안녕하세요. ‘위드네이처’ 어메이징 팜다입니다.
들어가.
♥4차 산업혁명 시대에 데이터·AI 기반 디지털 전환이 국가와 기업의 경쟁력을 좌우하면서 세계적으로 경쟁이 격화되고 있는 실정이다.
♥한국도 ‘데이터 AI 경제 활성화 계획'(’19’), ‘인공지능 국가전략(19’), ‘한국판 뉴딜*(20)’ 등 디지털 경제로의 전환을 추진하고 있으며 디지털 그린 분야에 2022년까지 49조원, ‘2025년까지 114.1조원을 투자할 예정이다.
♥농업 분야에서도 기후변화·고령화·식량문제 해결과 지속가능한 농업을 위해 빅데이터·AI가 유력한 대안으로 떠오르고 있다.
♥한국의 농림식품 분야 기술수준은 선도국(미국) 대비(12) 75.4%→(20) 82.3% 증가했지만 데이터 관련 연구개발 비중은 10% 수준에 그쳤다.
♥ 이에 농촌진흥청은 2021년 3월 데이터를 기반으로 과학영농을 실현하고 지속가능한 농업을 구현하기 위한 ‘디지털 농업촉진 기본계획’을 발표하고 추진하고 있다.
♥ 기후변화 원인과 기후변화 대응 스마트농업 활용 방안에 대해 농촌진흥청 ‘농업기술 이정표’와 ‘디지털농업촉진기본계획(2021, 농진청)’ 자료를 참고하여 소개해 보겠습니다.
기후 변화의 원인
지구온난화 과정(유엔환경계획)♥기후변화는 온실효과에 의한 온난화와 그에 따른 기후 이상 현상을 말하며 기후변화를 일으키는 요인에는 자연적인 요인과 인위적인 요인이 있다.
♥자연적인 요인으로는 태양흑점수의 변화에 따른 것으로 태양흑점수가 변화하면 태양복사에너지 양도 변화해 실제로 태양의 흑점이 많은 기간에는 지구의 온도가 낮아졌다.
♥다음은 지구의 움직임에 따른 기후변화로 지구의 자전축이 바뀌면 지구가 받는 복사에너지도 변하는데, 이런 현상은 지구의 기후를 주기적으로 변화시킨다.
마지막으로 화산 폭발로 인한 태양 에너지 변화 등 자연 현상에 의해 발생하는 기후 변화가 이에 속한다.
♥인위적 요인으로는 인간의 활동에 의한 온실가스 과잉 배출이 주요 원인이다. 우리는 200년간 산업화, 도시화 등을 위해 석탄, 석유와 같은 화석연료를 태워 사용했으며 농업활동, 가축사육 등을 통해 지속적으로 자연을 파괴해 왔고 나무를 베어 다시 심지 않은 채 방치해 광활한 지역의 산림이 급속히 파괴되고 있다.
♥ 또한 인간활동에 의해 배출되는 쓰레기의 양이 증가하고 무분별한 벌목으로 아마존의 삼림이 크게 감소하며 인간활동에서 발생하는 온실가스를 흡수할 수 있는 자연의 능력이 저하되어 결과적으로 온실가스 농도가 점차 상승하고 있어 그 피해는 인간이 해결해야 할 과제가 되고 있다.
기후변화, 스마트팜, 스마트농업-빅데이터·AI기반 디지털농업-
① 원격탐사, 자율주행 등 자동화·지능화 기술 개발
♥드론촬영 영상데이터·AI 기반 생육과 수분·병해충 스트레스 진단 및 파종·시비·방제 통합기술 개발 및 작황 예측, 재배면적 산정 등을 위한 위성영상자동화 처리기술을 개발한다.
♥위치정보(GPS) 등 복합기술 적용 무인 자율주행 스티어링 시스템 개발, 과수원 자율주행 방제로봇 현장 적용 기술 개발,
② 곡물 생산성 향상 디지털 기술
♥벼-자동화를 통한 노동력을 절감하고 밀·콩-최적 환경관리로 식량자급률을 향상한다. 이에 따라 벼는 생육 단계별 최적 환경관리와 병해충 판별 AI 개발과 센서, 자동주전자 등 플랫폼 연계 벼 디지털 농장을 구축할 계획이다.
♥밀은 품종/적지 추천 및 지능화 기술개발로 생산성을 향상시키고, 콩은 생육 단계별 최적 환경관리 AI 개발로 생산성을 향상시킬 계획이다.
③ 원예 작물의 수급 안정과 품질 향상 디지털 기술
♥양파는 자동화 기반의 안정 생산, 수확량 예측 및 저장 기술을 개발하고 배추는 기후변화에 따른 생육 예측 작물 모델과 작형별 수확량 예측 기술을 개발한다.
♥사과는 기후변화 대응적지 추천 및 신소득 작물 재배기술을 개발하고 상황인식(지형극복, 구조물 회피 등) 기반의 과수원 기계화·자동화 농기계 개발 및 무인방제기술을 개발한다.
♥국화는 영상 등 데이터 활용 병해충 신속예찰과 방제시스템을 구축하고, 생육정보를 활용한 정밀환경관리를 통해 품질향상 및 수출국 다변화 및 소비확대를 위한 생산·품질이력시스템을 구축한다.
④ 가축 정밀 사양 디지털 기술
♥디지털 기반 번식 효율 개선, 정밀 사양 기술로 생산성 향상과 질병을 예방할 계획이다.
♥한우는 생산성 향상 및 질병 예방을 위한 개량·사양(환경·물·사료)·육류·육질 등 데이터 기반 정밀사양 인공지능을 개발하고 젖소는 로봇착유기, 유성분분석기 등 센서정보 종합분석 알고리즘을 개발해 착유 시 수집된 유성분 센서 데이터를 이용한 유선염 진단기술을 고도화한다.
♥양돈은 사양관리와 활동데이터 연계를 통한 개체별 최적 성장모델을 개발하고 복합데이터 기반 축사 자동환기시스템 개발로 질병을 예방한다. 그리고 가금류는 IoT를 활용한 비산란계, 폐사체 모니터링 및 선별기술 개발 및 데이터 분석 모델을 활용한 지능형 축사 환경관리 시스템을 개발한다.
⑤ 디지털 육종 기반 기술 개발
♥다양한 농생명자원의 DB를 구축·연계해 신품종 개발 등에 활용한다.
♥다중 오믹스 정보 기반 예측 모델을 통한 육종 효율 증진과 선도 기술 보유 품목을 중심으로 우선 적용하고 ‘2023년까지 디지털 육종 지원 플랫폼을 구축한다.
스마트팜 소개
① 스마트팜 정의♥비닐하우스·유리온실·축사 등에 ICT를 접목해 원격·자동적으로 작물과 가축의 생육환경을 적정하게 유지·관리할 수 있는 농장
②스마트팜의 의의 ♥ 작물생육정보와 환경정보에 대한 데이터를 기반으로 최적생육환경을 조성해 노동력·에너지·양분 등을 기존보다 적게 투입해도 농산물의 생산성과 품질향상 가능
③스마트팜 운영원리♥생육환경유지관리 SW(온실·축사 내 온·습도, CO2 수준 등 생육조건 설정), 환경정보 모니터링(온·습도, 일사량, CO2, 생육환경 등 자동수집), 자동·원격환경관리(냉난방기 구동, 창문개폐, CO2, 영양분·사료 공급 등)
④스마트팜 기대효과♥ICT를 융합한 스마트팜이 보편적으로 확산되면 노동·에너지 등 투입요소의 최적 사용을 통해 우리 농업의 경쟁력을 한층 높이고 미래성장산업으로 견인 가능, 단순한 노동력 절감 차원을 넘어 농사의 시간적·공간적 구속에서 자유로워지며 여유시간도 늘어나고 삶의 질도 개선돼 우수 신규인력의 농촌유입 가능성도 증가할 것으로 기대
⑤ 스마트팜 분야별 적용
출처 : 스마트팜코리아
스마트온실구성도(스마트팜코리아)
스마트과수원 구성도(스마트팜코리아)
스마트 야채밭 구성도(스마트팜코리아)
스마토 축사구성도(스마트팜코리아)
이상으로 기후변화의 원인과 기후변화 대응 스마트 농업 활용 방안에 대해 알아보았습니다.
‘Amazing Farm Diary with nature’ 감사합니다.