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노지작물 재배도 이젠 디지털시대

노지작물은 노동집약적, 관행농법으로 경작되고 있어 스마트농업의 적용 가능성이 높은 분야로 인식되어 가고 있으며 시설원예 중심에서 노지로 확대되어 데이터 기반의 스마트영농 확산에 이르고 있다. 이에 영상을 통해 본답준비부터 수확까지 농작업 전체의 경로맵핑과 생육단계별 이미지를 무선 영상장치로 기록하고 소비자직거래와 품질변화 없는 유통이력 제공이 가능한 디지털농업에 대해 알아보자.

  • 국립식량과학원
  • 2021 년
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시나리오

노지작물 재배도 이젠 디지털시대 노지디지털농업이란? 박: 안녕하세요. 농업현장에 가장 필요한 정보들을 발 빠르게 전달하는 농사로TV에 오신 걸 환영합니다. 최근 정보통신기술을 활용해서 시간과 공간의 제약 없이 원격으로 작물을 재배하는 스마트팜이 큰 인기를 끌고 있는데요. 오늘은 시설 하우스가 아닌 노지에서도 로봇, 인공지능 그리고 사물인터넷을 활용해 작물을 재배할 수 있다는 소식을 듣고 사실을 확인하러 왔습니다. 먼저, 담당 연구관님 소개해드릴게요. 안녕하세요.~ 연: 네! 안녕하세요. 농촌진흥청에서 노지 디지털농업을 연구하고 있는 한길수입니다. 가. 노지 디지털농업이란? 박: 연구관님! ‘노지 디지털농업’이란 어떤 기술을 활용한 건가요? 연: 노지 디지털농업은 밭에서 농사를 짓는데 있어서 생산, 유통, 소비에 관한 데이터를 디지털 형식으로 수집해서 저장관리하고 이를 결합하고 분석해서 공유합니다, 의사결정 지능과 새로운 가치를 창출하는 농업을 말하는데요. 농업인의 경험에 의한 의사결정을 딥러닝과 인공지능 기술에 대체해 이전보다 정확하고 신속하게 농사를 짓는 것을 말합니다. 나. 블록체인 기반 생산유통관리플랫폼이란? 박: 아~ 생산부터 소비, 유통까지 모두 첨단 기술로 관리가 가능해서 노지디지털농업을 ‘블록체인 기반 생산유통관리 플랫폼’이라고 하는 거군요. 연: 아나운서님 정확하게 이해하셨는데요.^^ 박: 노지 디지털농업이라고 하니까 너무 궁금해서 자료를 찾아보다 발견한 건데요. 사실 그 의미에 대해서는 잘 몰라서 오늘 꼭 여쭤봐겠다 생각을 했었거든요. 블록체인 기반 생산유통관리 플랫폼이란 어떤 기술인가요? 연: 블록체인 기반 생산유통관리 플랫폼은 생산, 유통, 소비 3가지 분야를 각각 하나의 블록으로 보고, 이를 이 모바일 앱에서 하나의 체인으로 묶어서 생산부터 유통과 소비를 진행할 수 있는 ‘생산유통관리 플랫폼’이라 할 수 있습니다. 박: 블록체인, 플랫폼? 말이 너무 어려워요. T T 연: 좀 더 쉽게 각 블록이 하는 일을 풀어서 이야기하면요. 먼저, 블록의 하나인 생산 부분에 있어서 작물들은 밭갈이에서 수확에 이르기까지 재배지의 토양, 환경, 생육, 기후 정보들을 GPS를 통해서 수집하고요, 분석 처방해서 관수‧관비와 같은 필요한 농작업들이 로봇이나 드론으로 이루어집니다. 그 과정들은 모두 데이터로 자동으로 기록됩니다. 그리고 유통 블록에 있어서는 수확된 농산물의 유통과정을 실시간으로 추적해서 상품의 상태와 수량 확인은 물론 외국농산물과 섞이는 일이 없도록 데이터를 저장합니다. 마지막으로 소비에 있어서는 소비자들이 필요한 양만큼 이 앱을 통해서 직접 주문하면 각각의 이력이 자동으로 기록됩니다. 박: 네~ 생산블록, 유통블록, 소비블록이 이 모바일 앱이라는 공간에서 고리처럼 연결돼 있어서 블록체인 기반 생산유통소비관리 플랫폼이라고 하는 거군요. 연: 네! 맞습니다. 모든 데이터가 블록체인화 되어 있어서 농작물의 생산성을 향상하고, 편의성과 환경을 개선하는 것이 바로 노지디지털농업입니다. 현장 활용 박: 와~ 저는 생산작업만 편해지는 줄 알았는데 말씀 듣고 나니까 모두가 편리한 기술이네요. 그런데 어떻게 실제로 활용할 수 있는지도 궁금한데요. 연: 네. 아나운서님 혹시 콩 좋아하시나요? 박: 네! 저 콩 좋아합니다. 콩으로 만든 두부도 좋아하고요, 콩 좋아해요~ 연: 다행입니다.^^ 콩은 밭에서 나는 소고기라고 불릴 만큼 풍부한 영양소를 가지고 있잖아요. 그런데 기후변화에 따라 콩 작황이 부진해지면서 수입량이 크게 늘었고, 원산지를 허위로 속여 판매하는 사례가 발생하는 문제가 돼 왔습니다. 그래서 농촌진흥청에서는 이를 해결하기 위해서 노지디지털농업 첫 사례로 콩의 생산부터 유통, 소비에 이르기까지 실시간으로 이력을 추적할 수 있는 블록체인 생산유통관리 시스템을 적용하고 있습니다. 가. 주문 박: 아~ 그럼 지금 제가 시스템을 한 번 사용해 볼 수 있을까요? 연: 네! 먼저 노지디지털농업의 시작은 소비자가 플랫폼에 주문하면서부터 시작되는데요. 앱을 열고, 플랫폼에서 필요한 작물과 수량을 선택해 주문을 넣습니다. 그러면 인근 지역의 생산자가 온라인 거래를 확인하고 승인하면서 자동으로 계약이 이뤄집니다. 박: 그러면 잘못 주문해 거래를 취소하고 싶으면 어떻게 해야 해요? 연: 모든 거래는 중간에 취소할 수도 있는데요. 다만 이미 계약에 따라 생산에 들어갔기 때문에, 소비자는 소정의 위약금을 내셔야 하고요. 미리 잘 계획하고 주문하시는 것이 좋습니다. 나. 생산 박: 연구관님! 계약생산이면 농업인들의 판로 걱정도 줄어들 수 있겠어요. 연: 맞습니다. 블록체인 생산유통 플랫폼은 어디까지나 계약생산으로 직거래를 하는 시스템이기 때문에, 판로 걱정은 하지 않아도 되고요. 생산자와 소비자 모두 유통비용을 줄일 수 있는 것이 서로에게 도움이 됩니다. 박: 참! 연구관님 생산방법도 훨씬 간편하고 편리해졌다 이렇게 말씀을 해주셨잖아요. 그 이유는 무엇인가요? 연: 그 이유는 바로 모든 농작업에 정보통신기술을 이용해서 했기 때문이고요. 디지털농업을 하고자 하는 농업인이 신청한 밭에는 작물을 재배하기 전에 포장맵핑을 해야 합니다. 포장맵핑을 하게 되면 생산자가 파종 전에 실시간으로 인공위성을 통해 받은 좌표값을 플랫폼에 전달하는 건데요. 이를 통해 수확량 예측, 농기계 주행 경계구역 설정할 수도 있고요, 잡초제거 지원도 할 수 있습니다. 박: 아~ 지도에 위치를 표시하는 거네요. 그런데 디지털농업이니까 농사지을 밭에도 뭔가 숨어 있을 거 같은데요.? 연: 네~ 디지털농업에 있어서 농사는 사람보다는 센서가 알아서 합니다. 따라서 밭에는 몇 가지 시설을 설치해야 하는데요. 우선, 토양 수분측정 센서를 매립해 주면 땅속 수분함량을 측정이 가능하고요. 지중점적 관리시설을 설치하면 생장 단계와 토양 수분 정도에 따라서 물이 자동으로 공급되도록 합니다. 그리고 이동형 무선 센서를 밭에 설치하면은 인근 기상대에서 보낸 기상정보를 분석해서 온습도, 강우, 일사량, 풍향풍속 등에 맞춰서 방제 시기와 수분 등을 제어하게 되는데요. 이 모든 정보들은 플랫폼에 전송돼 기록됩니다. 박: 와~ 노지에서도 기상 변화에 맞춰 생육 환경을 조절할 수 있다니 진짜 대단한 기술인데요. 연: 아직 놀랄 부분이 많은데요. 밭갈이에 사용되는 농기계 정보와 파종작업에 대한 경로 밭 주변에 설치된 센서에 의해 자동으로 기록되고요. 농작업이 필요한 경로 맵핑을 통해서 농기계가 밭을 찾아가 필요한 작업을 진행합니다. 또, 생육단계에 있어서는 센서와 함께 설치된 입모영상장치가 입모를 촬영하면 입모의 위치와 개수까지 플랫폼에 모두 기록이 됩니다, 기상이나 토양상태에 따라 생육단계에 맞게 토양의 환경도 자동으로 조절되고, 기록됩니다. 박: 와~ 이게 일손도 크게 줄어들고, 콩 생육 전반에 대한 빅데이터가 완성이 되는 거네요. 연: 그렇죠.~ 특히 이렇게 기록된 데이터들은 암호화해서 원장으로 기록되기 때문에 실시간으로 생산 이력 추적이 가능하고요. 생산자는 핸드폰과 몇 가지 센서만으로 농사를 기록하고, 인공지능에 의한 여러 가지 서비스도 받을 수 있습니다. 박: 와~ 공상과학영화에서 봤던 농작업들이 현실이 되고 있네요. 다. 유통 박: 연구관님! 좀전에 생산 이력 추적이 된다고 하셨잖아요. 이 부분은 어떻게 확인하면 되는 거예요? 연: 네. 생산자는 수확된 콩 포장지에 영농이력과 품질이력이 포함된 2차원 바코드를 부여받게 되는데요, 그게 소비자 주문란에 올려집니다. 그러면 소비자는 받은 콩 포장지의 바코드를 이용해서 모바일 앱에서 어디서 어떻게 생산됐는지 확인할 수 있습니다. 따라서 외국산 콩이 혼합되진 않았는지, 생육단계에서 문제는 없었는지 다 확인할 수가 있습니다. 박: 어떻게 보면 콩밭에 CCTV다 이렇게 보면 될 거 같은데요. 근데 콩이 배달되는 과정에는 GPS 장치가 사용된다는 이야기가 있던데 이건 뭐에요? 연: 네~ 맞습니다. 농작물은 배송단계에서 시들거나 상하는 일이 종종 발생하곤 합니다. 이를 예방하기 위해 배달 도중에 온도와 습도를 자동으로 기록하는 센서와 배달 경로를 실시간으로 알려주는 GPS장치를 부착해 소비자들에게 안전하게 전이 됩니다. 사용효과 박: 와~ 이게 진짜 정말 세심 그 자체인 거 같은데요~ 연구관님! 그러면 블록체인 기반 플랫폼이 얼마나 유용한 기술인지는 앞서 나눈 이야기로 저희가 확인해봤는데요. 실질적으로 얼마나 비용절감 효과가 있는지도 궁금해요. 연: 네 소비자와 생산자는 전자상거래를 이용했기 때문에 중개자가 없습니다, 유통비용이 거의 들지 않는 상황이고요. 따라서 소비자는 10% 정도 더 저렴하게 구매할 수가 있고요. 생산자는 10% 정도 더 소득을 올릴 수 있습니다. 또한, 플랫폼에서는 실시간으로 가락동 농수산물시장의 가격변동 서비스도 받아 볼 수 있기 떄문에 소비자와 생산자에게 가격을 결정할 적절한 판단 기준 또한 제공됩니다. 박: 와~ 사실 농산물 가격은 변동이 커서 걱정을 했었는데, 더 믿고 구매할 수 있을 것 같습니다. 저, 한 가지 더 궁금한 게 있는데요. 정보통신기술을 이용한 디지털농업을 현장에 활용하면 얼마나 큰 효과를 기대할 수 있을까요? 연: 블록체인 기반 생산유통관리 플랫폼을 도입한 농가에서는 경비가 최하 20%에서 최고 50%까지 절감된 것으로 조사됐고요. 노동력은 기존에 인력을 이용할 때 보다 작게는 40%, 많게는 70%까지 줄었습니다. 또, 플랫폼은 무상으로 공급되고, 농가에서는 센서나 데이터수집장치 설치 비용만 부담하면 되기 때문에 농가에 큰 도움이 될 것으로 기대하고 있습니다.