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스마트팜
스마트팜(Smart farm) 또는 스마트농장이란 사물인터넷(IoT) 기술을 이용해 비닐하우스 등 농작물 재배 시설의 온도, 습도, 햇볕량, 토양 등을 측정하고 분석 결과에 따라 제어장치를 구동하여 최적의 상태를 만들어 줌으로써 농업 생산성을 획기적으로 향상시킨 농장을 말한다.
개요[편집]
스마트팜은 농사 기술에 정보통신기술(ICT)을 접목하여 만들어진 지능화된 농장이다. 스마트팜은 사물인터넷(IoT: Internet of Things) 기술을 이용하여 농작물 재배 시설의 온도·습도·햇빛·이산화탄소·토양 등을 측정 분석하고, 분석 결과에 따라서 제어 장치를 구동하여 적절한 상태로 변화시킨다. 그리고 스마트폰과 같은 모바일 기기를 통해 원격 관리도 가능하다. 스마트 팜으로 농업의 생산·유통·소비 과정에 걸쳐 생산성과 효율성 및 품질 향상 등과 같은 고부가가치를 창출시킬 수 있다.
국제연합식량농업기구(FAO)는 오는 2050년, 전 세계 인구가 97억 명에 달할 것이라 예측했다. 이 같은 인구를 위해 식품 생산량은 현재보다 약 70% 이상 증가해야 한다. 부족한 식품 생산량을 늘리기 위한 효과적인 방법으로 기존의 1.5배~2배 생산량을 높일 수 있는 스마트 팜 기술이 대안이 될 것으로 보인다. 다만, 스마트팜 기술을 발전시키기 위해서는 농촌 지역 통신환경 열악, 국내 기술수준이 낮아 도입비용 높음, 기기 상호간의 호환성 등의 문제점에 대한 개선이 필요할 것이다.
기술[편집]
- 생육 및 환경 데이터 획득 기술
- 피노타이핑 기술 : 피노믹스(Phenomics)가 스마트 팜에 도입되어 천연물 소재 개발 뿐만 아니라 식물의 생육상태와 대사체를 접목해 신규 바이오 마커 개발과 육종의 소재로 활용
- 센서를 통한 복합 환경 제어 기술 : 시설과 작물에 대한 실내외 센서 정보를 수집하는 센서노드, 시설과 장비를 제어하는 [[제어기 노드, 영상을 통해 온실을 관측하고 감시하는 스마트 영상장치, 온실단위 독립제어와 관제신호를 인터넷에 연결하는 스마트 링크, 다수의 온실단위 제어기를 모니터링하고 설정하는 농가단위 정보 관리 시스템 등
- 인공지능(AI) 기반 데이터 가공 기술
- 기계학습 기술 : 컴퓨터가 외부에서 주어진 방대한 농업 데이터를 바탕으로 스스로 학습하는 기술
- 컴퓨터 비전 기술 : 작물 생육을 모니터링하고, 식물의 영양결핍을 탐지하는데 널리 적용
- 예측 분석 기술 : 알고리즘을 기반으로 현재 이용가능한 데이터를 분석하여 작물 수확량과 식물의 생육 상태를 예측할 수 있는 기술
- 인공지능 기반 데이터 활용 기술
- 정밀 농업 : 수확량 모니터링, 노지의 지도화(Field mapping), 작물 탐색, 기후 추적 및 예측, 관수 관리 기술 등 포함
- 스마트 온실 및 토양 관리 : 냉난방 환기관리, 물 재활용 및 비료 관리
- 농업 로봇 : 자동 수확 시스템 및 무인 지상 차량, 무인트랙터, 드론
분야[편집]
시설원예[편집]
PC 또는 모바일을 통해 온실의 온습도, 이산화탄소 등을 모니터링하고 창문 개폐, 영양분 공급 등을 원격자동으로 제어하여 재배하는 작물의 최적 생육환경을 유지하게 해준다.[1]
구분 / 세부내역 환경센터 내부 온도, 습도, CO2, 토양수분(토경), 양액측정센서(양액농도 EC, 산도 PH), 수분센서(배지) 등 외부 온도, 습도, 풍향/풍속, 강우, 일사량 등 영상장비 적외선카메라, DVR(녹화장비) 등 시설별 제어 및 통합제어 장비 환기, 난방, 에너지 절감시설, 차광커튼, 유동팬, 온수/난방수 조절, 모터제어, 양액기 제어, LED 등 최적 생육환경 정보관리시스템 실시간 생장환경 모니터링 및 시설물제어 환경 및 생육정보DB 분석시스템 등
과수[편집]
PC 또는 모바일을 통해 온습도, 기상상황 등을 모니터링하고 원격으로 관수, 병해충 관리 등이 가능한 과수원이다.
구분 세부내역 환경센터 온도, 습도, 토양수분(토경), 양액측정센서(양액농도 EC, 산도 PH), 수분센서(배지) 풍향/풍속, 감우, 일사량 등 영상장비 CCTV, 웹카메라, DVR 등 시설별 제어 및 통합제어 장비 에너지 절감시설, 관수모터제어, 양액기 제어, LED 등 최적 생육환경 정보관리시스템 실시간 생장환경 모니터링 및 시설물제어 환경 및 생육정보DB 분석시스템
축산[편집]
PC 또는 모바일을 통해 온습도, 축사 환경을 모니터링하고 사료 및 물 공급시기와 양을 원격으로 제어할 수 있는 농장이다.
구성요소 세부내역 돈사환경관리 내부환경관리장비 온도, 습도, CO2, 조도, 암모니아, 이산화탄소, 누전(정전)감지 등 외부환경관리장비 온도, 습도, 풍향, 강우, 일사, 풍속 등 제어장비 임신사 발정체크기, 모돈급이기, 사료빈, 음수관리기 등 분만사 보온등, 모돈급이기, 사료빈, 음수관리기 등 자돈사 보온등, 사료믹스기, 사료빈, 음수관리기 등 비육사 돈선별기, 사료믹스기, 사료빈, 음수관리기 등 영상장비 CCTV, DVR 등 생산경영관리시스템 PC, 모니터 등
현황[편집]
- 국내
국내도 농림축산식품부와 농업진흥청 주도로 2014년부터 ICT 스마트 팜 활성화를 위한 시범 사업과 시범 농장을 운영하며 스마트 팜의 영향권에 들어섰다. 대표적인 국내 스마트 팜 기업인 엔씽은 농가 재배시기와 소비자들의 수요시기를 맞춰주는 산업 밸류체인을 구성하기 위해 스마트 팜 기술을 선보였다. 엔씽이 개발한 스마트 화분 플랜티는 사물인터넷과 센서기능을 통해 식물 생장에 필요한 일조량, 수분, 온도 등을 스마트폰으로 알려주는 기능이 탑재되어 식물 재배를 지원한다. 2017년 9월 출범한 스마트팜 융합연구단에는 한국과학기술원(KIST), 전자통신연구원, 에너지기술연구원, 생산기술연구원, 식품연구원 등 5개 정부 출연 연구기관과 KT, SK텔레콤, 신한에이텍, 풍림무약, 동림푸드 등 11개 기업이 참여하고 있다. KIST는 영상 기반의 센서 기술을 개발하여 적외선 카메라로 작물의 생육 상태를 실시간으로 모니터하는 기술을 개발 중이다.[2]
- 해외
- 네덜란드 : 네덜란드의 경우, 정부는 물론 민간분야에서도 스마트 팜 시설이 발달하여 세계 스마트 팜 시장을 선도하고 있다. 화훼 농가로 시설 농업이 발달한 네덜란드는 전체 온실의 99%가 유리 온실로 되어있어 복합 환경 제어가 가능한 시스템을 갖추고 있다. 네덜란드 프리바(Priva)는 세계적 온실 환경 제어 시스템으로 각종 센서와 제어 솔루션을 개발하고 있다. 네덜란드 바헤닝언 지역 반경 30km에는 농산물 클러스터인 '푸드밸리(Food Valley)가 조성되어 기업, 농민, 연구소를 매칭시켜 정보를 공유하고 아이디어를 논의하는 등 스마트 팜 개발부터 상용화까지 전 단계를 진행하며 시너지를 창출한다.
- 미국 : 미국은 IBM,구글 등 글로벌 IT기업의 기술을 바탕으로 토지의 성질, 수분, 작물 등을 분석한 데이터를 비료, 농약을 만드는 인공지능 시스템에 적용하고 있다. 로봇, 드론, IoT 등 적극적으로 활용 가능한 스마트 농업 시스템이 도입되고 있으며 특히 구글은 토양, 수분, 작물 건강과 관련된 빅데이터를 수집하고 이를 농업에 활용하기 위한 기술을 개발 중이다.
- 일본 : 아시아 최대 스마트팜 국가인 일본의 경우, 2012년부터 생체정보 기술을 기반으로한 생육 진단 시스템을 스마트 팜에 적극 접목 시키고 있다. 쇼와전공은 정보수집 로봇이 센서를 이용해 정보를 수집하고 LED 판넬을 이용해 광합성 기능을 측정하면 디지털 카메라는 작물의 상태와 손상도를 진단한다. 방사온도 센서와 같은 센서가 물체의 방사열을 측정해 수집된 정보를 바탕으로 과실 위치를 측정하고 최적화된 수확 시스템을 제안한다.
각주[편집]
- ↑ 스마트팜 홈페이지〈스마트팜 안내〉
- ↑ YEONWOO JO, 〈이젠 IT로 농사짓는다! 스마트팜 〉, 《개인 블로그》
참고자료[편집]
- 스마트팜코리아 홈페이지 https://www.smartfarmkorea.net/main.do
- 〈스마트 팜〉, 《나무위키》
- 안대규 기자, 〈서브웨이·버거킹 양상추 공급업체, 수백억 '잭팟' 비결〉, 《한국경제》, 2021-01-17
- 황찬익 기자, 〈양상추로 1년에 590억 벌어들인 한국회사... 그런데 농장이 이상한 곳에 있습니다〉, 《위키트리》, 2021-02-03
같이 보기[편집]
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