농업과 첨단 기술의 만남, '스마트팜'

[글로벌에픽 차진희기자] 스마트팜(Smart Farm) 기술이 점차 고도화되고 있다. 외부 날씨에 영향을 덜 받는 환경을 만드는 데 그치지 않고, 농작물의 생산 수율을 높이면서 건강에는 더 좋은 작물을 만드는 신기술 개발이 본격적으로 이뤄지고 있다. 특히, 코로나19 팬데믹 상황에서 노동력 부족 등으로 농산물 수급에 차질이 생기면서 기술 집약적인 스마트농업, 정밀농업에 대한 관심이 커졌다. 미국 경제 전문지 포브스(Forbes)는 "코로나가 식량·농업 공급망을 파괴했다"며 "향후 실내 수직 농장에서 더 많은 농산물을 볼 수 있게 될 것"이라 전망하기도 했다.

스마트팜이란 IoT, 빅데이터, AI 등 첨단 기술을 시설원예, 과수원, 축사 등에 적용해 농작물, 가축 등의 생육환경 유지·관리를 자동화한 지능형 농업을 뜻한다. 전통 농업이 땅에 씨앗을 심고 햇빛 아래에서 농작물을 기르는 것과는 달리 스마트팜은 영양분이 첨가된 물에서 작물을 재배하는 수경 재배 방식을 이용한다. 햇빛도 필요 없다. 스마트팜 공장 안에 있는 식물들은 햇빛 대신 LED 조명 빛을 쬐며 자라난다. 작물을 수직으로 쌓아 재배할 수 있기 때문에 전통 농업과 동일한 면적의 농지에서 더 많은 작물을 효율적으로 수확할 수 있어 미래형 농업 기술로 주목받고 있다.

◇ 농업계의 애플. '에어로팜(Aero farms)'

에어로팜이 운영 중인 스마트팜 / 사진제공=에어로팜

미국 뉴저지에 위치한 '에어로팜'이 대표적이다. 에어로팜은 분무형 스마트팜 기술을 개발해 농업 분야 차세대 혁신을 이끌 '애플'로 불린다. 분무형 스마트팜이란 수경 재배 방식 대신 분무기로 식물 뿌리에 물을 뿜어 기르는 방식을 뜻한다. 영양분이 첨가된 물 대신 특수 제작된 천 위에 작물을 키우면서 천 아래로 뻗은 뿌리에 영양분이 섞인 물을 분무기로 뿌리는 것이다. 에어로팜은 분무형 스마트팜 기술을 활용하면 "일반 농사와 수경 재배보다 물을 각각 95%와 40% 적게 사용해 자원 활용에 효율적"이며 "뿌리에 산소가 충분히 공급돼 기존 농업보다 생산성이 390배나 높다"고 밝혔다.
에어로팜 시스템은 기타 재배 방법보다 경제성도 높다. 수경 재배의 경우 수조에 물, 영양분을 항상 채워놓아야 하지만 에어로팜 시스템은 적은 양의 수액과 영양분만으로 작물을 재배할 수 있다.

◇ 한국 스마트팜 기술, 주요국보다 5년 뒤처져

우리나라는 농작물 모니터링·제어단계에만 스마트팜을 적용하고 있다.

과학기술일자리진흥원의 'S&T Market Report'에 따르면 현재 우리 농가에 적용되고 있는 스마트팜 시스템은 온·습도, CO2, 조도 등 환경정보 기반으로 스마트 미디어를 통해 재배시설을 제어하는 수준에 머물러있다. 스마트팜의 핵심 기술인 빅데이터를 활용한 최적화 알고리즘 개발, 로봇 등과 연계된 자동화 기술은 연구개발 단계에 머물러있는 것이 현실이다.

세계 스마트팜 시장은 연평균 16.4% 성장률을 유지하며 빠르게 성장하고 있다. 오는 2022년에는 약 4,080억 달러 규모까지 성장할 것으로 전망된다. 이에 비해 국내 스마트팜 시장에 대한 관심과 성장세는 미미하다. 중소기업정보진흥원에 따르면 2017년 4조 4,493억 원 규모의 국내 스마트팜 시장은 2022년에는 5조 9,588억 원 규모로 성장할 전망이다. 연평균 성장률은 5% 수준이다.

미국의 스마트팜 기술 수준을 100%라고 할 때, 후발주자인 네덜란드(99.1%), 일본(97.5%), 독일(93.3%) 등의 기술 수준은 0.5년 이내로 격차가 크지 않다. 반면 한국의 스마트팜 수준은 최고기술 보유국 대비 약 70% 수준이다. 약 5년 정도의 기술 격차가 나타나고 있는 것으로 분석된다.
국내 농업의 생산성을 높이고 글로벌 경쟁력을 키우기 위해서 스마트팜에 대한 연구·개발 활성화가 필요한 시점이다.


차진희 글로벌에픽 기자 epic@globalepic.co.kr