인공지능, 빅테이터 등의 첨단 기술의 발전은 농업 분야에도 적용되어 스마트 농업이라는 새로운 패러다임을 열고 있다. 오늘은 농업과 첨단 기술의 만남, 애그테크에 대해 알아보려고 한다.
1. 애그테크( AGTECH)
애그테크(AgTech)는 'Agriculture(농업)'과 'Technology(기술)'의 합성어로, 최첨단 기술을 활용하여 농업 생산성을 향상하고 지속 가능성을 높이는 산업을 의미합니다. 즉 농업에 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능 등 첨단 기술을 접목해 농작물의 질과 생산량을 높이는 산업을 말합니다. 기후 변화, 인구 증가, 식량 부족 문제를 해결하기 위한 혁신적인 방법으로 주목받고 있습니다. 무엇보다 농업과 첨단 기술의 융복합인 애그테크는 기존 농업보다 생산량이 뛰어나고 효율성이 높아 성장 가능성이 매우 높은 산업으로 평가받습니다.
2. 애그테크의 역사와 발전 과정
애그테크는 농업 혁신의 긴 역사 속에서 발전해 왔습니다.
- 1차 농업 혁명: 약 1만 년 전, 인류가 수렵 채집 생활에서 농경과 목축을 시작
- 2차 농업 혁명: 18~19세기, 기계화된 농기구 및 작물 개량 기술 도입
- 3차 농업 혁명(녹색 혁명): 20세기 중반, 화학 비료와 농약, 유전자 변형 작물(GMO) 도입
- 4차 농업 혁명(디지털 농업 혁명): 21세기, 데이터 기반 스마트 농업과 자동화 기술 발전
3. 애그테크의 주요 기술
애그테크에는 다양한 기술이 포함되며, 이들은 지속적으로 발전하고 있습니다.
1) 스마트 농업
사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 빅데이터 분석 등을 활용하여 농작물의 성장과 환경을 실시간 모니터링하는 기술입니다.
- 스마트 센서: 토양 수분, 영양 상태, 기온 및 습도 측정
- 정밀 농업(Precision Agriculture): 인공지능과 드론을 이용한 작물 상태 분석
- 데이터 기반 작물 관리: 수확 시기 예측 및 최적의 농업 방식 적용
2) 자동화 및 로봇
농업 노동력 부족 문제를 해결하기 위해 로봇과 자동화 기기가 도입되고 있습니다.
- 자율 주행 트랙터: GPS 및 AI 기반 자율 주행 기술을 적용한 트랙터
=> 세계 최대 농기계 업체인 미국 존디어(John Deere)는 스페이스 X의 스타링크 위성 통신을 활용한 자율주행 트랙터 출시 예정을 밝히기도 했다. 스타링크 트랙터에는 360도 살필 수 있는 고해상도 카메라 6대와 위치정보시스템(GPS), 신호 수신기, 장애물 탐지 기술이 도입된다.
- 로봇 수확기: 인공지능을 활용하여 작물을 자동으로 수확하는 로봇
- 드론 방제 및 모니터링: 농약 살포, 병해충 감지, 생육 상태 점검 등 활용
=> 농가 일손 대신하는 드론은 볍씨를 심거나 제초제를 뿌리는 작업을 수행할 수 있다. 빅데이터를 기반으로 농가의 규모에 맞게 적정한 볍씨 파종량을 계산하고, 이를 바탕으로 드론이 직접 논에 볍씨를 심는 것이다. 사람이 작업하는 것보다 훨씬 더 효율적으로 업무 수행이 가능하고, 못자리, 상자모, 이앙 대행비 등이 필요 없어 기존 대비 생산비를 절감할 수 있다.
3) 수직 농업 및 스마트 온실
- 수직 농업(Vertical Farming): 실내에서 LED 조명과 수경재배 기술을 활용하여 농작물을 재배하는 방식
- 스마트 온실: 자동화 시스템이 적용된 온실로, 온도, 습도, 빛 조절 가능
- 무경운 농업(No-Till Farming): 토양을 갈지 않고 작물을 재배하여 토양 건강을 유지하는 방식
4) 생명공학 및 유전자 기술
- 유전자 변형 작물(GMO): 병충해 저항성을 강화한 작물 개발
- 합성 생물학(Synthetic Biology): 새로운 생명체 및 미생물 개발을 통한 농업 활용
- 식물 기반 단백질 연구: 대체 육류 및 단백질 개발
5) 블록체인과 농업 공급망
- 농산물 이력 추적: 블록체인을 활용하여 생산, 유통, 소비 과정의 투명성 강화
- 스마트 계약(Smart Contract): 자동화된 거래 및 계약을 통해 유통 과정 간소화
- 농업 데이터 공유 플랫폼: 농업 관련 데이터를 안전하게 저장 및 공유
4. 애그테크의 장점과 한계
1) 애그테크의 장점
- 생산성 향상: 자동화와 데이터 분석을 통해 수확량 증가
- 환경 보호: 화학 비료와 농약 사용 감소, 지속 가능한 농업 가능
- 비용 절감: 노동력 절감 및 자원 효율성 증가
- 식량 안보 강화: 기후 변화에 대응하는 농업 기술로 안정적인 식량 공급 가능
2) 애그테크의 한계
- 고비용 문제: 초기 투자 비용이 높아 중소 농가의 도입이 어려움
- 기술 접근성: 개발도상국 농민들이 첨단 기술을 이용하기 어려움
- 데이터 프라이버시 문제: 농업 데이터의 수집 및 활용 과정에서 보안 우려 발생
5. 애그테크의 글로벌 시장 동향
애그테크 시장은 빠르게 성장하고 있으며, 여러 국가에서 적극적으로 투자하고 있습니다.
- 미국: 실리콘밸리 중심으로 애그테크 스타트업 급성장
- 유럽: 지속 가능성을 강조하며 친환경 농업 기술 개발
- 아시아: 중국, 일본, 한국 등에서 스마트 농업 기술 확대
- 아프리카: 기후 변화 대응 및 생산성 향상을 위한 기술 개발
1) 네덜란드: 최첨단 유리 온실 단지 아흐리포르트 A7
간척지에 조성된 이 단지는 최첨단 기술의 결집체로 모든 시스템이 데이터 기반으로 운영된다. 다양한 환경 요소를 실시간으로 모니터링하는 환경 모니터링 센서, 작물의 상태를 관찰하는 CCTV, 온실의 모든 데이터를 분석해 최적의 환경 조건을 유지하는 자동 제어 컴퓨터 시스템이 적용됐다.
www.agriporta7.nl
2) 미국: 세계 최대 스마트팜 에어로팜
약 1900평 규모의 스마트팜이다. 작물별로 광합성에 필요한 빛을 제공하는 조명 자동화 시스템이 가장 큰 특징이다. 이를 통해 기존보다 수확량을 약 75% 이상 늘렸다.
www.aerofarms.com
3) 일본: 로봇이 밭을 관리하는 스마트팜 NTT아그리테크놀로지
로봇 트랙터는 살충제 살포, 잡초 제거 등과 같이 강도 높은 육체노동을 인간 대신 수행한다. 특히 이 로봇은 5G를 기반으로 하는 로봇으로, 농부들이 밭에 있지 않아도 원격으로 농작물을 관리하고 모니터링할 수 있도록 돕는다.
www.ntt-agritechnology.com
4) 벨기에: 최소 인력으로 최대 관리 홀티플란
농장의 일손이 자동이식로봇, 자동재식거리조정방식 등이 탑재된 재배베드자동이송시스템(MGS, Mobile Gully System)을 중심으로 이뤄진다. MGS는 묘를 밭에 이식하는 시스템으로 포기와 포기 사이의 간격을 자동으로 조절하여 묘를 심어 주는 기능을 할 수 있다. 최소한의 인력으로 식물을 재배할 수 있다.
www.hortiplan.com
5) 덴마크: 유럽 최대 규모의 수직 농장 노르딕하베스트
무려 14층 규모의 수직 재배시설로, 채소, 허브 등을 생산한다. 이곳이 더욱 특별한 점은 식물이 성장하는 데 도움이 되는 최첨단 시스템을 적용했기 때문이다. 식물에게 필요한 LED 조명, 온도, 습도를 제공하는데 이 덕분에 연간 1000톤 이상의 식물을 생산할 수 있다고 한다.
www.nordicharvest.com
6. 애그테크 스타트업과 기업 사례
1) 글로벌 애그테크 기업
- John Deere: 자율 주행 트랙터 및 정밀 농업 기술 개발
- Bayer Crop Science: 유전자 변형 작물 및 농업 생명공학 연구
- AeroFarms: 수직 농업 기술을 활용한 도심형 스마트 농장 운영
2) 한국 애그테크 기업
7. 애그테크의 미래 전망
애그테크는 지속적으로 발전하며, 미래 농업의 핵심 기술로 자리 잡을 것입니다.
- AI 및 빅데이터 활용 증가: 더 정교한 데이터 분석과 자동화 기술 도입
- 로봇 농업 확대: 인간의 개입 없이 작물을 재배하고 수확하는 완전 자동화 시스템
- 친환경 기술 강화: 지속 가능한 농업을 위한 유기농 및 무농약 기술 개발
- 우주 농업: NASA 및 민간 기업들이 화성 및 우주에서 농업을 실험 중
애그테크는 농업의 미래를 바꿀 혁신적인 기술입니다. 자동화, 스마트 농업, 유전자 기술, 블록체인 등의 기술이 융합되어 생산성을 높이고, 지속 가능성을 강화하며, 식량 안보 문제를 해결하는 데 기여할 것입니다. 앞으로 애그테크의 발전을 통해 인류는 더욱 스마트하고 친환경적인 농업을 실현할 수 있을 것입니다.