세계 여러 국가들이 스마트팜 상용화에 열을 올리고 있다. 스마트팜은 농업기술에 정보통신기술(ICT)을 접목한 것을 말한다. 글로벌 스마트팜 시장은 꾸준히 성장하고 있다. 최근에는 사물인터넷(IoT)부터 드론까지 농업에 접목시키려는 시도가 이어지는데다 관련 기술들이 개발 돼 스마트팜 상용화에 속도가 붙을 것으로 전망된다. 스마트팜 기술은 농업 발전에 기여하는 것 뿐만 아니라 해외 수출까지도 이어질 수 있어 부가가치 창출이 클 것으로 기대를 모으고 있다. 이에 미국, EU, 일본 등 선진국들이 적극적으로 스마트팜 상용화에 나서면서 본격적으로 기술 개발 경쟁에 들어섰다.
왜 스마트팜인가?
스마트팜이 대두된 것은 인구 증가에 따른 식량문제, 고령 인구 증가로 인한 노동력 부족 때문이다. 농업에 ICT 등의 기술을 융합할 필요성이 대두됐다. 사물인터넷(IoT), 나노, 빅데이터, 클라우드, 로봇, 드론 등 다양한 ICT를 이용해 농업에 접목하려는 시도가 본격화 되는 양상이다.
국제연합식량농업기구(FAO)는 지난 2009년에 2050년이면 전 세계 인구가 92억명에 이를 것이라는 전망을 내놨다. 반면 식량 증산 수준은 2009년~2050년까지 큰 변동이 없을 것으로 예상 돼 기아 인구가 증가할 것이라고 분석했다. 농가에 부족한 일손도 스마트팜 도입 배경이 됐다. 통계청에 따르면 우리나라 농가 인구는 2005년 343만 4000명에서 2014년 275만 2000명으로 줄었다. 또 2014년 기준 농가 인구의 40%가 만 65세 이상의 고령층인 것으로 나타났다.
스마트팜은 식량 부족 문제와 농촌 노동력 부족을 해결해줄 대안으로 떠올랐다. 스마트팜 기술은 식량 생산 수준을 늘려줄 것으로 기대되며 스마트팜 기기는 부족한 일손을 대체할 것으로 예상된다. ICT 기술은 한 해 수확량, 병충해 진단, 토지 수분량 측정, 지표 상태 측정, 수확시기 진단, 작황 상태 모니터링 등을 가능하게 해준다. 이런 측정을 통해 모아진 데이터는 농업 생산성 향상을 위해 활용된다. 정밀농업분야의 경우 작물의 생육 상태나 토양 조건을 자세하게 파악해야 하는데 컴퓨터 비전과 영상처리 기술, 로봇 공학 등이 큰 도움을 주고 있다. 특히 IoT는 농작물 시설의 온도, 습도, 일조량 등을 측정 및 분석하고 모바일 기기로 원격 제어가 가능한 환경을 만들어주고 있다. 생산 증대뿐 아니라 새로운 부가가치 창출도 기대되는 상황이다. 추후에는 스마트팜이 생산, 유통, 소비 모두를 통틀어 새로운 농식품 가치사슬을 형성할 것이라는 전망이다.
스마트팜 연평균 13% 성장...각 국 ‘경쟁’ 돌입
글로벌 스마트팜 시장은 2012년 1198억달러(약 136조 7000억원)에서 2016년 1974억달러(약 225조 3000억원) 수준으로 증가할 전망이다. 연평균 13.3%의 성장률이다. 미국, 네덜란드, 일본, 유럽연합(EU)등은 스마트팜을 적극 육성하면서 경쟁 체제에 돌입하고 있다.
미국은 1990년대부터 지속 가능한 농업을 주요 전략으로 삼았다. 농업 성장이 식량 안보에 해결책이 된다는 인식 때문이다. 국가과학기술위원회(NSTC)를 중심으로 ICT 융합 기반이 되는 원천기술에 2002년 18억달러(약 2조원)에서 2012년 37억달러(약 4조원)까지 투자를 지속적으로 늘렸다. 2000년에는 GPS를 사용한 무인주행 농작업, 조간 농자재 변량 살포기술 등을 도입했다. 최근에는 IoT, 나노, 로봇 기술 등을 농업에 본격 접목하려고 하고 있다. 2014년에는 국립기상서비스와 농무부 주도 하에 오픈 데이터 정책을 추진, 각종 농업 서비스 개발을 진행하고 있다.
The Climate Cooperation은 250만개의 기상 데이터, 과거 60년간 수확량, 1500억 곳의 토양 데이터를 바탕으로 지역이나 작물 별 수확 피해 발생률을 계산한다. 이를 토대로 농가에 맞춤 보험 프로그램을 제공한다. 구글은 토양, 수분, 작물건강에 대한 데이터를 수집해 종자, 비료, 농약 살포에 도움을 주는 인공지능 의사결정 지원시스템 기술 개발에 나섰다. 최근에는 로봇, 드론, 센서 등의 기술을 적극 활용해 농가를 실시간 관리할 수 있도록 하는 기술들을 상용화 하고 있다. 살리나스밸리는 이런 스마트팜 기술을 가장 빨리 도입한 기업으로 꼽힌다. 센서를 통해 농가 생육 환경을 자동으로 모니터링 하고 무인 농업 로봇을 개발해 활용하고 있다.
원예 국가로 대표되는 네덜란드는 전체 온실의 99%를 유리 온실로 운영하며 복합환경제어가 가능한 시스템을 구비하고 있는 것으로 나타났다. 네덜란드는 현재 세계 2위 식량 수출국이다. 수십년간 누적된 데이터로 재배환경에 최적화된 노하우를 쌓을 수 있었고 이를 기반으로 센서와 제어솔루션을 개발해 왔다. 지속적으로 개발되는 기술은 생산량과 품질 최적화를 가능하게 해준다. 네덜란드 대표 스마트팜 기업으로 꼽히는 곳은 온실 솔루션 기업인 프리바(Priva)다. 세계 최고 수준의 온실 환경제어 시스템을 개발해 세계 각 국으로 수출하고 있다.
일본은 2011년 i-Japan 전략을 수립, 농업을 ICT 융합 기반의 신산업으로 육성할 전략을 세웠다. 최근에는 스마타그리(Smartagri), 영농정보관리시스템 등을 개발해 농업의 기계화와 자동화를 실현하고 있다. 기업들의 참여도 활발하다. 후지쯔, NEC, IBM, NTT 등이 농업 분야에 ICT 기술을 접목한 다양한 서비스를 제공하고 있다. IBM은 농산물 이력 추적 서비스를, NEC는 M2M 기반 생육환경 감시 및 물류 서비스를, 후지쯔는 농업관리 클라우드 서비스 시스템 등을 제공하고 있다. 일본에서 이런 기술을 빠르게 도입한 대표 기업으로는 와이즈 와카마츠 아키사이 야채공장이 꼽힌다. 이 공장은 후지쯔 그룹의 폐쇄형 대규모 식물 공장이다. '클린룸'이라고 불리는 식물 공장에서 각종 첨단 기술을 도입, 우량품 수확률 향상을 이뤄냈다. 또 클라우드를 적극 활용해 날씨에 관계 없이 안정작으로 농산물 재배가 가능한 환경을 제공하고 있다.
EU는 지속가능한 농업을 강조하고 있다. EU의 농업연구상임위원회(SCAR)가 농업과 ICT 융합을 위한 연구개발 정책 추진을 맡고 있다. 농식품 분야 투자를 늘려 지식기반 바이오 경제를 달성하겠다는 목표를 세웠다. EU가 추진하는 주요 농업 프로젝트 중 ICT-Agri 프로젝트가 있다. 정밀분야에 대한 회원국 간 연구협력네트워크 강화를 위해 실시한 프로젝트로 농업분야에서 활용될 수 있는 ICT와 로봇 기술 연구개발 효과를 높이기 위해 노력 중이다.
우리나라도 스마트팜 육성에 나서고 있다. 기획재정부는 2016~2020 국가재정운용계획을 수립, 스마트팜 면적을 2016년 2235ha(2235만㎡)에서 2020년 5945ha(5945만㎡)로 확대할 것이라고 밝혔다. 스마트팜을 도입한 농가의 생산성도 같은 기간 27%에서 40%로 높이겠다는 목표를 세웠다. 첨단농업 육성으로 전문 인력 양성과 함께 수출 시장 개척에 나설 계획이다. 농림축산식품부는 2015년 10월 스마트팜 확산대책을 마련하고 스마트팜 확산 가속화에 힘쓰겠다고 밝혔다. 2017년까지 시설원예 4000ha(4000만㎡), 축산농가 700호, 과수농가 600호에 스마트팜을 보급하겠다는 목표를 세웠다.
국내 기업 중에서는 SKT, KT 등이 시범 사업을 추진 중이다. SKT는 세종시에 지능형 비닐하우스 관리 시스템을 구축, 스마트폰을 통한 원격 제어 및 모니터링 서비스를 제공하고 있다. KT는 'GIGA 스마트팜' 사업을 추진 중으로 농림축산식품부와 함께 전국 농촌 지역에 10개 거점을 두고 실습교육장과 현장지원센터를 개설했다. 한편 국내 스마트팜 관련 시장은 2012년 2조 4295억원 수준에서 2016년에는 4조 1699억원으로 성장할 전망이다. 아직까지는 모니터링과 제어 단계에 머물러 있고 빅데이터를 활용한 시스템, 로봇 등의 기술은 연구개발 단계인 것으로 나타났다.
이처럼 세계 여러 나라들은 스마트팜 기술 개발과 보급에 집중하고 있다. 스마트팜 기술들은 수출로도 이어질 수 있는 것이어서 단순히 식량 문제와 노동력 부족 문제 해결에 그치는 것이 아니라 부가가치 창출도 할 수 있을 것으로 기대된다