스마트팜 기술을 활용한 기후변화 대응
2019-11-07
org.kosen.entty.User@566314fd
김영일(a337yi)
1. 개요
지난 수년 전부터 스마트팜(smart farm)에 대한 관심이 국내외적으로 뜨겁다. 스마트팜은 농업과 공학, 정보통신 기술을 융합하여 농업 현장에 적용하는 것을 의미한다. 이를 통해 농업 분야에 첨단기술을 통한 혁신과 산업 경쟁력을 높이게 될 것을 기대한다[1]. 하지만 아직 스마트팜을 구성하는 기술의 세부적인 부분, 스마트팜의 활용 방법 및 스마트팜이 가져올 이득에 대한 이해가 부족한 것이 사실이다.
현재 지구상에서 73억 명의 인구가 살고 있으며, UN의 보고서에 따르면 인구는 계속해서 증가하여 2050년에는 97억에 이를 것이란 예측이다. 이와 같은 인구의 폭발적 증가로 인해 인류는 많은 어려움에 봉착하게 될 것으로 예상되는데, 식량 확보에 대한 것을 가장 중요한 문제로 뽑을 수 있다. 예를 들어 2050년의 인구를 지탱하기 위해선 현재 수준의 농업 생산력의 70%를 증대시켜야 한다는 계산이 가능하다[2]. 이와 같은 상황에서 스마트팜은 미래 농산물 공급 문제를 해결해 줄 현실성 있는 해결책으로 떠오르고 있다.
근세기 기술 발전에 힘입어, 농업 종사자들과 공학자들은 서로 협력하여 스마트팜(프리시젼, precision, 농업으로도 표현 가능)을 창조해 내었다[2]. 농업 작업의 효울성을 극대화할 수 있는 것이 바로 스마트팜 기술이다[3]. 스마트팜 기술은 인구 증가, 기후 변화로 급격히 변화하고 있는 현대사회의 사회적 문제를 해결할 수 있는 한 방법으로 부상하고 있다[2].
이 보고서의 본론에서는 스마트팜의 정의와 스마트팜 기술의 구성 요소, 스마트팜의 장점, 그리고 스마트팜과 기후변화에 대해서 자세히 기술해 볼 예정이다.
2. 주요 내용
2.1. 스마트팜의 정의
스마트팜에 대한 정의는 현대의 발전된 기술을 이용하여 농장을 경영하는 방법을 총칭하는 것이라 할 수 있다. 스마트팜을 통해 농산물 생산량을 늘리고 농산물 품질을 향상시킬 수 있다. 21세기 들어와서 농업 현장에서는 GPS (Global Positioning System)의 사용, 환경 센서를 통해 토양을 검사, 방대한 농업 자료를 관리 등이 폭넓게 활용되고 있다. 이와 더불어 인터넷을 기술을 활용하여 농장을 경영하여 농작물을 생산할 수 있게 되었다[4].
스마트팜에 대한 정확한 정의를 위해선 프리시젼팜(precision farm, 혹은 프리시젼 농업), 디지털팜(digital farm)에 대한 용어를 이해해야 한다. 스마트팜에 앞서 현대화된 기계 농업과 디지털 기술을 접목한 농업 산업은 프리시젼팜, 디지털팜의 개념을 먼저 탄생시켰다. 현재의 현대화된 농업에서는 이들 세 용어(프리시젼팜, 디지털팜, 스마트팜)가 서로 구별 없이 사용되기도 하나, 서로 간 작은 차이가 존재하여 구별해서 사용하는 것도 바람직하다[5]. 본 보고서에선 이들을 서로 구별하지 않았고, 스마트팜의 범주가 나머지 둘을 모두 포함하여 정리하였음을 밝힌다.
스마트팜은 뛰어난 정보/데이터 기술을 농업에 적용하여 복잡한 농업 시스템을 최적화 한 것이다. 즉 스마트팜의 초점은 야외 농업 현장에서 가장 정확한 측정을 통한 데이터를 확보하는 것이 아닌, 확보된 측정 데이터를 사용, 데이터의 분석과 농업 현장에서 적용을 통해 농업에 이익을 주는 데 있다[5].
스마트팜은 하나 혹은 여러 대의 농기계에 의존하는 농업이 아니라 농장의 전 부분에 대한 경영을 의미한다. 스마트팜의 농업 종사자들은 스마트폰, 태블릿과 같은 무선 휴대 장비를 사용하여 토양과 작물 상태, 기상, 야외 농장 상태, 비료 등의 저장, 자금 등에 대한 모든 정보를 실시간으로 모니터링하고 데이터에 대한 접근이 가능한 것이다. 이들 데이터로부터의 농업 정보를 파악하여, 농업 종사자들은 농업 현장에 필요한 자원의 투입과 최적에 관리에 대한 빠른 의사결정을 할 수 있게 된다[5].
2.1.1. 프리시젼팜
유럽연합의 정부 기구에서는 프리시젼팜의 농업이란 디지털기술을 이용하여 농장을 관리, 경영하고 농산물 생산에 대한 과정을 최적화시키는 것이라고 정의하였다. 더욱 정확한 농업을 의미하는 프리시젼팜은 두 가지 기술적 발전에 의해 상용화되었다. 이들 두 가지 발전은 첫째, 빅데이터(big data)와 데이터 분석 기술이며, 둘째, 로봇공학과 공간영상, 기상 센서 기술이다[5]. 프리시젼팜 내에서 비료의 사용을 가장 효율적으로 하고, 이에 따른 비용과 환경에 대한 악영향을 최소화 할 수 있게 된다[5].
2.1.2. 디지털팜
디지털팜은 단순히 농업 관련 데이터를 획득하고 이에 대한 접근 이상의 의미가 있다. 곧 획득한 식물, 환경, 지리 데이터를 활용하여 농업에 응용이 가능한 지식을 뽑아내는 데 있는 것이다. 디지털팜은 프리시젼팜의 방법을 일관성 있게 적용하고 인터넷을 통한 네트워크와 빅데이터 분석을 위한 소프트웨어를 활용한 농업 방법이다[5]. 그러므로, 디지털팜을 프리시젼팜과 스마트팜을 통합한 형태라고 받아들일 수도 있다
2.2. 스마트팜의 기술
스마프팜의 주요 구성 요소는 로봇공학 기술, 드론(혹은 UAV, Unmanned Aerial Vehicle) 기술, 인터넷이 접목된 정보통신 기술이라 할 수 있다. 이 들 각 구성 요소에 대한 기술은 아래와 같다.
2.2.1. 로봇공학 기술
로봇공학의 핵심은 과거 인간의 노동력을 기계로 대체할 수 있도록 로봇을 설계하고, 만들어 상용화하는 데 있다. 로봇으로 대체할 수 있는 작업에는 물뿌리기, 추수하기, 속아주기 등의 농업 작업이 있을 것이다.
무인 운전과 운용이 가능한 트랙터를 개발하고 상용화하는 것도 로봇공학 기술의 결과물이다. 무인 트랙터 개발은 로봇 내에 카메라, GPS, 인공위성 획득 및 해석 및 자료 송수신 기술 등이 합쳐져야 가능하다. 미래 무인 트랙터의 보다 향상된 기술은 빅데이터를 분석한 실시간 기상정보를 활용하여 이에 맞게 농지에 운용이 가능한 형태가 될 것으로 내다볼 수 있다[2].
씨뿌리고 심는 작업을 하는 농기계는 스마트팜의 중요 역할을 담당한다. 정확한 시기에 씨뿌리기가 가능토록 하는 것은 수확량에 절대적인 영향을 미치게 됨이 분명하다. 정확한 씨뿌리기가 가능한 농기계 로봇의 개발에는 농지를 정확히 지도화하고 토양의 질과 수분, 그리고 토양 영양분에 대한 정보의 확보가 절대적으로 필요하다[2].
급수와 배수에 농업 작업을 위한 농기계는 스마트팜을 구성하는 로봇공학의 필수 요소 중 하나이다. 적절한 시기에 농작물에 물을 공급하고, 농토에 고르게 급수와 배수가 이루어지게 하는 것은 농업 생산량과 농업 생산 품질에 절대적인 영향을 미치게 된다. 또한 스마트팜에 필요한 잡초제거, 농작물 수확을 위한 농기계도 발달된 로봇공학을 통해서만 개발할 수 있다[2].
2.2.2. 드론 기술
드론 기술을 이용하여 농지 구역 와 농지 주변 영상을 획득하고, 이를 농경지 및 농작물 관리에 이용하는 것은 스마트팜에 필요하다. 드론의 최대 장점은 농지의 식생, 환경 상태와 농작물의 생장, 건강 상태를 실시간으로 관찰이 가능하단 것이다. 드론을 활용한 농경지 조사는 씨뿌리기, 급수, 배수의 시기 결정에 적합이 사용될 수 있다. 한 발 더 나가, 드론을 이용한 공중 급수 기술이 스마트팜의 중요 구성 요소로 개발될 것이란 전망이다. 공중 급수 기술이 상용화되기 위해선 지리 공간에 대한 상세한 자료의 획득과 정확한 해석 능력을 갖추어야만 한다[2].
2.2.3. 정보통신 기술
스마트팜을 가능하게 하는 세 번째 중요 기술 요인은 인터넷을 통한 네트워크에 기반한 자료 송수신 부문이다. 농지의 상태를 보여주는 카메라, 농업 현장에서 운용되는 농기계, 농지 내에 설치한 기상장비, 그리고 드론 등의 모든 장비가 컴퓨터로 연결되어 작동하게 된다. 이때, 이들을 연결해서 원격적으로 조정이 가능하고 획득된 자료의 송수신이 가능하게 하는 것이 바로 정보통신 기술이다[2].
2.3. 스마트팜의 활용과 장점
이론적으론 현재 이루어지는 농업 현장의 대부분 작업은 스마트팜 시스템으로 대체가 가능하다 보여진다. 예를 들면 쟁기질, 씨뿌리기, 비료 투입, 급수 등의 작업에 GPS에 기반한 농기계를 활용하는 것이다. 스마트팜 농기계의 고효율성은 농업 생산성의 증대로 이어질 것이란 예측이다.
유럽에 폭넓게 활용 중인 스마트팜 농업을 통해 발전된 현대 기술력을 농업 경작에 이용할 수 있음을 확인하였다. 유럽의 스마트팜 농업은 농산물의 양적 질적 향상을 가져왔고, 농업 현장에 많은 효율을 가져왔다[5]. 보다 정확하게 식물, 환경 변수들을 측정하고 측정 데이터를 분석함으로써, 농업 종사자들은 적절한 시기에 비료, 살충제, 물 등을 농경지에 투입할 수 있게 되었고, 농작물의 특성에 맞게 선택적으로 자원의 투입이 가능해 농업의 효율성이 증가되었다[4]. 이와 같은 스마트팜의 도입은 농업 산업에 경제적 이익을 배가 시켜 주고 있음이 보고되고 있다.
또 다른 스마트팜의 장점은 영상 분석과 관련되어 있다. 원격탐사, 드론 영상을 획득하여 분석함으로, 농지의 건강 상태에 대한 모니터링과 기대 수확량에 대한 공간적인 예측이 가능해지게 되었다. 병충해, 가뭄으로 인해 건강이 좋지 못한 곳에 비료, 물 등의 자원은 선택적으로 투입함으로 수확량을 증대시킬 수 있다[3]. 스마트팜의 중요 도구로 영상 데이터 분석 시스템이 개발되었는데, 이 시스템의 활용 사례에서 농경지 토양 관리와 자원의 합리적 투입이 경제적이고 안정적으로 할 수 있음이 확인되었다[2].
2.4. 스마트팜과 기후변화
극한의 온도와 온도, 강수량의 변화는 농업 산업에 영향을 미치는 매우 중요한 요인이기 때문에 농업은 기후변화에 매우 민감히 반응하게 된다. 지난 십수 년 동안 농업 종사자들은 기후변화에 대응키 위한 농법을 적용하여 더욱 많은 양의 대기 내 탄소(이산화탄소)가 토양 내로 흡수되는 데 도움이 되도록 하여 왔다. 농지를 갈아엎지 않는 no-till 방법이 많은 탄소를 흡수시키는 대 도움이 되는 대표적인 방법이다[6]. 이 방법을 효과적으로 지지해 줄 수 있는 자동화된 농기계의 활용은 스마트팜의 적절한 활용이 된다. 이에 따라 보다 많은 대기 내 탄소의 제거가 가능하며, 이는 곧 스마트팜의 기후변화 완화에 대한 효과라 할 수 있다.
전 세계적으로 농업은 인류의 활동으로 인한 온실가스 배출량의 10~15%를 차지한다고 한다. 농업 활동으로 배출된 온실가스 가운데 이산화탄소와 아산화질소가 대부분을 차지한다. 이 중 아산화질소는 이산화탄소보다 약 300배 높은 기후변화 잠재력을 가지고 있는 중요한 가스이다[5]. 스마트팜의 정확한 농업법은 이들 온실가스 배출량을 줄이는데 긍정적인 기여를 할 수 있다. 특히 프리시젼 농업에 근거한 스마트팜 기술력이 이를 가능하게 한다. 농경지에 비료로서 직접적으로 투입되는 영양분과 물의 양, 그리고 영양분과 물의 관리는 아산화질소 배출에 영향을 미치게 된다. 스마트팜 기술은 가장 최적의 양과 질을 가진 영양분과 물을 농경지에 공급하도록 설계되었고, 이에 따라 아산화질소 배출을 최대한 줄일 수 있게 된다. 스마트팜 도입으로 공급되는 비료의 양은 스마트팜 이전보다 10~30% 정도 줄일 수 있다는 연구 결과가 있다[7]. 우리는 스마트팜 농업이 온실가스 저감을 위해 긍정적 역할을 하고 있음을 분명히 확인 할 수 있다.
3. 결론
본론에서 스마트팜의 정의, 스마트팜의 핵심 기술, 스마프팜의 활용과 장점, 그리고 스마트팜과 기후변화에 대해 알아보았다. 결론적으로 스마트팜의 도입은 농경지로부터 배출되는 아산화질소 양을 줄일 수 있음으로 전 지구 온실가스 배출을 감소시키는 데 결정적인 역할을 할 수 있다. 따라서, 스마트팜의 활용은 기후변화 속도를 늦추기 위한 확실한 대응이 될 수 있다.
References
1. 농업도 ‘스마트’한 시대, ‘스마트 팜’ http://www.iconsumer.or.kr/news/articleView.html?idxno=10013 [Viewed 2019-11-6]
2. Smart Farming-Automated and Connected Agriculture https://www.engineering.com/DesignerEdge/DesignerEdgeArticles/ArticleID/16653/Smart-FarmingAutomated-and-Connected-Agriculture.aspx [Viewed 2019-11-4]
3. BLOG: Smart Farming is key for the future of agriculture https://www.schuttelaar-partners.com/news/2017/smart-farming-is-key-for-the-future-of-agriculture [Viewed 2019-11-4]
4. Smart farming means efficient agriculture www.agripressworld.com/start/artikel/458796/en [Viewed 2019-11-4]
5. What is the difference between precision, digital and smart farming? https://www.agrocares.com/en/news/precision-digital-smart-farming/ [Viewed 2019-11-4]
6. Climate-smart farming: Save the Earth and make money? https://www.cbsnews.com/news/climate-smart-farming-save-the-earth-and-make-money/ [Viewed 2019-11-5]
7. Precision farming could help reduce climate gas emissions https://www.futurefarming.com/Smart-farmers/Articles/2018/3/Precision-agriculture-helps-reduce-climate-gas-emissions-266218E/ [Viewed 2019-11-4]
지난 수년 전부터 스마트팜(smart farm)에 대한 관심이 국내외적으로 뜨겁다. 스마트팜은 농업과 공학, 정보통신 기술을 융합하여 농업 현장에 적용하는 것을 의미한다. 이를 통해 농업 분야에 첨단기술을 통한 혁신과 산업 경쟁력을 높이게 될 것을 기대한다[1]. 하지만 아직 스마트팜을 구성하는 기술의 세부적인 부분, 스마트팜의 활용 방법 및 스마트팜이 가져올 이득에 대한 이해가 부족한 것이 사실이다.
현재 지구상에서 73억 명의 인구가 살고 있으며, UN의 보고서에 따르면 인구는 계속해서 증가하여 2050년에는 97억에 이를 것이란 예측이다. 이와 같은 인구의 폭발적 증가로 인해 인류는 많은 어려움에 봉착하게 될 것으로 예상되는데, 식량 확보에 대한 것을 가장 중요한 문제로 뽑을 수 있다. 예를 들어 2050년의 인구를 지탱하기 위해선 현재 수준의 농업 생산력의 70%를 증대시켜야 한다는 계산이 가능하다[2]. 이와 같은 상황에서 스마트팜은 미래 농산물 공급 문제를 해결해 줄 현실성 있는 해결책으로 떠오르고 있다.
근세기 기술 발전에 힘입어, 농업 종사자들과 공학자들은 서로 협력하여 스마트팜(프리시젼, precision, 농업으로도 표현 가능)을 창조해 내었다[2]. 농업 작업의 효울성을 극대화할 수 있는 것이 바로 스마트팜 기술이다[3]. 스마트팜 기술은 인구 증가, 기후 변화로 급격히 변화하고 있는 현대사회의 사회적 문제를 해결할 수 있는 한 방법으로 부상하고 있다[2].
이 보고서의 본론에서는 스마트팜의 정의와 스마트팜 기술의 구성 요소, 스마트팜의 장점, 그리고 스마트팜과 기후변화에 대해서 자세히 기술해 볼 예정이다.
2. 주요 내용
2.1. 스마트팜의 정의
스마트팜에 대한 정의는 현대의 발전된 기술을 이용하여 농장을 경영하는 방법을 총칭하는 것이라 할 수 있다. 스마트팜을 통해 농산물 생산량을 늘리고 농산물 품질을 향상시킬 수 있다. 21세기 들어와서 농업 현장에서는 GPS (Global Positioning System)의 사용, 환경 센서를 통해 토양을 검사, 방대한 농업 자료를 관리 등이 폭넓게 활용되고 있다. 이와 더불어 인터넷을 기술을 활용하여 농장을 경영하여 농작물을 생산할 수 있게 되었다[4].
스마트팜에 대한 정확한 정의를 위해선 프리시젼팜(precision farm, 혹은 프리시젼 농업), 디지털팜(digital farm)에 대한 용어를 이해해야 한다. 스마트팜에 앞서 현대화된 기계 농업과 디지털 기술을 접목한 농업 산업은 프리시젼팜, 디지털팜의 개념을 먼저 탄생시켰다. 현재의 현대화된 농업에서는 이들 세 용어(프리시젼팜, 디지털팜, 스마트팜)가 서로 구별 없이 사용되기도 하나, 서로 간 작은 차이가 존재하여 구별해서 사용하는 것도 바람직하다[5]. 본 보고서에선 이들을 서로 구별하지 않았고, 스마트팜의 범주가 나머지 둘을 모두 포함하여 정리하였음을 밝힌다.
스마트팜은 뛰어난 정보/데이터 기술을 농업에 적용하여 복잡한 농업 시스템을 최적화 한 것이다. 즉 스마트팜의 초점은 야외 농업 현장에서 가장 정확한 측정을 통한 데이터를 확보하는 것이 아닌, 확보된 측정 데이터를 사용, 데이터의 분석과 농업 현장에서 적용을 통해 농업에 이익을 주는 데 있다[5].
스마트팜은 하나 혹은 여러 대의 농기계에 의존하는 농업이 아니라 농장의 전 부분에 대한 경영을 의미한다. 스마트팜의 농업 종사자들은 스마트폰, 태블릿과 같은 무선 휴대 장비를 사용하여 토양과 작물 상태, 기상, 야외 농장 상태, 비료 등의 저장, 자금 등에 대한 모든 정보를 실시간으로 모니터링하고 데이터에 대한 접근이 가능한 것이다. 이들 데이터로부터의 농업 정보를 파악하여, 농업 종사자들은 농업 현장에 필요한 자원의 투입과 최적에 관리에 대한 빠른 의사결정을 할 수 있게 된다[5].
2.1.1. 프리시젼팜
유럽연합의 정부 기구에서는 프리시젼팜의 농업이란 디지털기술을 이용하여 농장을 관리, 경영하고 농산물 생산에 대한 과정을 최적화시키는 것이라고 정의하였다. 더욱 정확한 농업을 의미하는 프리시젼팜은 두 가지 기술적 발전에 의해 상용화되었다. 이들 두 가지 발전은 첫째, 빅데이터(big data)와 데이터 분석 기술이며, 둘째, 로봇공학과 공간영상, 기상 센서 기술이다[5]. 프리시젼팜 내에서 비료의 사용을 가장 효율적으로 하고, 이에 따른 비용과 환경에 대한 악영향을 최소화 할 수 있게 된다[5].
2.1.2. 디지털팜
디지털팜은 단순히 농업 관련 데이터를 획득하고 이에 대한 접근 이상의 의미가 있다. 곧 획득한 식물, 환경, 지리 데이터를 활용하여 농업에 응용이 가능한 지식을 뽑아내는 데 있는 것이다. 디지털팜은 프리시젼팜의 방법을 일관성 있게 적용하고 인터넷을 통한 네트워크와 빅데이터 분석을 위한 소프트웨어를 활용한 농업 방법이다[5]. 그러므로, 디지털팜을 프리시젼팜과 스마트팜을 통합한 형태라고 받아들일 수도 있다
2.2. 스마트팜의 기술
스마프팜의 주요 구성 요소는 로봇공학 기술, 드론(혹은 UAV, Unmanned Aerial Vehicle) 기술, 인터넷이 접목된 정보통신 기술이라 할 수 있다. 이 들 각 구성 요소에 대한 기술은 아래와 같다.
2.2.1. 로봇공학 기술
로봇공학의 핵심은 과거 인간의 노동력을 기계로 대체할 수 있도록 로봇을 설계하고, 만들어 상용화하는 데 있다. 로봇으로 대체할 수 있는 작업에는 물뿌리기, 추수하기, 속아주기 등의 농업 작업이 있을 것이다.
무인 운전과 운용이 가능한 트랙터를 개발하고 상용화하는 것도 로봇공학 기술의 결과물이다. 무인 트랙터 개발은 로봇 내에 카메라, GPS, 인공위성 획득 및 해석 및 자료 송수신 기술 등이 합쳐져야 가능하다. 미래 무인 트랙터의 보다 향상된 기술은 빅데이터를 분석한 실시간 기상정보를 활용하여 이에 맞게 농지에 운용이 가능한 형태가 될 것으로 내다볼 수 있다[2].
씨뿌리고 심는 작업을 하는 농기계는 스마트팜의 중요 역할을 담당한다. 정확한 시기에 씨뿌리기가 가능토록 하는 것은 수확량에 절대적인 영향을 미치게 됨이 분명하다. 정확한 씨뿌리기가 가능한 농기계 로봇의 개발에는 농지를 정확히 지도화하고 토양의 질과 수분, 그리고 토양 영양분에 대한 정보의 확보가 절대적으로 필요하다[2].
급수와 배수에 농업 작업을 위한 농기계는 스마트팜을 구성하는 로봇공학의 필수 요소 중 하나이다. 적절한 시기에 농작물에 물을 공급하고, 농토에 고르게 급수와 배수가 이루어지게 하는 것은 농업 생산량과 농업 생산 품질에 절대적인 영향을 미치게 된다. 또한 스마트팜에 필요한 잡초제거, 농작물 수확을 위한 농기계도 발달된 로봇공학을 통해서만 개발할 수 있다[2].
2.2.2. 드론 기술
드론 기술을 이용하여 농지 구역 와 농지 주변 영상을 획득하고, 이를 농경지 및 농작물 관리에 이용하는 것은 스마트팜에 필요하다. 드론의 최대 장점은 농지의 식생, 환경 상태와 농작물의 생장, 건강 상태를 실시간으로 관찰이 가능하단 것이다. 드론을 활용한 농경지 조사는 씨뿌리기, 급수, 배수의 시기 결정에 적합이 사용될 수 있다. 한 발 더 나가, 드론을 이용한 공중 급수 기술이 스마트팜의 중요 구성 요소로 개발될 것이란 전망이다. 공중 급수 기술이 상용화되기 위해선 지리 공간에 대한 상세한 자료의 획득과 정확한 해석 능력을 갖추어야만 한다[2].
2.2.3. 정보통신 기술
스마트팜을 가능하게 하는 세 번째 중요 기술 요인은 인터넷을 통한 네트워크에 기반한 자료 송수신 부문이다. 농지의 상태를 보여주는 카메라, 농업 현장에서 운용되는 농기계, 농지 내에 설치한 기상장비, 그리고 드론 등의 모든 장비가 컴퓨터로 연결되어 작동하게 된다. 이때, 이들을 연결해서 원격적으로 조정이 가능하고 획득된 자료의 송수신이 가능하게 하는 것이 바로 정보통신 기술이다[2].
2.3. 스마트팜의 활용과 장점
이론적으론 현재 이루어지는 농업 현장의 대부분 작업은 스마트팜 시스템으로 대체가 가능하다 보여진다. 예를 들면 쟁기질, 씨뿌리기, 비료 투입, 급수 등의 작업에 GPS에 기반한 농기계를 활용하는 것이다. 스마트팜 농기계의 고효율성은 농업 생산성의 증대로 이어질 것이란 예측이다.
유럽에 폭넓게 활용 중인 스마트팜 농업을 통해 발전된 현대 기술력을 농업 경작에 이용할 수 있음을 확인하였다. 유럽의 스마트팜 농업은 농산물의 양적 질적 향상을 가져왔고, 농업 현장에 많은 효율을 가져왔다[5]. 보다 정확하게 식물, 환경 변수들을 측정하고 측정 데이터를 분석함으로써, 농업 종사자들은 적절한 시기에 비료, 살충제, 물 등을 농경지에 투입할 수 있게 되었고, 농작물의 특성에 맞게 선택적으로 자원의 투입이 가능해 농업의 효율성이 증가되었다[4]. 이와 같은 스마트팜의 도입은 농업 산업에 경제적 이익을 배가 시켜 주고 있음이 보고되고 있다.
또 다른 스마트팜의 장점은 영상 분석과 관련되어 있다. 원격탐사, 드론 영상을 획득하여 분석함으로, 농지의 건강 상태에 대한 모니터링과 기대 수확량에 대한 공간적인 예측이 가능해지게 되었다. 병충해, 가뭄으로 인해 건강이 좋지 못한 곳에 비료, 물 등의 자원은 선택적으로 투입함으로 수확량을 증대시킬 수 있다[3]. 스마트팜의 중요 도구로 영상 데이터 분석 시스템이 개발되었는데, 이 시스템의 활용 사례에서 농경지 토양 관리와 자원의 합리적 투입이 경제적이고 안정적으로 할 수 있음이 확인되었다[2].
2.4. 스마트팜과 기후변화
극한의 온도와 온도, 강수량의 변화는 농업 산업에 영향을 미치는 매우 중요한 요인이기 때문에 농업은 기후변화에 매우 민감히 반응하게 된다. 지난 십수 년 동안 농업 종사자들은 기후변화에 대응키 위한 농법을 적용하여 더욱 많은 양의 대기 내 탄소(이산화탄소)가 토양 내로 흡수되는 데 도움이 되도록 하여 왔다. 농지를 갈아엎지 않는 no-till 방법이 많은 탄소를 흡수시키는 대 도움이 되는 대표적인 방법이다[6]. 이 방법을 효과적으로 지지해 줄 수 있는 자동화된 농기계의 활용은 스마트팜의 적절한 활용이 된다. 이에 따라 보다 많은 대기 내 탄소의 제거가 가능하며, 이는 곧 스마트팜의 기후변화 완화에 대한 효과라 할 수 있다.
전 세계적으로 농업은 인류의 활동으로 인한 온실가스 배출량의 10~15%를 차지한다고 한다. 농업 활동으로 배출된 온실가스 가운데 이산화탄소와 아산화질소가 대부분을 차지한다. 이 중 아산화질소는 이산화탄소보다 약 300배 높은 기후변화 잠재력을 가지고 있는 중요한 가스이다[5]. 스마트팜의 정확한 농업법은 이들 온실가스 배출량을 줄이는데 긍정적인 기여를 할 수 있다. 특히 프리시젼 농업에 근거한 스마트팜 기술력이 이를 가능하게 한다. 농경지에 비료로서 직접적으로 투입되는 영양분과 물의 양, 그리고 영양분과 물의 관리는 아산화질소 배출에 영향을 미치게 된다. 스마트팜 기술은 가장 최적의 양과 질을 가진 영양분과 물을 농경지에 공급하도록 설계되었고, 이에 따라 아산화질소 배출을 최대한 줄일 수 있게 된다. 스마트팜 도입으로 공급되는 비료의 양은 스마트팜 이전보다 10~30% 정도 줄일 수 있다는 연구 결과가 있다[7]. 우리는 스마트팜 농업이 온실가스 저감을 위해 긍정적 역할을 하고 있음을 분명히 확인 할 수 있다.
3. 결론
본론에서 스마트팜의 정의, 스마트팜의 핵심 기술, 스마프팜의 활용과 장점, 그리고 스마트팜과 기후변화에 대해 알아보았다. 결론적으로 스마트팜의 도입은 농경지로부터 배출되는 아산화질소 양을 줄일 수 있음으로 전 지구 온실가스 배출을 감소시키는 데 결정적인 역할을 할 수 있다. 따라서, 스마트팜의 활용은 기후변화 속도를 늦추기 위한 확실한 대응이 될 수 있다.
References
1. 농업도 ‘스마트’한 시대, ‘스마트 팜’ http://www.iconsumer.or.kr/news/articleView.html?idxno=10013 [Viewed 2019-11-6]
2. Smart Farming-Automated and Connected Agriculture https://www.engineering.com/DesignerEdge/DesignerEdgeArticles/ArticleID/16653/Smart-FarmingAutomated-and-Connected-Agriculture.aspx [Viewed 2019-11-4]
3. BLOG: Smart Farming is key for the future of agriculture https://www.schuttelaar-partners.com/news/2017/smart-farming-is-key-for-the-future-of-agriculture [Viewed 2019-11-4]
4. Smart farming means efficient agriculture www.agripressworld.com/start/artikel/458796/en [Viewed 2019-11-4]
5. What is the difference between precision, digital and smart farming? https://www.agrocares.com/en/news/precision-digital-smart-farming/ [Viewed 2019-11-4]
6. Climate-smart farming: Save the Earth and make money? https://www.cbsnews.com/news/climate-smart-farming-save-the-earth-and-make-money/ [Viewed 2019-11-5]
7. Precision farming could help reduce climate gas emissions https://www.futurefarming.com/Smart-farmers/Articles/2018/3/Precision-agriculture-helps-reduce-climate-gas-emissions-266218E/ [Viewed 2019-11-4]