[정보통신신문=최아름기자]

비대면 스마트팜 운영 컨설팅, 작물을 키우면서 전기도 발생시키는 스마트팜 전용 태양전지 등 한국과학기술연구원에서 연구 중인 스마트팜 기술 일부를 확인할 수 있게 될 전망이다.

한국과학기술연구원(KIST)은 25일부터 27일까지 광주광역시 김대중 컨벤션 센터에서 열리는 ‘GREEN&AGRITECH ASIA 2022’에 참가해 탄소중립형 스마트팜 관련 최신 연구성과를 전시한다.

스마트팜은 과학기술을 활용해 온도, 습도, 이산화탄소농도 등의 작물의 생육환경을 최적의 상태로 관리하는 농업방식이다. 작물의 생산성과 품질이 향상돼 수익이 증대되는 효과가 있다. 하지만 이를 위해 냉·난방 등 시설 운영에 많은 에너지가 투입되는 점, 생육환경의 최적 조건을 관리하는 전문 컨설턴트가 직접 농가에 방문이 필요한 점 등은 스마트팜 보급화에 걸림돌이 되고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 차세대태양전지연구센터, 스마트팜융합연구센터 등 KIST 여러 부서에서는 자동화된 스마트팜을 구축, 스마트팜의 에너지의 효율성을 확보 등을 목표로 산·학·연 공동연구를 진행하고 있다. 이번 ‘GREEN&AGRITECH ASIA 2022’ 전시에서는 그 일부를 확인할 수 있을 예정이다.

‘선택적 광투과 스마트팜 태양전지’ 기술은 작물 재배에 필요한 태양빛만을 선택적으로 투과시키고 나머지는 빛으로 전기를 생산하는 스마트팜용 태양전지이다. 기존 실리콘 태양전지의 경우 설치 시 태양빛을 막기 때문에 작물을 그늘지게 해 작물 생육에 악영향을 준다. 이 때문에 태양전지를 스마트팜에 적용하는 것은 여러 어려움이 있었다. KIST의 청정신기술연구본부 본부장, 이필립 책임연구원 연구팀은 고려대학교의 전용석 교수 연구팀, 국민대학교의 도영락 교수 연구팀과 함께 이러한 문제를 해결하기 위해 투광형 태양전지 기술과 이색성 광필터 기술을 접목했다. 청색광(430-470㎚)과 적색광(630-680㎚) 태양빛은 투과를 시켜 작물 생육에 활용하고, 나머지 태양빛 대부분에 해당하는 파장의 빛을 광필터가 모두 반사시켜 태양전지가 흡수, 발전할 수 있도록 하는 기술이다. 또한 이 태양전지는 투과하는 빛의 파장영역과 광량을 미세하게 조절할 수 있어서 작물의 종류에 따라 최적의 광 조건을 만들 수 있다는 장점이 있다.

민병권 KIST 본부장은 “이 기술은 작물재배에 필요한 최소한의 태양빛을 제외한 나머지 파장의 빛을 모두 태양광 발전에 사용할 수 있기 때문에 스마트팜 온실 운용에 필요한 에너지 대부분을 재생에너지로 충당 가능해 스마트팜의 탄소중립 구현을 가능하게 한다는 점에 큰 의의가 있다”고 밝혔다.

‘스마트팜 수집 데이터의 모델링을 통한 의사결정 알고리즘 개발’은 기존 스마트팜의 경우 컨설턴트가 주기적으로 농가를 직접 방문해 관리 방법에 대한 리포트를 제공해주는 방식으로 진행했으나, 코로나19로 인한 방문에 제약이 생기고, 스마트팜 내 다양한 센서들의 데이터 수집이 가능해지면서 데이터를 분석해 온라인 방식으로 컨설팅 서비스를 제공하려는 시도이다.

김형석 KIST 센터장은 “비대면 온라인 재배컨설팅은 기존 재배컨설팅 서비스를 온라인으로 간편하게 대체하는것 뿐 아니라, 서비스 적용 과정에서 생성된 스마트팜 데이터의 지속적인 분석 및 인공지능 기술 적용을 통해, 보다 정확하고 효과적인 스마트팜 관리 처방으로 발전시킬 수 있다는 점에서 의미가 있다”고 밝혔다.

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