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ICT/정보통신 스마트농업의 분야별 선진 사례

  • 관리자 (irsglobal1)
  • 2021-12-19 07:53:00
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농업 현장의 인력 부족을 비롯한 다양한 과제를 해결하는 스마트농업 기술의 발전에 따라, 생산자의 다양한 스마트농업 관견 기계 및 시스템 도입ㆍ활용이 확산되고 있다.

 

전세계의 사례를 종합적으로 조사하는 것은 다소 무리가 있다고 판단되어, 본 절에서는 일본에서 이미 실용화되거나 개발 중인 스마트 농업 관련 기계 및 시스템을, ①작업의 자동화, ②생산 관련 수집ㆍ분석, ③생산 관련 노하우의 ‘가시화’, ④생산ㆍ유통ㆍ판매 제휴라는 4가지로 분류하여 사례를 정리하고, 생산자의 도입 사례, 스마트농업 추진 단체 및 지자체 등의 사례를 소개한다.

 

<그림1> 스마트 농업의 기본 개념

자료 : ㈜일본종합연구소, 스마트농업이 실현하는 새로운 농업의 모습(2017.01)

 

한국과 일본의 스마트농업은 기술의 종류, 정부 주도의 실증사업 추진 등 스마트농업 추진전략은 크게 다르지 않지만, 농산업체의 기술력과 상업화 정도에는 차이가 크다.

 

국내에서는 자율주행 농기계 등이 여전히 연구개발 단계에 머물고 있다면 일본은 이미 2단계 기술의 실증에 돌입했으며 상용화돼 판매하고 있다. 그 외 센서, 첨단 농기계, 데이터 비즈니스 측면에서 규모의 경제를 이뤄나가고 있는 것으로 파악된다.

 

한ㆍ일 양국 모두 스마트농업 기술의 실증과 사업화에서 정부의 역할이 크다는 측면에서는 유사하지만, 데이터의 개방과 상업화 노력 등에서는 큰 차이가 있다.

 

우리나라에서는 농림수산식품교육문화정보원(농정원), 농진청 등에서 빅데이터 플랫폼을 구축하고 있지만 데이터 개방과 활용 등 민간기업의 비즈니스로 발전하지는 못했다.

 

반면에, 일례로 일본의 와그리 시스템은 상용화를 고려해 개발됐고 데이터 사용료를 민간기업에 부과함으로써 시스템에 대한 효용성과 책임성을 강화했다.

 

또한, 일본의 스마트농업 기술의 실증은 장비를 개발한 업체를 중심으로 추진되며 영농체계의 실증은 지역 농업연구기관을 통해 추진된다. 반면에 우리나라는 정부와 지자체를 중심으로 추진된다.

 

1. 작업의 자동화

 

생산자의 작업 부담을 줄이는 자동화 기계를 개발하고 시장에 투입하는 일이 증가하고 있다. 일본에서는 (주)쿠보타 등의 대형 농기계 회사가 자율주행 트랙터를 개발ㆍ판매하고 있다. 홋카이도를 비롯한 큰 구획의 편평한 농지에서는 혼자서 여러 대의 트랙터를 조작할 수 있어, 작업 시간이 감소함에 따라 생산성이 향상하게 된다. 그밖에도 채소를 자동 수확하는 로봇 등의 자동화 기계, 완전 자율 비행으로 농약을 살포하는 농업용 드론과 같은 첨단 기계가 시장에 투입되고 있다.

 

1-1. 무인 자율주행 트랙터

 

○ 기업ㆍ단체 등 : 야마하 애그리재팬 (주)

○ 대상 작물 : 논벼

○ 활용 상황 : 경운, 땅고르기

 

야마하 홀딩스(주)의 그룹사인 야마하 애그리재팬(주)(오사카시)은 위치 정보 및 로봇 기술 등의 ICT를 활용하여 농작업의 에너지 절약, 인력 감소, 효율 향상을 실현하는 자율주행 트랙터를 2018년 10월부터 판매하기 시작하였다. 사람이 최소한의 조작을 실시하는 오토 트랙터에, 근거리 감시 하에 무인 자율주행을 할 수 있는 로봇 트랙터를 갖추고 있다.

 

로봇 트랙터의 자율주행은 일본 농림수산성이 정의하는 ‘농업기계의 안전성 확보 자동화 레벨’에서 2레벨(사용자의 감시 하에 무인 상태에서 자율 주행)에 해당한다. 유인 기계 + 무인 기계 두 대가 협조하여 작업할 수도 있어, 효율을 대폭 향상시켰다.

 

또한 이세키 농기계(주)(아이치현 마츠야마시)도 로봇 트랙터를 2018년 12월에 판매하기 시작하였다.

 

2017년에 이미 이와 같은 트랙터를 발매한 (주)쿠보타(오사카市)는 차세대 농기계의 개발 거점을 오사카부 사카이시에 신설하였으며, 투자 금액은 약 700억 엔 규모이다.

 

1-2. 농기계 운행 지원 앱 / 직진ㆍ자동 조타 장치

 

○ 기업ㆍ단체 등 : (주)농업정보설계사, 미쯔비시 마힌드라 농기계(주) 외

○ 대상 작물 : 논벼

○ 활용 상황 : 경운ㆍ땅고르기/모내기/확

 

(주)농업정보설계사(홋카이도 오비히로市)가 개발한 Android용 앱 ‘AgriBus-NAVI’는 콤바인 등의 농기계ㆍ농업용 차량 등의 농기계ㆍ농업용 차량에 탑재하여, 농장 내의 직진 작업을 지원한다. GPS 가이던스 앱으로서, 다운로드 수가 세계 최고 수준이다.

 

앞으로 해당 앱과 호환되는 트랙터의 직진ㆍ자동 조타 장치를 제조ㆍ판매 사업을 본격적으로 추진할 예정이다. 해당 장치는 미츠비시 마힌드라 농기계(주)(시마네현 마츠에시)와 공동으로 개발한다.

 

2018년 11월에는 제3자 할당 증자를 실시, 관민 펀드 (주)농림어업 성장산업화 지원기구(도쿄도), 스미토모상사(주)(도쿄도) 등이 출자하였다.

 

1-3. 관수ㆍ시비 자동화 시스템

 

○ 기업ㆍ단체 등 : (주)루트렉 네트워크, 메이지대학, JA미츠이 리스(주) 외

○ 대상 작물 : 과채류

○ 활용 상황 : 관수

 

(주)루트렉 네트워크(가나가와현 가와자키市)는 메이지대학 농학부와 함께 관수ㆍ시비 자동화 시스템 ‘ZeRo.agri’를 개발하였다. 일반적인 파이프하우스의 안팎에 설치된 각종 센서를 통해 일사량, 토양의 수분량, 땅의 온도 등을 측정한다. AI를 통해 필요한 관수ㆍ시비량을 자동으로 산출하여 토양을 최적의 상태로 유지한다. 수확량 및 품질 향상, 비료 절감이 가능하며, 관수ㆍ시비에 관한 작업 시간을 대폭 단축시킬 수 있다.

 

2018년 11월부터 ‘제로 에그리’의 정액제 이용 플랜을 제공하기 시작하였다. 시스템을 구입할 경우에는, 250~300만 엔 정도의 비용이 필요하지만, 정액 플랜을 선택하면 초기비용으로 공사비, 재료비, 초기설정비만 투자하면 된다. 파이낸스 서비스를 제공하는 JA미츠이 리스(주)(도쿄), 렌탈 자산을 관리ㆍ보유하는 JFE 상사 일렉트로닉스(주)(도쿄)와 사업 제휴를 맺었다.

 

<그림2> 관수ㆍ시비 자동화 시스템 ‘ZeRo.agri’

자료 : (주)루트렉 네트워크

 

2. 생산 관련 데이터 수집ㆍ분석

 

작업의 자동화와 함께 스마트 농업의 핵심을 이루는 것이 각종 시스템에 의한 생산 관련 데이터 수집ㆍ분석이다. 과거의 재배 이력 등 농지를 관리하는 농장 관리 시스템, 농작업 장부 대신 작업 이력 등을 기록하는 생산관리 시스템, 시설 원예에서 하우스 내의 환경을 최적화하는 복합 환경 제어ㆍ모니터링 시스템 등을 대기업 및 벤처기업들이 개발하여 시장에 투입시키고 있다.

 

작업의 자동화가 ‘장인의 손’이라고 하면, 센서, 카메라, 드론 등은 ‘장인의 눈’ 역할을 하여 데이터를 수집한다. 또한 데이터를 분석함으로써 최적의 농작업을 지원하는 시스템도 개발되어, 리모트 센싱 데이터 및 기상 데이터 등의 빅데이터를 분석하여 수확 시기 등을 예측하는 시스템도 일부 실용화되고 있다.

 

2-1. 농기계의 가동 정보를 활용한 농작업 매니지먼트

 

○ 기업ㆍ단체 등 : 얀마 애그리재팬(주)

○ 대상 작물 : 논벼, 밭작물

○ 활용 상황 : 경영관리

 

얀마 애그리재팬(주)(오사카市)의 ‘스마트 어시스트 리모트’는 농기계에 GPS 안테나와 통신단말기를 탑재하여, 위치정보 및 가동 정보를 당사의 데이터 서버에 보내어 관리한다. 취득한 정보는 인터넷을 통해 이용자 전용 웹페이지에서 열람할 수 있다. 작업 효율을 향상시킬 뿐 아니라, 농장마다의 작업 상황이나 농약ㆍ비료 이력 등의 데이터를 축적ㆍ분석함으로써 다음 해의 작업을 계획하는 데 활용할 수 있다. ASIAGAP 및 JGAP 인증을 취득하는 데 도움을 주는 일반재단법인 일본 GAP 협회의 권장 시스템이다.

 

<그림3> 스마트 어시스트 리모트

자료 : https://blog.global.fujitsu.com/jp

 

2-2. 인공위성을 활용한 농지의 분석 정보 제공

 

○ 기업ㆍ단체 등 : 스페이스애그리(주)

○ 대상 작물 : 밭작물

○ 활용 상황 : 재배관리

 

스페이스애그리(주)(홋카이도 오비히로市)는 인공위성이 기록한 위성 데이터를 바탕으로, 농지의 생육 상황 맵(이미지)을 클라우드에 올려 생산자의 스마트폰이나 컴퓨터 등에 전송한다. 또한 가변 시비를 실시하기 위한 맵을 만드는 도구 역시 제공한다.

 

3. 생산 관련 노하우의 가시화

 

생산자의 기능을 향상시키고 새롭게 농업을 시작하는 사람이 기술을 습득하기 위해서는 모범 농가의 ‘경험’과 ‘감’에 근거한 ‘암묵지’를 ‘형식지’화해야 한다. 따라서 재배 계획을 책정하고 재배 작업을 지시하는 농업 ICT 시스템을 도입함으로써, 숙련된 농가가 가진 기술이나 판단을 기록하여 데이터화함으로써, 노하우를 새로운 농업인이 이용하게 하거나 화상분석을 통해 병충해의 조짐을 조기에 발견하는 등 누구나 쉽게 농작업을 할 수 있도록 하려는 시도가 이루어지고 있다. 생산 관련 노하우의 ‘가시화’와 관련된 실용화 및 개발 사례는 다음과 같다.

 

3-1. 재배 내비게이션 서비스

 

○ 기업ㆍ단체 등 : PS솔루션(주)

○ 대상 작물 : 다수

○ 활용 상황 : 재배관리

 

소프트뱅크(주)의 100% 출자 자회사인 PS솔루션(주)(도쿄)이 개발한 재배 내비게이션 서비스 ‘e-kakashi’는 농장의 환경 데이터를 센서를 통해 상시 수집하고, 결과를 그래프로 표시함과 동시에 AI가 데이터를 분석하여 생육 단계별로 필요한 작업을 사전에 제안하며, 수확의 적기를 조언하거나 예측하기도 한다.

 

<그림4> 재배 내비게이션 서비스 ‘e-kakashi’

자료 : https://ifworlddesignguide.com

 

3-2. 농업기술 학습지원 시스템

 

○ 기업ㆍ단체 등 : NEC 솔루션 이노베이터(주)

○ 대상 작물 : 다수

○ 활용 상황 : 재배관리

 

NEC솔루션이노베이터(주)(도쿄)는 ‘NEC 농업기술 학습지원 시스템’을 개발하였다. 귤을 솎아내는 작업 등 매뉴얼로 만들기 어려운 숙련된 생산자의 고도의 생산기술 및 판단을 ‘가시화’하여, 생산자가 작업 전에 자습함으로써 작업 효과를 개선하는 e러닝 툴이다. 미숙한 생산자나 농업 일을 한 지 얼마 안 된 사람이 단기간에 생산기술을 습득할 수 있으며, 숙련된 생산자는 노하우를 주고 대가를 받을 수 있다.

 

4. 생산ㆍ유통ㆍ판매 제휴

 

앞서 말한 것처럼, 농지 관리 및 농업생산의 효율화에 도움을 주는 생산관리시스템 및 환경제어시스템 등의 ICT 제품이 시장이 많이 투입되고 있다. 한편, 유통 및 판매와 같은 푸드 밸류체인의 말단에서는 원래부터 수발주 시스템이 보급되어 있었지만, 기업적 경영 전반을 지원하는 시스템 외에 생산자와 소비자의 직거래를 지원하는 시스템, 판매 관리 서비스 등 밸류체인을 최적화하는 데 도움이 되는 시스템을 개발ㆍ실용화하는 일도 서서히 진행되고 있다.

 

4-1. 기업적 농업 경영 지원 시스템

 

○ 기업ㆍ단체 등 : 후지쯔(주)

 

<그림5> 식품 농업 클라우드 ‘Akisai’

자료 : https://www.japanbullet.com

 

 

후지쯔(주)(도쿄)가 개발한 식품 농업 클라우드 ‘Akisai’는 스마트폰이나 태블릿을 사용하여 작업 실적 등을 입력하는 시스템으로서, 축적된 작업 실적 및 센서 데이터 등을 분석하여 농장별ㆍ작물별 비용 구조를 ‘가시화’한다. 감이 아니라 데이터 분석에 근거한 객관적인 경영 판단이 가능하며, 생산에서부터 경영ㆍ판매까지 기업적 농업 경영 전반을 지원한다.

 

4-2. 생산지원ㆍ출하 플랫폼

 

○ 기업ㆍ단체 등 : 플래닛 테이블(주)

 

플래닛 테이블(주)(도쿄도)은 생산자를 위한 생산지원ㆍ출하 플랫폼 ‘SEND’를 개발하였다. 일본의 약 5천 명의 생산자와 도쿄도내 음식점의 직거래를 지원한다. 생산자가 파종하기 전에 일정량을 예정된 가격으로 발주한다. 도내의 물류센터에 농작물을 출하하고, 검품ㆍ포장한 다음 음식점에 직접 배송한다. 또한 사전 결제 서비스 ‘Farm Pay’에서는 ‘SEND’ 등을 활용하여 계산한 매출의 회수 보증, 조기 입금, 출하 선불 등 생산자 특유의 자금 수요에 대응한다.

 

<그림6> 생산지원ㆍ출하 플랫폼 ‘SEND’

자료 : https://thebridge.jp

 
 
 
 
 
 
 
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