VOL.121 · December 21 · 2018
IoT연구본부 김세한, 박찬원 책임연구원
스마트팜은 세계 기후변화와 인구증가에 따른 식량난의 해결책으로 떠오르고 있다. 세계 인구 증가로 식량 수요는 증가하고 있으나, 농업인구 감소와 농작물 재배 면적은 줄어들고, 생산 현장의 농업인은 고령화(국내 2017년 기준 농업인 최고 경영자 평균 연령 67세)되고 있기에 스마트팜의 확대 보급은 필수적이다. 이에 최근 사물인터넷, 빅데이터, 클라우드, 인공지능 등의 신기술을 농작물이나 가축의 생육·환경에 접목하여, 앞서 언급한 문제를 해결하려는 움직임이 시작됐다.
| 현재 우리나라 농업은 농가소득의 정체, 수입농산물 증가, 농경지 감소, 곡물 자급률 하락, 농촌인구의 감소와 고령화 등 여러 어려움을 겪고 있다. 또한, 최근 기후변화 심화로 인해 농산물의 작황 및 생산량이 불안정함에 따라 가격 변동이 심하며, 이로 인해 농산물 소비자인 국민의 안정적 먹거리 확보에도 많은 어려움이 뒤따르고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 국내 연구진은 정보통신기술 기반의 스마트 농업 추진에 박차를 가하고 있다. 국내 스마트 농업에 적용되는 기술사례들을 살펴보고자 ETRI내 위치한 온실에서 IoT연구본부 김세한 책임연구원과 박찬원 책임연구원을 만나보았다. |
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| 김세한 책임연구원 |
| “현재 개발하고 있는 농축산 플랫폼은 사물인터넷, 빅데이터, 클라우드, 인공지능 기술과 시설원예 및 축산 분야의 기술이 융합된 데이터 중심 지능화 플랫폼입니다. 4차 산업혁명의 주요핵심 기술이 총 망라되어 접목된다고 보시면 됩니다. 기술 수준은 1세대, 2세대, 3세대, 4세대로 분류되는데요. 현재 저희 연구진의 개발 수준은 3세대 수준을 지향하고 있습니다. 작물이 자라는 환경정보와 잿빛 곰팡이 등 질병의 상관관계를 딥러닝 기술을 통해 판별하고, 이에 대응한 환경 제어 방법을 연구 중입니다. 또한, 원격으로 제어할 때 발생하는 센서 및 제어장치들의 이상 상황을 인지하는 기술도 개발하고 있습니다. 또한 ICT를 농가에 낮은 가격으로 보급하기 위해 농업 자원의 가상화를 통해 서비스를 제공하는 기술, 생산성 향상을 위해 생육 데이터를 분석하는 기술 등을 연구하고 있습니다.” |
| 박찬원 책임연구원 |
| “영상과 센서 정보를 활용하여 병해나 오작동을 인식하는 기술은 99% 정도의 성능을 보이고 있습니다. 어느 면에서는 사람이 직접 판단하는 기술 수준까지 와 있다고 생각하시면 됩니다. 최근에는 구제역 등 가축 질병의 감시 및 방지를 위한 기술도 함께 개발하고 있습니다. 이를 통해 무인으로 가축의 영상과 소리를 분석하여 질병이 있는 돼지를 검출해 내는 기술을 구현할 예정입니다.” |
| 현재 우리나라 농업은 농가소득의 정체, 수입농산물 증가, 농경지 감소, 곡물 자급률 하락, 농촌인구의 감소와 고령화 등 여러 어려움을 겪고 있다. 또한, 최근 기후변화 심화로 인해 농산물의 작황 및 생산량이 불안정함에 따라 가격 변동이 심하며, 이로 인해 농산물 소비자인 국민의 안정적 먹거리 확보에도 많은 어려움이 뒤따르고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 국내 연구진은 정보통신기술 기반의 스마트 농업 추진에 박차를 가하고 있다. 국내 스마트 농업에 적용되는 기술사례들을 살펴보고자 ETRI내 위치한 온실에서 IoT연구본부 김세한 책임연구원과 박찬원 책임연구원을 만나보았다. | |
| 김세한 책임연구원 |
“현재 개발하고 있는 농축산 플랫폼은 사물인터넷, 빅데이터, 클라우드, 인공지능 기술과 시설원예 및 축산 분야의 기술이 융합된 데이터 중심 지능화 플랫폼입니다. 4차 산업혁명의 주요핵심 기술이 총 망라되어 접목된다고 보시면 됩니다. 기술 수준은 1세대, 2세대, 3세대, 4세대로 분류되는데요. 현재 저희 연구진의 개발 수준은 3세대 수준을 지향하고 있습니다. 작물이 자라는 환경정보와 잿빛 곰팡이 등 질병의 상관관계를 딥러닝 기술을 통해 판별하고, 이에 대응한 환경 제어 방법을 연구 중입니다. 또한, 원격으로 제어할 때 발생하는 센서 및 제어장치들의 이상 상황을 인지하는 기술도 개발하고 있습니다. 또한 ICT를 농가에 낮은 가격으로 보급하기 위해 농업 자원의 가상화를 통해 서비스를 제공하는 기술, 생산성 향상을 위해 생육 데이터를 분석하는 기술 등을 연구하고 있습니다.” |
| 박찬원 책임연구원 |
“영상과 센서 정보를 활용하여 병해나 오작동을 인식하는 기술은 99% 정도의 성능을 보이고 있습니다. 어느 면에서는 사람이 직접 판단하는 기술 수준까지 와 있다고 생각하시면 됩니다. 최근에는 구제역 등 가축 질병의 감시 및 방지를 위한 기술도 함께 개발하고 있습니다. 이를 통해 무인으로 가축의 영상과 소리를 분석하여 질병이 있는 돼지를 검출해 내는 기술을 구현할 예정입니다.” |
| ETRI의 가장 특화된 기술은 역시 ICT이다. 특히 생산·유통·가공·서비스 등 요소 기술 개발에 있어서 데이터를 다루는 기술 등에 강점을 갖고 있다. 농업 분야의 기술은 작은 규모 및 저수준의 기술을 요구하는 Low-Tech와 ICT와 융합된 High-Tech로 구별할 수 있다. 특히 ETRI는 High-Tech 중 인공지능 및 빅데이터 중심의 플랫폼 기술에 있어 차별화 전략을 추진 중이다. |
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| 박찬원 책임연구원 |
| “최근 2~3년에 걸쳐 농림축산식품부와 지자체 중심으로 진행되고 있는 스마트팜 보급사업 기술은 약 10년 전부터 개발해오던 연구 분야였습니다. 예를 들어 노동력 절감 및 편의성을 위해 스마트폰 등으로 원격제어하거나 영상으로 모니터링하는 1세대 기술이 이에 해당합니다. 즉, 농업 분야에서 ICT는 이제 막 시작단계라고 보시면 됩니다. 저희는 3세대 쪽에 초점을 맞추고 있습니다. 좀 더 진보된 기술들이 적용되는 셈이지요. 또한 연구원은 정부출연연구원으로서 생산성도 중요하지만, 농축산 분야의 에너지 최소화나 질병 예측을 위한 기술에도 연구의 초점을 맞춰 경제적 파급효과와 더불어 맞춤형 농민의 수요에도 집중하고 있습니다.” |
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| 김세한 책임연구원 |
| “저희 시스템의 경우 전남 장성군, 충남 논산시, 부여군 등의 테스트베드 구축을 거쳐 보다 안정화된다면 2~3년 후에는 상용화가 가능하지 않을까 생각합니다. 일단 데이터 분석을 통해 신뢰성을 확보해야 상용화가 가능합니다. 4차 산업혁명은 데이터가 중심이 되는 시대라고들 하잖아요. 농업도 결국 누가 데이터를 많이 가지고 있느냐가 관건입니다. 저희가 클라우드 기반으로 다른 농가를 연결한 이유 중 하나도 많은 데이터를 확보하기 위함입니다. 데이터는 누가 많이 가지는지, 그 데이터가 얼마나 양질의 데이터인지가 중요합니다. 데이터의 양과 질이 지능화의 전제조건이기 때문입니다.” |
| 농사는 매우 많은 과정을 포함한다. 딸기 농사를 예로 들면 묘(苗)는 어떻게 심을지, 시설은 어떻게 구축하고 농약은 어떻게 살포할 것인지, 어떻게 판매를 하고 이윤을 남길지, 어떤 경로로 소비자로 하여금 안전하게 전달할지 등 수 많은 과정을 거쳐야한다. 이런 과정에서 여러 가지 환경적 요인, 기후적 요인 등 변수를 생각했을 때, 데이터를 1~2년 모으는 것만으로는 불충분하다. 유럽이 농업 분야에서 우수한 이유 중 하나는 가족농 중심으로 운영된다는 점이다. 대대로 농사를 이어오면서 데이터가 축적되어 있다. 하지만 국내에서는 이런 사례가 극히 드물다. 이에 김세한, 박찬원 책임연구원은 다양한 양질의 데이터를 지능화해 농사의 전 과정에 걸친 정보를 농가에 제공하는 것을 목표로 연구에 임하고 있다. |
| ETRI의 가장 특화된 기술은 역시 ICT이다. 특히 생산·유통·가공·서비스 등 요소 기술 개발에 있어서 데이터를 다루는 기술 등에 강점을 갖고 있다. 농업 분야의 기술은 작은 규모 및 저수준의 기술을 요구하는 Low-Tech와 ICT와 융합된 High-Tech로 구별할 수 있다. 특히 ETRI는 High-Tech 중 인공지능 및 빅데이터 중심의 플랫폼 기술에 있어 차별화 전략을 추진 중이다. | |
| 박찬원 책임연구원 |
“최근 2~3년에 걸쳐 농림축산식품부와 지자체 중심으로 진행되고 있는 스마트팜 보급사업 기술은 약 10년 전부터 개발해오던 연구 분야였습니다. 예를 들어 노동력 절감 및 편의성을 위해 스마트폰 등으로 원격제어하거나 영상으로 모니터링하는 1세대 기술이 이에 해당합니다. 즉, 농업 분야에서 ICT는 이제 막 시작단계라고 보시면 됩니다. 저희는 3세대 쪽에 초점을 맞추고 있습니다. 좀 더 진보된 기술들이 적용되는 셈이지요. 또한 연구원은 정부출연연구원으로서 생산성도 중요하지만, 농축산 분야의 에너지 최소화나 질병 예측을 위한 기술에도 연구의 초점을 맞춰 경제적 파급효과와 더불어 맞춤형 농민의 수요에도 집중하고 있습니다.” |
| 김세한 책임연구원 |
“저희 시스템의 경우 전남 장성군, 충남 논산시, 부여군 등의 테스트베드 구축을 거쳐 보다 안정화된다면 2~3년 후에는 상용화가 가능하지 않을까 생각합니다. 일단 데이터 분석을 통해 신뢰성을 확보해야 상용화가 가능합니다. 4차 산업혁명은 데이터가 중심이 되는 시대라고들 하잖아요. 농업도 결국 누가 데이터를 많이 가지고 있느냐가 관건입니다. 저희가 클라우드 기반으로 다른 농가를 연결한 이유 중 하나도 많은 데이터를 확보하기 위함입니다. 데이터는 누가 많이 가지는지, 그 데이터가 얼마나 양질의 데이터인지가 중요합니다. 데이터의 양과 질이 지능화의 전제조건이기 때문입니다.” |
| 농사는 매우 많은 과정을 포함한다. 딸기 농사를 예로 들면 묘(苗)는 어떻게 심을지, 시설은 어떻게 구축하고 농약은 어떻게 살포할 것인지, 어떻게 판매를 하고 이윤을 남길지, 어떤 경로로 소비자로 하여금 안전하게 전달할지 등 수 많은 과정을 거쳐야한다. 이런 과정에서 여러 가지 환경적 요인, 기후적 요인 등 변수를 생각했을 때, 데이터를 1~2년 모으는 것만으로는 불충분하다. 유럽이 농업 분야에서 우수한 이유 중 하나는 가족농 중심으로 운영된다는 점이다. 대대로 농사를 이어오면서 데이터가 축적되어 있다. 하지만 국내에서는 이런 사례가 극히 드물다. 이에 김세한, 박찬원 책임연구원은 다양한 양질의 데이터를 지능화해 농사의 전 과정에 걸친 정보를 농가에 제공하는 것을 목표로 연구에 임하고 있다. | |
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| 김세한 책임연구원 |
| “생산기반, 생산, 유통, 소비 등 전 과정에 ICT를 접목함으로써 생산성을 향상시키는 것이 목표입니다. 농축업은 정보의 융·복합을 통해 새로운 부가가치를 창출하는 융합 분야의 대표 산업이라고 생각합니다. 특히 안전한 먹거리 확보, 환경오염과 기후변화에 대한 대응 등 지속가능성 확보를 위해 앞으로도 많은 것을 해결해야 하는 상황입니다. 이러한 문제를 해결하는 데 있어서 핵심은 결국 누가 얼마나 다양한 데이터와 좋은 데이터를 확보하는가에 있습니다. 중요한 것은 농·축산업 기술은 나와 가족, 그리고 이웃을 위해 반드시 확보해야 하는 필수적 기술이라는 점입니다. 농·축산업은 지속 가능한 미래를 위해 이어 나가야할 생업이며, 육성을 위해 다양한 데이터를 농가에 제공할 수 있는 기술들을 개발해 나가고자 합니다.” |
| “선진국 중에 농업기술이 발전하지 않은 나라가 있을까?”라고 묻는다면 답은 “없다.”이다. 선진국 대열에 진입하고 있는 대한민국도 ICT 강국의 장점을 최대한 발휘하여 스마트팜 관련 기술을 개발하고, 농·축산업 현장에 적용해야 한다. 연구진은 ‘스마트농업 플랫폼’을 통해 스마트팜 기술 고도화와 스마트팜의 확산이 이루어진다면, 향후 대한민국이 글로벌 스마트팜 시장에서 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 보고 있다. |
| 김세한 책임연구원 |
“생산기반, 생산, 유통, 소비 등 전 과정에 ICT를 접목함으로써 생산성을 향상시키는 것이 목표입니다. 농축업은 정보의 융·복합을 통해 새로운 부가가치를 창출하는 융합 분야의 대표 산업이라고 생각합니다. 특히 안전한 먹거리 확보, 환경오염과 기후변화에 대한 대응 등 지속가능성 확보를 위해 앞으로도 많은 것을 해결해야 하는 상황입니다. 이러한 문제를 해결하는 데 있어서 핵심은 결국 누가 얼마나 다양한 데이터와 좋은 데이터를 확보하는가에 있습니다. 중요한 것은 농·축산업 기술은 나와 가족, 그리고 이웃을 위해 반드시 확보해야 하는 필수적 기술이라는 점입니다. 농·축산업은 지속 가능한 미래를 위해 이어 나가야할 생업이며, 육성을 위해 다양한 데이터를 농가에 제공할 수 있는 기술들을 개발해 나가고자 합니다.” |
| “선진국 중에 농업기술이 발전하지 않은 나라가 있을까?”라고 묻는다면 답은 “없다.”이다. 선진국 대열에 진입하고 있는 대한민국도 ICT 강국의 장점을 최대한 발휘하여 스마트팜 관련 기술을 개발하고, 농·축산업 현장에 적용해야 한다. 연구진은 ‘스마트농업 플랫폼’을 통해 스마트팜 기술 고도화와 스마트팜의 확산이 이루어진다면, 향후 대한민국이 글로벌 스마트팜 시장에서 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 보고 있다. | |
