한국 농업, '스마트팜'에 주목해야

▲자료 코트라 재인용

네덜란드 '스마트팜' 선도

스마트파밍(Smart Farming)은 정보통신기술(ICT)와 농업을 접목시킨 것으로 식물육종(Plant Breeding)과 유전학(genetics)에 이어 제3의 녹색 혁명으로 일컬어진다. 

스마트파밍은 정밀장비, 사물인터넷(IoT), 센서, 지오포지셔닝(geo-positioning), 빅데이터, 무인 항공기, 로봇 등의 여러 가지 ICT 솔루션 응용분야를 아우른다. 

스마트파밍의 장점은 위 기술들을 바탕으로 정확하고 효율적으로 자원을 사용함으로써 기존의 농업방식보다 더 높은 생산성과 지속 가능성을 갖고 있다. 농업 자동화는 생산자들로 하여금 정확하고 예측 가능한 방식으로 농산물을 수확할 수 있다. 

▲자료 코트라 재인용

코트라 암스테르담 이소정 무역관에 따르면 국제연합식량농업기구(FAO)는 세계 인구가 2025년 81억명, 2050년 97억명에 달할 것으로 전망했다. 세계 인구의 증가로 식량 생산량은 2050년까지 현재 수준보다 70% 이상 증가해야 한다. 증가하는 식량 수요를 충족시키기 위해 지속 가능한 식량생산 방식의 개발이 본격화되면서 그 해결책으로 스마트파밍이 떠오르고 있다. 

미국 농가들의 80% 이상은 스마트파밍 기술을 이용하고 있는 반면, 유럽 국가들은 그 수준이 24%에 불과하다. 네덜란드의 경우, 스마트파밍 기술을 도입하고 있는 농가들이 증가하는 추세지만 아직 미흡한 수준이다. 

스마트파밍은 GPS와 자동 통제 시스템을 통해 농경지를 관측하고 경작하며, 비료와 용수를 일정한 면적에 정확하게 분사할 수 있다. 또한 소나 돼지, 닭 등의 가축을 사육하는 경우 개별 가축들의 성장 과정을 관측할 수 있고, 사료와 항생제 역시 개체별로 필요한 양만큼 분배할 수 있다. 축산업에 ICT 기술을 접목시킨 것에 대해서 스마트파밍 대신 정밀가축사양(Precision Livestock Farming)이란 용어가 사용되기도 한다. 

나아가 스마트파밍 기술을 활용한 정밀농업의 발달로 자원을 효율적으로 사용해 작물을 재배하기도 한다. 제한된 토지를 재배 목적에 따라 나누고 비료와 농약을 필요한 만큼 살포해 작물재배에 들어가는 비용을 줄여 수익을 증대시키는 것. 또한 스마트 장비를 사용함으로써 소수의 인력으로 넓은 면적의 경작지를 관리할 수 있어, 인건비도 감소한다. 덧붙여 경작지의 구역별 수확량을 표시해주는 수확량 지도를 만들거나 예쌍 수확량 정보를 얻을 수도 있다. 

농식품 수출 강국 네덜란드 그 배경엔…

이소정 무역관에 따르면 네덜란드 낙농업가들은 1960~70년대 성장을 바탕으로 한 경험과 다양한 ICT 기술을 사용할 수 있는 기회를 갖고 있으며, 이를 통해 최적의 방식으로 가축들을 관리한다. 세계 인구와 무역 규모의 증가는 단순 식품 수요의 증가뿐만 아니라 고품질의 육류, 우유, 달걀 등의 선호로 이어졌다. 스마트파밍 기술의 사용으로 대규모의 가축 사육이 간결해졌으나, 일각에서는 사육사와 가축 간의 유대감이 떨어질 수 있다는 연구 결과를 내놨다. 

스마트파밍의 일축인 빅데이터의 활용은 농업의 지속 가능성 발전에 핵심역할을 할 것으로 전망된다. 빅데이터 기술은 위성측위시스템(GNSS), 센서, 드론, 유전체학, 진단학, 로봇 등의 정밀농업 기술의 발전과 상호 보완적이다. 빅데이터를 활용한 정밀농업 기술은 농부들과 식품업체들로 하여금 다양한 정보에 기반해 합리적인 선택을 가능하게 한다. 스마트파밍 기술의 활용 범위는 대중 시장을 겨냥한 대량생산 혹은 유기농 식품생산을 통한 틈새시장 공략과 같이 농가와 기업의 의도와 목적에 따라 달라진다.

2011년에 출범한 Smart Dairy Farming 재단은 네덜란드 정부와 기업들이 소의 디지털화와 같이 낙농업에 혁신 기술 도입을 촉진하기 위해 설립됐다. 여기에 참여한 대표적인 기업으로 유제품 업체 FrieslandCampina, 육종제품 및 인공수정 서비스 업체 CRV, 착유로봇 업체 Lely 등이 있다. Smart Dairy Farming은 낙농업가에 소들을 개별적으로 관리할 수 있는 기술을 지원함으로써 소의 건강을 증진시키고, 그 결과 소의 수명과 우유 생산을 늘렸다. 

 

이를 위해 여러 종류의 센서, 의사결정 모델, 공정 설명 및 자문 제공을 위한 제품 등이 개발됐다. 델프트 공대(TU Delft), 아인트호벤 공대(TU Eindhoven), 트벤테 공대(TU Twente), 와헤닝헌 대학(Wageningen UR), 네덜란드 응용과학기술 연구소(TNO) 등과 관련 기업들은 정밀가축사양(PLF) 기술의 도입 및 확대를 위한 지식 연구의 기반 역할을 한다. 정밀가축사양(PLF) 기술이 이용되는 공정은 다음과 같다.

· 사육과 비육을 포함한 가축의 성장 과정

· 우유의 품질 개선과 계란 생산량 증가

· 가축의 공격적인 행동이나 임신 시 보일 수 있는 예민한 행동의 관측

· 개별 가축의 질병이나 조류 인플루엔자 같은 전염병의 조기 발견

· 온도와 통풍의 조절 및 배설물의 관리를 통한 축사의 위생과 청결 개선

가족기업 형태로 운영되고 있는 Damman사는 최신 스마트파밍 기술을 이용해 적은 인력으로 농장을 운영한다. 이 업체는 Flevoland 주 Nagele시에 있으며, 380마리의 젖소를 통해 연간 35만 리터의 우유를 생산한다. Damman사의 목초지와 옥수수 등의 작물 재배를 위한 경작지 면적의 합은 370㏊에 달한다. 반면, 농장 운영에 투입되는 인력은 3명에 불과한데, 이는 스마트파밍의 기술을 도입한 것에 기인한다.

Damman사는 2009년부터 Lely사가 제공하는 Lely Astronout 착유 로봇을 활용하고 있다. Lely사는 Lely Astronout 외에도 여물 처리 로봇 Lely Juno와 Lely Treatment Box, Lely Luna, Lely Walkway 등의 케어 제품을 공급한다.

▲자료 코트라 재인용

CRV사가 제공하는 Ovalert 제품은 소의 발이나 목에 부착돼 해당 소의 생식력을 알려준다. Ovalert를 통해 수집된 소의 정보는 Veemanager라는 소프트웨어를 통해 농장주의 스마트폰이나 태블릿 PC로 열람이 가능하다. 수집된 정보를 바탕으로 농장주는 소의 생식력에 문제가 발생했을 시 빠르게 조치를 취할 수 있다. 

Limburg 주 Panninge시에 있는 Fancom은 가금류와 돼지의 축사 관리 시스템을 개발하는 기업이다. Fancom사의 대표적인 PLF 시스템은 돼지 기침 모니터와 육계 관측 카메라다. 기침 모니터는 소음 분석 장치가 내장된 컴퓨터와 우리에 설치된 마이크로 구성된다. 자동으로 운용되는 기침 모니터는 지속적으로 돼지의 기침 패턴을 측정해 기존의 소음과 다른 이상 징후를 파악하고 농장주에게 알려준다. 이를 통해 돼지의 호흡기 질환을 조기에 발견할 수 있다. 농장주는 기침 모니터가 수집한 정보를 Fancom사의 농장 관리 소프트웨어인 Farm Manager를 통해 확인할 수 있다. 

Noord-Branbant주 Volkel시에 있는 Tiny van de Berg 농장은 6000마리의 비육돈과 1800마리의 새끼돼지들을 관리하는데 Fancom사의 PLF 시스템을 이용하고 있다. Eyenamic은 Fancom사가 가금류의 행동을 관측하기 위해 개발한 모니터 시스템이다. Eyenamic 시스템은 천장에 부착된 3개의 카메라들로 구성되며, 각각의 카메라를 통해 축사의 일정 부분을 지속적으로 관측한다. 관측된 이미지는 분석 소프트웨어를 통해 축사 내 가금류의 분포 정도나 활동성을 나타내는 지수로 산출된다. Noord-Brabant주 Deurne시에 있는 Rien van den Berg 농장은 Fancom사의 Eyennmic을 이용해 50만 마리의 육계를 관리하고 있다.

 

2015년 네덜란드의 씨앗, 담배, 관목 등을 포함한 농산품 수출액은 4조380억 유로에 달했으며, 네덜란드 전체 수출액 대비 18.8%를 차지했다. 이 중 꽃, 육류, 계란, 야채, 과일 등의 농산품이 차지한 수출액은 824억 유로다. 농산품 항목 별 수출액은 화훼 상품이 83억 유로로 가장 높았고, 육류가 77억 유로, 계란과 유제품이 62억 유로, 과일이 49억 유로로 뒤를 이었다. 

네덜란드의 주요 농산품 수출국으로 독일(2조9억 유로), 벨기에(85억 유로), 영국(83억 유로), 프랑스(69억 유로), 이탈리아(33억 유로) 등이다. 

네덜란드의 지속적인 해외 농산품 시장 개척은 농산품 생산의 증가로 이어지고, 결과적으로 농업 관계자들은 증가한 농산품 수요를 효율적으로 충족시키기 위해 스마트파밍(Smart Farming) 기술에 집중할 것으로 예상된다. 지난해 네덜란드는 EU 국가들 중 유일하게 미국의 계란 상품 시장에 진출한 국가로, 1억 개의 계란으로 생산한 42만㎏의 가루 단백질을 미국에 수출했다. 인도네시아와 파나마에는 900만 유로 가치의 양파를 수출했다. 남아공 가금육 시장이 재개방됨으로써 매주 100만 유로의 수출이 이뤄질 것으로 예상된다. 

스마트파밍(Smart Farming) 기술의 사용으로 농장 운영에 필요한 정보의 수집과 미래 상황에 대한 예측이 용이해진다. 변화하는 시장상황과 수요에 대응하기 위한 생산량 결정은 점점 중요해지고 있다. 파트너십을 통한 공공 투자 역시 스마트파밍 기술의 발전과 응용을 촉진시킨다. 네덜란드 통신사 KPN이 올해 구축한 전국 사물인터넷(IoT) 통신망은 스마트파밍 기술 활용 확대에 기여할 것으로 보인다. 네덜란드 통신사 T-Mobile과 Vodafone은 내년에 IoT 통신망을 출시할 예정이다.