스마트농업으로
지속 가능한
농업을 실현하다

지속가능발전(Sustainable Development), 즉 지속 가능성은 미래세대를 위한 기반을 저해하지 않는 범위 내에서 현세대 요구를 충족하는 발전을 뜻한다. 우리 사회가 주변 환경과 조화를 이루며 자유롭게 발전 기회를 갖고, 이를 미래세대까지 이어지도록 하는 것이다. 이 지속 가능성은 농업에서도 중요성이 강조되고 있다.

현재 농업은 기후변화, 고령화, 환경파괴, 농촌소멸, 식량위기 등 여러 문제에 직면했다. 높은 노동 강도, 부족한 인력, 기후변화로 예상치 못한 농작물 피해 등 많은 어려움을 겪고 있는 상황이다. 현세대, 그리고 미래세대 먹거리를 책임지는 농업은 ‘성장’과 ‘지속성’ 측면에서 보호·발전해야 한다.

이를 위해 농촌진흥청은 데이터와 자율주행, 인공지능 등을 도입한 스마트농업 기술을 현장에 구현하기 위해 10대 핵심 추진과제를 선정해 농업 분야 혁신을 선도하고 있다. 먼저 빅데이터 분야는 데이터 수집·개방에 중점을 두고 있다. 노지, 시설, 축산, 연구 분야 1,882개소 데이터를 수집해 빅데이터 관리시스템을 통해 분석·처리하여 토양정보와 과수 생육품질 데이터 등 240개 공공데이터를 흙토람(http://soil.rda.go.kr)과 공공데이터포털(www.data.go.kr)에서 제공하고 있다.

스마트팜에서 수집한 데이터를 이용해 제공하는 생산성 향상 모델은 우수 농가와 일반 농가의 온실 환경, 생육, 생산량을 비교해보고 실제 적용할 수 있어 농가소득 향상에 도움을 주고 있다. 그 예로 전북 완주에서 완숙 토마토를 재배하고 한 농가는 인공지능으로 빅데이터를 분석해 재배시기에 맞게 일사량·생육상태별 최적 환경관리를 제시하는 ‘스마트팜 최적 환경설정 안내서비스’에 따라 재배 방법을 바꿔 생산량을 최대 13.7% 증가하는 효과를 봤다. 매출은 1,000㎡당 7,059만 원에서 8,625만 원으로 올랐다.

이와 함께 농협중앙회는 스마트팜 모델, 농업기술 교육 동영상 등을 농협 조합원을 위한 ‘오늘농사’ 앱에, 민간 새싹기업들은 토양 데이터, 기상정보 등을 연계해 자사 회원을 대상으로 제공하고 있다.

농촌진흥청은 농업에서 고질적인 문제 중 하나였던 노동력을 대체할 수 있도록 로봇 개발·보급을 중점 추진하고 있다. 작업자가 직접 조작하지 않아도 지형 환경을 인식해 스스로 주행하며 농작업이 가능한 첨단농기계 기술을 개발하고, 노동력 절감을 위한 맞춤형 밭농업기계와 여성친화형 농기계를 개발하는 것을 목표로 하고 있다.

이에 GPS 기반 자동조향시스템을 제작해 기존 트랙터에 부착한 자율주행 트랙터를 개발했으며, 현장 적용을 통한 성능개선·보완 후 2023년 신기술 시범 보급사업을 추진할 계획이다. 또한 마늘 수집기, 들깨 콤바인, 가변 제어형 풋옥수수 수확기 등 밭농업기계 6종과 자동제어형 토양소독기, 딸기 수확운반차, 스마트 온실 방제 로봇 등 여성친화형기계 5종을 개발했다.

이중 스마트 온실 방제 로봇은 국내 토마토농장에서 현장 실증 중이다. 스마트 온실 방제 로봇은 산업재산권 출원을 완료했으며 기술 이전으로 농가에 보급할 계획이다. 스마트 온실 방제 로봇이 농가에 보급되면 단순·반복적이며 인체에 해를 입힐 수 있는 방제작업으로부터 작업자를 보호하고, 작업 효율성을 높여 농작업 인력 부족 문제를 해결하는 데 도움이 될 것으로 기대되고 있다.

이와 함께 토양의 pH(수소이온농도)를 실시간으로 측정할 수 있는 토양 pH센서를 개발해 작물 재배에 적합한 토양환경 조성과 토양 관리에 활용할 수 있도록 해 생산성을 높이고 있다. 또한 병풀 수경재배에 스마트팜 기술을 적용해 사계절 내내 재배 가능한 환경을 만들어 생산량을 늘리는 성과를 내기도 했다. 과채류 농가가 아닌 병풀 농가에도 스마트팜 기술이 적용됨으로써 국내 병풀 소재 공급기반 확대에 도움이 될 것으로 전망된다.

다양한 스마트농업 기술은 현장에 도입되어야 그 가치가 빛을 발한다. 하지만 인공지능, 빅데이터 등에 익숙하지 않은 농업인들이 스마트농업 기술을 제대로 이해하고 현장에 적용하기란 쉬운 일은 아니다.

이에 농촌진흥청은 시·군 농업기술센터에 스마트농업 실증연구 교육장(이하 ‘교육장’) 96개소를 운영하고 있다. 교육장에서는 4차 산업혁명 핵심기술인 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능 등을 활용한 농업기술 보급·확산을 목표로 실증연구는 물론, 스마트농업에 관심 있거나 도입을 고려하는 농업인을 대상으로 스마트농업 현장 교육과 실습을 진행하고 있다. 특히 스마트농업 시설을 적용한 각 농가의 품목별 생육 정보를 수집하고 분석한 결과를 토대로 맞춤형 영농 지원 서비스를 제공하고 있다.

2018~2020년까지 조성한 교육장 70개소 운영실적을 점검한 결과, 스마트농업 실천 농가가 늘었으며 작물 생산량과 소득도 증대된 것으로 확인되었다. 각 교육장에서 스마트 기기 활용, 환경관리 기술에 대한 이론과 실습 교육, 컨설팅을 받은 뒤 일반 온실을 지능형 농장으로 전환해 운영한 농가는 기존 854농가에서 1,250농가로 46.3% 증가했다.

또한 농가에서 스마트농업 기술을 활용해 생산하는 품목은 기존 181품목에서 236품목으로 30.3% 늘었으며, 품목별로는 딸기, 토마토, 방울토마토와 같은 과채류 재배 비중이 가장 높았다. 스마트농업 기술을 도입한 농가 평균 작물 생산량은 약 8% 증가했고, 소득은 21.4% 늘었다. 반면 경영비는 5.8% 감소했으며 노동력은 26% 줄어든 것으로 조사되었다.