서는 한국형 스마트팜을 기술 수준에 따라 3단계로 분류하고 있다.

1세대

1세대 스마트팜 시스템은 온도, 습도, 일사 등 센서 정보와 카메라 영상정보를 이용해 온실을 원격 모니터링하고 모바일 애플리케이션에서 온실 환경을 원격 제어하는 것으로 농업인의 편리성을 위해 개발됐다. 2016년 개발된 1세대 한국형 스마트팜 모델은 농업인이 재배시설과 작물별 제어 환경요인에 따라 모델을 선택할 수 있다는 것이 특징이다.

고령 농업인의 경우 ICT에 익숙하지 않아 접근이 쉽지 않다는 단점이 있다.

2세대

인공지능으로 작물의 재배환경과 생육, 질병 상태를 진단한다. 또한 재배 전 과정에서 적합한 의사결정을 지원하는 클라우드 플랫폼으로 농사 경험이 적은 젊은 창농인이나 ICT에 미숙한 고령 농업인에게도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

국내 스마트팜 시장은 양적으로 큰 성과를 거뒀다. 2014년 405㏊였던 시설원예 스마트팜 보급면적은 2021년 6485㏊로, 23가구에 보급됐던 스마트축사는 4743가구로 늘어났다. 2022년 목표로 하고 있는 7000㏊·5750가구에 근접한 성장세다.

2014년 464억원에 불과했던 시설 보급·확산, 산업인프라 구축, R＆D 등 관련 예산이 2022년 3044억원으로 늘어난 데 힘입은 결과다.

3세대

향후 10년 동안 3세대 플랜트형 생산기술과 생산·유통·소비의 정보연결형 지능화 스마트팜으로 발전할 것으로 전망된다.

장기적으로 완전 무인화를 통해 24시간 지속되는 농·작업 등 다양한 환경의 적용 및 지속가능한 농·축·수산 방향으로 발전될 것으로 전문가들은 내다보고 있다.

해외 스마트팜 동향

전 세계 스마트팜 시장은 미국과 유럽시장이 각각 42%, 31%로 전체 시장의 73%를 차지하고 있으며, 아시아 및 그 외 지역은 27%의 비중을 점유하고 있다.

특히 미국의 경우, 스마트팜과 관련해 오랫동안 R&D를 추진한 것으로 알려졌다. 이를 바탕으로 정밀 농업과 처방 농업 등 전 세계적으로 노지 분야에서의 최첨단 농업 기술을 선도하고 있으며, 민간 중심 ICT 분야에서의 강점을 다른 산업에 이식하고, 미국 농무부(USDA)에서 제도적으로 지원하며 대응하고 있다.

참고 링크, 관련 기사

스마트팜 정의, 기술, 국내외 동향
https://www.etri.re.kr/webzine/20220923/index.html

스마트팜 문제점
https://www.nongmin.com/news/NEWS/ECO/COW/360923/view

아쉬운 대목도 있다. 특정 작물 편중 현상이다. 2020년 품목별 스마트팜 보급 비중은 딸기·참외·토마토·파프리카 등 네개 품목이 81.1%를 차지했다. 이에 비해 노지작물·과수 부문의 스마트팜 보급 실적은 극히 미미해 우리나라 농업 전반에 정착되고 있다고 보기는 어려운 상황이다. 이같은 품목별 편중 현상이 발생한 원인은 적지 않은 시설투자 비용이 소요돼 부가가치가 낮은 작물엔 도입이 어렵고, 실증을 통한 실용화 지원과 각종 교육 지원사업이 주요 품목 위주로 진행되고 있다는 점 등에서 찾을 수 있다.

유리온실, 비닐하우스 뿐만 아니라 대부분의 농경지가 차지하는 비율인 노지에서도 스마트팜 구현
https://zdnet.co.kr/view/?no=20220426154328

LG CNS는 22년 4월 19일 농림축산식품부, 전라남도와 함께 노지형 스마트팜 플랫폼 개발을 시작한다고 밝혔다. LG CNS는 작물 재배에 필요한 토양, 병충해 유행 시기, 온·습도 등 각종 데이터를 AI로 분석하고 필요한 솔루션을 제공하는 플랫폼을 만들 계획이다.

이러한 스마트팜 환경에서는 기존 농기계에 AI와 빅데이터를 더해 자동화한 형태로 로봇이 활용되고 있다. 미국 농기계 제조 기업 존디어는 자율주행 트랙터를 올해 안에 출시할 예정이다. 빅데이터, 딥러닝, 5G 기술을 접목했다. 이를 활용하면 사람이 트랙터에 타지 않고 스마트폰 앱으로 원격 제어해 밭을 갈 수 있다. 존디어는 트랙터에 잡초 제거·제초제 사용 기능을 추가할 예정이다.