인류를 먹거리 위기 및 농사를 짓는 노동에서 해방시키기 위한 다양한 스마트농장 기술이 국내외에서 개발되고 있어 눈길을 끈다.

28일 한국형 스마트팜 조성 최신 분석과 솔루션 및 실증사례 세미나가 서울 여의도 전경련회관 컨퍼런스센터에서 열렸다.

스마트팜은 정보통신기술(ICT)을 온실축사 등에 접목해 스마트폰이나 PC를 통해 원격 또는 자동으로 작물과 가축의 생육환경을 관리하는 농장을 말한다. 이현동 농촌진흥청 연구관은 “많은 분들이 스마트팜이 기계가 농사를 다 지어주는 것으로 생각하시는데, 여전히 농업인의 노하우와 지식, 노동이 필요하다. 현재의 스마트팜은 농가를 조금 편하게 해주는 수준”이라고 밝혔다.

한국형 1세대 스마트팜 기술은 농민이 센서와 영상을 통해 온실과 축사 등의 내외부 온도, 습도, 이산화탄소 등을 모니터링해 냉난방기 구동 및 창문 개폐, 환기팬 구동 등을 스마트폰 등을 통해 수동 제어할 수 있는 수준이다.

2세대는 여기에 농가별 데이터를 모아 인공지능(AI)을 통한 빅데이터 분석을 통해 정보를 생성한다. 이를 통해 생육 환경 및 장비 관리 및 고장 예측까지 가능해진다. 이 때 모든 정보는 클라우드로 농민 및 개발자가 공유한다. 2세대 스마트팜 구축이 가능하기 위해서는 센서를 통해 생장량 및 줄기 굵기, 열매수 및 열매 크기 정보를 획득할 수 있어야 하고 관수 및 비료, 이산화탄소 공급 장치 제어가 가능해야 한다. 현재의 스마트온실은 1세대 기술에 관수 및 장비 모니터링이 가능한 수준으로 1세대와 2세대 중간 쯤에 위치한 수준 정도로 나타났다.

2세대 스마트팜 개발의 일환으로 농촌진흥청은 영상 분석을 통해 작물 생육정보를 계측하는 기술을 한국기술연구원(KIST)과 개발 중이다. 이 연구관은 “카메라가 원근감을 못 읽어내 현재 어려움이 있다”며 “우수한 기술력을 가진 업체가 있으면 함께 상용화해보고 싶다”고 말했다.

3세대는 2세대에 지열, 태양열 등을 이용한 최적 에너지 관리 및 로봇 등을 활용하게 된다. 농민이 스크린 터치를 통해 위치를 설정하면 로봇이 그 위치에 있는 과실을 모두 따는 식이다.

해외에서는 이미 스마트팜을 위한 다양한 소프트웨어가 제작돼 서비스되고 있다.

농업분석 전문기업 크롭엑스는 통신일체형 센서를 측정하고자 하는 땅에 꽂으면 바로 개통돼 지형, 토양구조, 수분량 등을 파악해 필요한 물의 양을 전송해주는 서비스를 제공하고 있다.

네덜란드 스마트팜 전문기업 프리바에서 선보인 ‘탑크랍’의 경우 적외선 온도센서를 통해 잎이 얼마나 호흡하는지 측정해서 물 공급 등을 조절하도록 했다. 애그로봇은 딸기를 숙성도와 크기별로 자동 선별해 자동으로 수확하는 로봇을 출시했다.

팜샷츠의 경우 드론과 인공위성을 통해 촬영한 논밭의 이미지를 통해 병해충 및 영양부족을 모니터링 및 분석하고 비료까지 처방하는 서비스를 제공하고 있다. 구글글래스를 이용해 증강현실로 열매를 비추면 어떤 해충이 있는지 판별해주고 전문가들이 영상을 통해 컨설팅해주는 서비스도 이미 상용화돼 있는 상태다.

국내에도 젊은 벤처기업들의 흥미로운 시도들이 계속되고 있다.

소프트웨어 전문기업 지농의 경우 화성시 농업기술센터와 함께 포도 재배 56개 농가에 기상관측장비. 기상대를 설치해 병해충과 기상 위험을 예측해 알려주는 ICT 종합정보시스템을 구축한 바 있다. 박흔동 지농 대표는 “농약으로 죽지 않는 병해충의 알은 일정 기간 일정 온도가 넘으면 부화하기 때문에 이 시기에 농약을 살포하면 병해충을 일거에 제거할 수 있기 때문에 매우 효과적인 시스템”이라고 밝혔다.

스마트팜 스타트업인 엔씽의 경우 지난해 3월 서울 미아사거리 부근에 컨테이너를 활용한 빌딩형 식물공장을 선보였다. 김혜연 엔씽 대표는 “노지 농업에서는 곡류가 가장 잘 자라고 온실에서는 과채류가 강하다. 잎채소와 허브에 최적화된 농장은 빌딩형 농장으로, 노지나 온실에 비해 40~100배 생산 효율이 나온다”고 말했다.

엔씽의 컨테이너 가상농장은 모듈형으로, 8평 되는 컨테이너를 옆쪽이나 위쪽으로 계속 연결해서 대형화할 수 있다. 모니터링, 운영 시스템 및 광합성을 위한 LED 시스템도 자체 개발했다. 식물 생장에 필요한 모든 환경들은 완벽히 통제되고 컨테이너마다 온라인으로 환경을 완벽히 동일하게, 혹은 작물에 따라 다르게 조절할 수 있다. 김 대표에 따르면 컨테이너 한 대에서 1년에 3~4톤의 작물이 생산된다.

김 대표는 “컨테이너 농장에서 한국에서 재배가 불가능한 태국바질 등의 작물도 성공적으로 재배하는 데 성공했다”며 “향후 농장을 플랫폼화해 작물별 재배 방법을 다운받아 이미 확보된 데이터 기반으로 키우거나, 역으로 재배방법을 업로드해서 다운로드 발생할 때마다 댓가를 받게 할 수도 있다”고 말했다.

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