스마트 기술의 도입으로 농업 위기를 극복하고 미래를 여는 길

1. 요약

• 농업 분야는 현대 사회에서 다양한 환경적 과제에 직면하고 있으며, 이러한 위기를 해결하기 위한 여러 노력이 절실히 요구되고 있습니다. 최근 몇 년간 기후 변화, 이상기후, 외래 병해충의 유입 그리고 탄소배출 규제가 심화됨에 따라, 농업의 안정성은 더욱 위태로워지고 있습니다. 현재 직면하고 있는 가장 시급한 문제 중 하나는 기후 변화로 인해 발생하는 극단적인 날씨 현상입니다. 이러한 이상기후는 작물의 성장뿐 아니라 수확량과 품질에도 직접적인 부정적 영향을 미치고 있습니다. 특히, 폭란과 폭염과 같은 상황은 농업인들이 적절한 농업 계획을 세우기 어렵게 하고 있습니다. 이러한 맥락에서, 외래 병해충의 확산은 현재 농업 생태계의 지속 가능성을 위협하고 있으며, 이 문제를 대응하는 체계적인 접근이 필요합니다.

• 더욱이 강화되고 있는 탄소배출 규제는 농업인의 운영 방식에도 중대한 변화를 요구하고 있습니다. 이러한 규제를 준수하면서도 지속 가능한 농업을 실현하기 위한 방법으로 스마트 농업 기술의 도입이 대두되고 있습니다. 인공지능(AI)과 빅데이터를 활용한 최신 기술들은 농업의 전반적인 생산성을 높이는 데 결정적인 역할을 할 수 있습니다. 예를 들어, AI는 농작물의 생육 상태를 모니터링하고 최적의 재배 시기를 제안하여 효율적인 농업 운영을 지원합니다. 실제로 전북의 스마트팜 사례는 이러한 기술들이 농업 혁신에 기여할 수 있음을 보여주고 있습니다. 따라서 지속 가능한 농업 발전을 위한 방향성이 바로 이러한 스마트 기술의 적극적인 채택에 있습니다.

2. 농업이 직면한 위기와 도전

• 2-1. 환경 변화

• 현재농업이 직면하고 있는 가장 큰 위기 중 하나는 환경 변화입니다. 기후 변화는 기온 상승, 강수량 변화, 해수면 상승 등 다양한 형태로 나타나며, 이는 농업의 생산성을 심각하게 위협하고 있습니다. 예를 들어, 국내에서의 폭염과 폭우와 같은 이상기후는 작물 성장과 수확에 직접적인 영향을 미쳐 오히려 생산량을 감소시키는 결과를 초래하고 있습니다. 농업 생산성을 높이기 위해서는 이러한 환경 변화에 대한 적절한 대응 전략이 필수적입니다.

• 2-2. 이상기상

• 이상기상 현상은 폭염, 폭우, 건조 등의 형태로 발생하여 농업에 큰 영향을 미치고 있습니다. 특히, 예측 불가능한 기후 패턴은 농업 계획을 어렵게 하고, 수확 적기 등을 고려하기 어렵게 만듭니다. 이와 같은 이상기상은 농작물의 생장 주기를 방해하고, 병해충 발생의 빈도를 높이는 등 농업 시스템에 부정적인 영향을 미치고 있습니다. 따라서 농업인들은 이러한 상황을 예측하고 적절히 대응할 수 있는 체계를 마련해야 합니다.

• 2-3. 외래 병해충

• 외래 병해충의 유입은 국내 농업에 심각한 도전을 안겨줍니다. 기후 변화로 인해 외래 병해충의 생존과 확산이 용이해지고 있으며, 이는 기존 농업 생태계에 큰 해를 끼치고 있습니다. 외래 병해충은 지역 작물의 저항성을 약화시키고, 생산성을 감소시키며, 농작물 재배 비용을 증가시킵니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 교차 감염 및 전파 경로를 차단하기 위한 철저한 모니터링과 관리 시스템이 필요합니다.

• 2-4. 탄소배출 규제

• 탄소배출 규제 강화는 농업에 많은 영향을 미치고 있습니다. 탄소 배출을 줄이기 위한 정부의 정책은 농업 생산 방식에 직접적인 변화를 요구하고 있으며, 이 과정에서 농업인들은 추가적인 비용 부담에 직면할 수 있습니다. 특히, 농업 분야에서의 지속 가능한 발전을 위해서는 탄소 배출을 최소화하는 기술의 도입이 필수적입니다. 스마트 농업 기술 및 친환경 농업 방식은 이러한 규제를 수용하면서도 생산성을 유지할 수 있는 방법으로 주목받고 있습니다.

3. 4차 산업혁명 기술의 농업 적용

• 3-1. AI와 빅데이터의 역할

• 4차 산업혁명은 농업 분야에도 혁신적인 변화를 가져오고 있습니다. 특히 인공지능(AI)과 빅데이터는 현대 농업의 효율성 및 생산성 향상에 크게 기여하고 있습니다. AI는 대량의 데이터를 수집하고 분석하여 농작물의 생육 상태를 진단하고 예측하는 데 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, AI는 날씨, 토양의 수분 함량, 작물의 성장 상태 등을 모니터링하여 최적의 재배 시점을 제안할 수 있습니다. 이는 농업인이 작물 관리 시기와 방법을 좀 더 과학적으로 결정할 수 있게 도와줍니다.

• 또한, 빅데이터 기술은 농업의 여러 데이터를 통합하여 분석함으로써 농작물의 재배 및 생산 정보에 대한 통찰을 제공합니다. 데이터 기반의 의사결정은 농업 생산성을 높이는 데 필수적입니다. 예컨대, 빅데이터를 활용하여 농장이 그동안 어떻게 운영되었는지를 분석하고, 이를 바탕으로 더 나은 전략을 세울 수 있습니다. 실제로, 전북 완주의 스마트팜에서 AI와 빅데이터 활용으로 재배 방법을 개선하여 생산량을 13.7% 증가시킨 사례는 이러한 기술의 효과를 잘 보여줍니다.

• 3-2. 스마트 기술의 혁신

• 스마트 기술의 도입은 농업의 효율성을 극대화하는 데 중추적인 역할을 합니다. 다양한 농업 기계 및 로봇들이 이미 농작업 현장에 착용되고 있으며, GPS 기반 자율주행 트랙터를 비롯한 여러 자율주행 기계들이 생산성을 높이고 있습니다. 이러한 기술은 노동력 부족 문제를 해결하는 데도 기여하고 있습니다. 농촌진흥청은 노동력을 대체할 수 있는 로봇 개발에 집중하고 있으며, 이러한 노력은 스마트 농업의 발전을 가속화하고 있습니다.

• 예를 들어, 농촌진흥청이 개발한 자동제어형 토양소독기와 스마트 온실 방제 로봇은 노동력 절감을 위해 필수적인 기술입니다. 특히, 스마트 온실 방제 로봇은 반복적인 방제작업을 자동화하여 작업자의 안전을 보장하는 동시에 작업 효율성을 높이고 있습니다. 이러한 혁신은 농업 생산성을 높이는 데 크게 기여하고, 농업인들에게 보다 안전한 작업 환경을 제공합니다.

• 3-3. 지속 가능한 농업

• 4차 산업혁명 기술은 지속 가능한 농업 실현에도 큰 영향을 미칩니다. 스마트 농업 기술은 실제로 농업 생산의 효율성을 높이는 동시에 환경 보호에도 기여하고 있습니다. 지속 가능성은 현재 세대와 미래 세대 모두에게 유익한 방법으로 자원을 활용하는 것을 의미하며, 농업 분야에서도 이념은 더욱 더 중요합니다. 현재 농업은 기후 변화, 환경 파괴, 식량 위기 등 여러 문제에 직면하고 있으며, 이에 대한 해결책으로 스마트 농업이 주목받고 있습니다.

• 국내에서 운영되고 있는 스마트농업 교육장은 농업인들에게 최신 기술을 현장에 쉽게 적용할 수 있도록 교육을 실시하고 있습니다. 농촌진흥청의 지원 아래 운영되는 이 교육장들은 AI, 빅데이터, 사물인터넷(IoT) 등의 기술을 활용해 농업 생산량 증가를 목표로 하고 있습니다. 실제로, 스마트농업 기술을 도입한 농가의 평균 작물 생산량이 약 8% 증가하고 소득은 21.4% 증가하는 성과를 보이고 있으며, 경영비 또한 감소하는 결과가 나타나고 있습니다. 이러한 지속 가능한 농업 실천은 미래 세대를 위한 튼튼한 기반을 마련하는 데 기여할 것입니다.

4. 화성시의 사례: 농업 기술 센터의 대응 전략

• 4-1. 농업 기술 센터의 역사

• 화성시 농업기술센터는 1958년 화성군 농사교도소로 시작되었습니다. 이후 1962년에는 농촌지도소로 명칭을 변경하였고, 1972년에는 수원에서 화성 오산읍으로 청사를 이전하였습니다. 1990년에는 봉담읍으로 다시 이전하고, 1997년에는 국가직에서 지방직으로 전환되었습니다. 1998년에는 비로소 화성시농촌지도소에서 화성시농업기술센터로 명칭이 변경되었습니다. 현재의 농업기술센터는 2020년 9월 장안면으로 이전하여 현대적인 시설을 갖추고 있습니다. 이 센터는 농업과 농촌의 발전을 위해 다양한 기술과 정보를 연구하고 확산하는 역할을 수행하고 있습니다.

• 4-2. 농업 기후 위기 대응 방안

• 화성시 농업기술센터는 기후 변화에 따른 농업의 지속 가능성을 높이기 위해 여러 가지 방안을 마련하고 있습니다. 첫째, 신소득 작물의 발굴과 신기술의 보급이 포함됩니다. 기후변화에 대응하기 위해 실증 연구를 강화하고, 지역의 특성에 맞는 작물을 재배하려는 노력이 진행되고 있습니다. 이를 통해 농업 소득을 향상시키고, 농업의 온실가스 감축 및 탄소중립 기술을 보급하는 데 중점을 두고 있습니다.

• 둘째, 스마트 농업의 구현입니다. 고령화와 노동력 부족 문제를 해결하기 위해 2015년부터 화성시에서는 전국 최초로 노지 과수(포도) 스마트팜 프로그램을 개발하였습니다. 이 프로그램은 농업의 자동화와 효율성을 높이며, 현장 컨설팅 및 교육을 통해 지속 가능한 농업을 실현하는 데 기여하고 있습니다.

• 4-3. 농업인구 감소 대책

• 화성시는 농업 인구 감소에 대처하기 위한 두 가지 주요 전략을 수립하였습니다. 첫째, 4차 산업 혁명 기술의 접목입니다. 농작업의 전 과정을 디지털화하여, 농민들이 보다 효율적으로 일할 수 있도록 돕고자 합니다. 드론과 자율주행 농기계의 도입이 그 예입니다. 이러한 첨단 기술은 노동력을 줄여주고, 농업 생산성을 높이는 데 기여하고 있습니다.

• 둘째, 차세대 농업 인재 육성을 위한 프로그램 역시 중요한 전략 중 하나입니다. 신규 농업인 및 청년을 대상으로 한 창농 인큐베이팅 사업이 운영되어, 그들이 안정적으로 농업에 정착할 수 있도록 지원하고 있습니다. 이러한 노력은 미래 농업을 지속 가능하게 만들어줄 인재를 육성하는 데 중점을 두고 있습니다.

결론

• 농업은 현재 다양한 위기와 도전 속에서도 미래를 향한 희망의 길을 열어갈 수 있는 잠재력을 지니고 있습니다. 4차 산업혁명 기술의 도입을 통해 농업의 생산성과 효율성을 제고함으로써, 지속 가능한 농업实践이 가능해집니다. 이러한 기술 혁신은 기후 변화와 같은 외부 요인에 대한 저항력을 증가시키고, 극단적인 기상 이변에 보다 효과적으로 대응할 수 있는 기반을 마련하는 데 기여할 수 있습니다. 특히, 스마트 기술을 활용한 농업의 데이터 기반 의사결정은 생산량 향상과 더불어 농업인의 안정적인 소득을 보장할 수 있는 중요한 요소로 작용할 것입니다.

• 또한, 화성시 농업 기술 센터와 같은 사례는 지역 농업이 직면한 위기에서도 스마트 농업 솔루션을 통해 새로운 기회를 창출할 수 있음을 convincingly 보여줍니다. 이는 단순한 기술 도입을 넘어, 지역 사회와 농업인의 지속 가능한 발전을 위한 밑바탕이 되어 줄 것입니다. 따라서 앞으로는 농업 기술의 연구 개발이 지속적으로 이루어져야 하며, 이러한 과정을 통해 건강하고 안전한 먹거리를 생산하는 미래 농업의 청사진을 제시할 수 있을 것입니다.

용어집

• 스마트 농업 [농업 기술]: 인공지능, 빅데이터 및 기타 첨단 기술을 활용하여 농업 생산성을 높이고 지속 가능한 농업을 실현하는 방법.

• 4차 산업혁명 [기술 혁신]: 정보 통신 기술을 기반으로 한 혁신적 변화로, 전통 산업에 디지털 기술을 접목하여 생산성 및 효율성을 향상시키는 시기.

• 이상기후 [기후 현상]: 예측 불가능한 폭염, 폭우 등의 기상 현상으로, 농작물의 성장과 생산성에 부정적인 영향을 미치는 기후 변화.

• 외래 병해충 [농업 문제]: 타 지역에서 유입된 병해충으로, 지역 작물에 피해를 주고 농업 생산성을 저하시키는 요인.

• 탄소배출 규제 [환경 정책]: 온실가스 배출을 감소시키기 위한 정부의 정책으로, 농업 운영 방식이 이에 따라 변화해야 하는 필요성을 강조.

• 빅데이터 [데이터 기술]: 농업 관련 대규모 데이터를 수집, 분석하여 의사결정 과정에서 인사이트를 제공하는 기술.

• AI(인공지능) [기술]: 인간의 학습 및 문제 해결 능력을 모방하여 데이터를 분석하고 의사결정을 지원하는 컴퓨터 시스템.

• 스마트팜 [농업 기술]: 스마트 농업 기술을 적용하여 운영되는 농장으로, 데이터 기반 의사결정 및 자동화된 시스템을 통해 효율성을 극대화하는 농업 형태.

• 지속 가능한 농업 [농업 이념]: 현재 및 미래 세대의 필요를 충족시키는 방식으로 자연을 보존하며 자원을 효율적으로 사용하는 농업.

출처 문서

• 기술 융복합으로 농업 위기 넘어 신 가치 창출http://www.newsfm.kr/news/article.html?no=8981
• 그린매거진 vol. 208https://www.rda.go.kr/webzine/2022/12/sub1-2.html
• "화성시 농업인구 감소에 따른 대책과 기후위기 대응할 터" - 오마이뉴스https://www.ohmynews.com/NWS_Web/View/at_pg.aspx?CNTN_CD=A0003034421