스마트 팜 전망
구 자 문 한동대 교수
지난 십여년간 스마트라는 단어를 많이 듣고 이용도 하고 있는 것 같다. 무언가 컴퓨터와 전산 및 전자기기가 포함된 형용사이자 명사인 것으로들 알고 있다. 실제로 공장에서는 스마트 팩토리, 농장에서는 스마트 팜, 도시 전체로는 스마트시티 등 다양하게들 사용하고 있다. 오늘 다뤄보고자 하는 주제는 스마트 팜이다. 이는 사전적 의미로는 농·림·축·수산물의 생산, 가공, 유통 단계에서 정보통신기술(ICT)을 접목하여 지능화된 농업시스템이라고 표현할 수 있다. 이는 사물인터넷(IoT), 빅데이터(Big Data), 인공지능(AI) 등의 기술을 이용하여 농작물, 가축 및 수산물 등의 생육환경을 적정하게 유지·관리하고, PC와 스마트폰 등으로 원격 자동관리할 수 있어, 생산 효율성뿐만 아니라 편리성도 높일 수 있다. 아직 AI가 발전단계이고 빅데이터도 분야에 따라 제대로 구축되어 있지 않기 때문에 좀 과장적인 표현도 있을 수 있다고 보나, 발전된 전자기기 및 ICT기술이 활용되어 자동조절 및 원격조정이 가능해지고, 빅데이터 축적과 생산판매 과정상 수많은 의사결정의 필요에 따라 AI기술인 머신러닝(Machine Learning)이 활용될 수 있을 것이다.
농업인구가 줄어들고, 공해 피해가 심해지고, 사시사철 다양한 채소며 과일 등의 수요가 높아져서 스마트 팜이 점차 힘을 얻게 될 것으로 예측되고 있다. 예전에는 비닐온실을 만들어 겨울에도 배추, 상추 등을 수확할 수 있었는데, 아직도 이렇게 재배하는 근교농업지대가 많이 존재하지만, 이제는 좀 더 시설에 투자하여 스마트한 환경에서 수경재배를 하는 경우도 많아졌다. 그 예는 토마토, 오이, 파프리카, 멜론 등의 재배에서 찾아볼 수 있는데, 10여 년 전만 해도 많은 이들이 프랑스나 일본으로 스마트 팜을 견학가기도 했었다. 그때나 지금이나 온실이나 스마트 팜이나 온도조절을 위해서 전기를 써야 하기 때문에 높은 시설비와 함께 비용이 문제였고 이를 통해 이익을 내기 힘들었다고 보면 된다. 따라서 재배방법을 보기 위해서이기도 하지만 어떻게 비용 적게 난방을 하는지 견학을 간 것이다. 10년전쯤 필자도 일본과 프랑스의 스마트 팜에 견학 갔었는데, 그곳은 원자력발전소의 여열을 이용하여 온실을 덥히고 물고기 사육장을 운영하는 곳들이었다.
지금은 우리나라에도 이러한 스마트 팜들이 많이 건설되어 있고 멜론, 파파야, 망고 등 열대과일들을 재배하고 토마토, 파프리카 등도 재배하고, 버섯도 재배한다. 이는 토양에 직접 재배하기도 하지만 대부분 작은 화분에 심어 물과 영양을 공급하며 키워내는데, 토마토 하나가 17미터 줄기를 가지고 있을 정도로 자라나기도 한다. 요즈음은 상추, 새싹채소, 새싹인삼 등을 수경재배(Hydroponics)하기도 한다. 또한 물고기를 수조에 기르고 그 배설물들을 미생물 및 필터로 처리 (Biofiltering, BIOFLECT Technology)하여 식물에 공급하여 자라게 하고 그로 하여금 정화된 물을 다시 수조에 보내는, 물고기 수조와 농업에 일상적으로 드는 물의 10% 정도만을 순환시켜 이용하는 아쿠아포닉스(Aquaponics)도 시도되고 있다. 이러한 스마트 팜 기술은 첨단 ICT, IoT, 빅데이터 등을 활용하여 환경정보(온도·상대습도·광량·이산화탄소·토양 등) 및 생육정보에 대한 정확한 데이터를 기반으로 생육 단계별 정밀한 관리, 예측 등이 가능하여 수확량, 품질 등을 향상시켜 수익성을 높일 수 있다. 또한 노동력과 에너지를 효율적으로 관리하므로 생산비를 절감할 수 있다. 기존에는 작물에 물을 줄 때 직접 밸브를 열고 모터를 작동했다면, 스마트 팜에서는 전자밸브가 설정값에 맞춰 자동으로 물을 공급한다. 또한, 스마트 팜은 농·림·축·수산물의 상세한 생산정보이력을 관리할 수 있어 소비자들의 신뢰를 높일 수 있다. 스마트 팜은 응용 분야에 따라 스마트 농장, 스마트 온실, 스마트 축사, 스마트 양식장 등의 이름이 사용되고 있다.
물론 이러한 스마트 팜 시설은 시설비와 전기료 등 운영비가 많이 들어 겨울이 춥고 긴 우리나라의 경우 이익을 내기가 쉽지 않다. 이를 장려하는 정부의 지원으로 운영되는 경우가 흔하지만, 장기적으로는 자체적인 사업성을 확보하지 않으면 않되는 것이다. 따라서 공장의 여열, 지열 등 다양한 방안을 연구해야 하는 것이다. 하지만 장기적으로 볼 때 이러한 스마트 팜이 활성화되어야 하는 이유는 1) 소득이 높아짐에 따라 곡식 아닌 고급 채소와 과일 혹은 약재에 대한 수요가 사시사철 늘고 있고, 2) 대기 중에 오염이 심해져서 스마트 팜의 무균환경에서 키운 상품들이 선호되고 있고, 3) 스마트 팜의 기술과 사업의 활성화되면 이를 벤치마킹하기 위한 방문객들이 늘어 날 것이고, 우리 한국이 이러한 스마트 팜 관련 기술과 시설들을 다른 나라에 수출하거나 원조할 수도 있기 때문이다. 필자가 재직하는 한동대에는 직접 농업이나 산림을 전공하는 학과는 없지만, 이와 관련된 대학원과 연구소가 존재하고 있다. 필자의 경우에도 ‘도시 및 지역개발’을 전공하며 농촌개발 및 농업에 관심이 있어 학부생들을 농업 및 농촌개발 분야로 진출시키기도 하고, 국제개발대학원 학생들을 농업정책 관련 주제로 지도하기도 한다. 또한, 지난 3~4년간 송이버섯재배를 위해 스마트 팜을 실험가동했고 현재 본격적으로 사업을 추진 중이며, 2차 사업으로 약초 및 기능성 작물 재배 농장 설립을 관련 전공 연구원들과 추진 중이다. 또한 본교에는 학생들과 아쿠아포닉스를 실험연구하는 기계제어공학부 교수가 있고, 세계에 ‘수퍼콘 박사’로 잘 알려진 육종학자도 국제옥수수재단을 운영 중이다. 국제개발대학원은 주로 외국인 학생들로 구성되어 있는데, 본교의 교수들은 이들을 지도하며 스마트 팜을 발전시키기 위한 빅데이터 처리 및 시설 자동조정을 위해 AI(머신러닝) 활용 연구를 진행하고 있다.
대경일보 2022년 10월 30일
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