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농∙식품 산업분야,
농촌의 첨단산업화, 스마트 팜!


스마트 팜이란, 농업기술에 정보통신기술(ICT)을 접목해 과수원, 비닐하우스 등에서 스마트폰, PC 등 IT 기기를 통해 작물의 생육 환경을 적정하게 원격 제어하고 빅데이터를 기반으로 최적의 환경을 유지하는 지능화된 농장을 의미한다.

스마트팜(Smart Farm)에서는 사물인터넷(IoT) 기술을 활용해 농작물을 재배하기 위한 최적의 온도, 습도, 토양 등을 분석한 후 이에 따라 제어장치의 설정이 가능한 시스템이다. 현재 농업 현장에서는 온도, 양분 등 농작물 생육에 필요한 환경을 자동으로 조절하는 ‘온실 자동제어 시스템’이 주로 활용된다. 기존의 비닐하우스보다 10배 정도 생산성을 향상할 수 있고 난방비, 자재비 등의 비용 절감 및 안정적인 수익 창출이 가능하다고 알려져 있다.

# 국내 스마트 팜, 현황과 장점은?!

1) 현황
현재 우리나라는 다른 나라에 비하면 스마트팜은 도입단계에 와있다. 우리나라 농업의 경우 농촌인구의 감소와 고령화, 곡물자급률 하락, FTA 체결 이후 나타난 농가의 소득 정체, 기후 변화 등의 문제로 인해 관련 시장 규모는 점차 확대되고 있는 상황이다. 국내 주요 기업들이 스마트팜 시범 사업을 추진 진행 중에 있다. 국내의 스마트팜 분야별 모델로는 “스마트 온실, 스마트 축사, 스마트 과수원”이 있다. PC 및 모바일을 통해 온실과 과수원, 축사의 온도, 습도, CO2 등을 모니터링하고, 창문 개폐 영양분 공급, 자동 관수, 병해충관리, 사료 등을 원격 자동으로 제어하는 형태로 현재 적용되고 있다.

농식품 산업분야의 스마트화를 위해서 각 대기업들의 노력도 이어지고 있다. 한 대기업에서는 세종시에 ‘지능형 비닐하우스 관리 시스템‘을 구축해 스마트폰을 통해 원격으로 재배 시설의 개폐 및 제어, CCTV 카메라 모니터링, 온·습도 등 센싱, 정보 모니터링이 가능한 서비스를 제공하고 있다. 또 다른 기업은 보유한 GIGA 네트워크 인프라와 통합관제 역량, A/S 지원체계, 빅데이터 기술을 융합해 ‘GIGA  스마트팜’사업을 추진 중이다. 더불어 농림축산식품부와 공동으로 스마트팜 확산을 위해 전국 농촌 10개 거점지역에 ‘실습교육장’과 ‘현장지원센터’를 개설했다. L모 기업은 강원, 경기, 충청 등 100여 개 농가에 LTE 망으로 스마트팜 솔루션을 연동하는 서비스를 제공하고 있다고 한다.

국내의 한 벤처기업의 노력으로는, 사물인터넷과 센서 기능을 통해 식물 생장에 필요한 일조량, 토양의 수분 정도, 온도 등을 스마트폰으로 통해 알려주는 기능이 탑재되어 식물 재배가 용이하도록 돕는 스마트 화분 ‘플랜티’가 있다. 모듈형 스마트 수경재배 키트에는 특수 토양 스펀지를 탑재해 작물이 쉽게 발아하고 생장하는데 최적의 조건을 만들어준다. 컨테이너 팜에는 이와 같은 기술이 총집합시켜 누구나 원하는 사이즈의 ‘스마트 가든’을 소유할 수 있도록 하고 있다.

2)장점
스마트팜은 기존 농사 대비 동일 면적에서 더 높은 수확량을 거둘 수 있다. 작물이 필요로 하는 최적의 생육환경을 체계적으로 관리해 병충해에 완벽하게 대응할 수 있고, 에너지를 절약하며, 최소 인력으로 가능하다는 것도 장점이다. 국내에서는 주로 유리온실과 자동화 비닐온실 정도를 스마트팜으로 여기지만 식물공장이나 자율주행 트랙터 등도 스마트팜의 범주에 속한다.

3) 스마트팜, 앞으로는?
정부는 올 4월 스마트팜 산업을 육성하기 위해  ‘스마트팜 다부처 패키지 혁신기술 개발 사업’ 관련 시설을 집적한 혁신 밸리를 조성키로 하면서 2020년까지 세계 최고 수준의 스마트팜 운용 기술 기반 및 인프라 구축과 표준모델 개발 및 수출 산업화 기반 조성을 추진할 계획이다. 또한 4차 산업혁명과 더불어 2020년에는 스마트팜을 이용하여 농업과 축산 등의 작업을 자동화할 계획을 가지고 있다고 한다.

# 세계 각국은 스마트팜 경쟁 중!
 
해외에서는 스마트 팜 시설이 일찍부터 발달됐다. 해외 대표주자는 미국과 일본 그리고 네덜란드이다. 미국은 광활한 농지에 농약과 비료를 대규모로 살포하는 방식이 발달한 반면, 호주와 뉴질랜드는 밭 농업 관련 분야가 발달했다. 국내에서는 네덜란드 모델을 중심으로 그 외 다양한 선진기술들을 벤치마킹하고 우리 현실에 맞게 바꿔나가고 있다. 특히 유리온실이나 비닐온실에 첨단 과학기술을 접목해 화훼, 토마토, 파프리카 등을 재배하는 네덜란드형 스마트팜은 전 세계의 벤치마킹 대상이다.

원예 국가로 대표되는 네덜란드는 전체 온실의 99%가 유리온실로 운영되며, ICT, 에너지 관리 및 재해 방지 기술이 결합된 표준모델에 복합환경제어가 가능한 시스템을 구비하고 있다. 온도, 습도, 일사 CO2 센서 등 주요 기자재를 생산과 보급하고, 스마트팜 기자재는 규격화되어 내구성과 신뢰도가 우수하다고 한다. 특히 시설농업이 발달한 네덜란드는 정부의 지원은 물론 민간 분야에서도 활발한 참여를 통해 글로벌 스마트 팜 시장을 이끌고 있다. 

수십 년간 누적된 데이터로 재배환경에 최적화된 노하우를 기반으로 센서와 제어솔루션을 개발해 왔고 업체별로 최적 생육관리를 위한 프로세스가 정립되어 있어 이런 기술을 기반으로 세계 최고 수준의 온실 환경제어 시스템을 개발해 세계 각국으로 수출한다고 한다.

미국 스타트업 아바 바이트(AVA Byte)는 수경재배에 적합한 토마토, 허브, 버섯 등 다양한 작물을 재배할 수 있는 스마트 화분을 개발했다. 1회용 커피캡슐처럼 생긴 씨앗 캡슐과 물을 붓고 버튼을 누르기만 해도 식물이 자랄 수 있도록 했다.

# 먹거리를 위한 ‘미래의 농촌’
 
식자재에 금(金) 자가 붙는 것이 익숙한 시대, 4차 산업혁명에 따라 정보통신 ICT 기술이 적용된 스마트팜 농업은 산소와 수분을 배출해 유해 먼지 감소에도 효과를 가져다준다. 또한 스마트 팜 기술을 통한 농법이 발달되어야 하는 이유 중에 하나는 농촌의 고령화와 일손 부족 등의 문제이다. 이 문제를 해결할 방법은 농업의 최대 생산성과 최고 효율, 나아가 정확한 시장 예측이 가능한 스마트팜(Smart Farm)이 대안이다.  농업의 부가가치인 푸른 생명력을 가진 식물 창출은 농가 수익 증대로 이어질 것이기 때문이다.