[전채남의 AI Story] AI가 농사짓는 스마트팜

최근 대통령이 경북 상주 스마트팜혁신밸리를 다녀가면서 스마트팜에 대한 언론의 보도가 쏟아지고 사람들의 관심도 높아지고 있다. 현장방문을 통해 '데이터를 기반으로 온실을 제어하고 로봇까지 활용하는 모습에서 우리 농업의 미래를 봤다'고 말했다. 스마트팜이 미래 농업의 주인공이 될 것이라는 메시지를 남겼다.

스마트팜은 농업에 빅데이터와 인공지능(AI), 로봇 기술을 접목해 숙련된 농부보다 농사를 더 잘 짓도록 첨단 과학기술을 적용한 농장이다. 스마트팜은 일손 부족, 농민의 고령화, 기후변화 등 현재 농업농촌이 안고 있는 여러 문제를 첨단 과학기술을 블록처럼 쌓아 올려 해결하고자 한다. 스마트팜에 중추가 되는 것은 '빅데이터'와 '인공지능'이다.

농작물이 자라는 데는 햇빛, 물, 이산화탄소(CO₂), 토양의 영양분 등의 요소가 적합한 생육환경이 필요하다. 우선 스마트팜은 생육환경 데이터를 센서와 네트워크로 실시간으로 수집한다. 또한 농작물의 성장과 상태를 알려주는 생장길이, 잎 수, 개화 수, 열매 수 등의 데이터도 수집한다. 수집한 빅데이터를 기반으로 AI를 만들어 최적의 농장환경을 유지할 수 있도록 한다. 농민에게 실시간 생육환경 정보와 빅데이터 분석 결과를 제공하고 복합환경제어기를 효율적으로 작동할 수 있도록 제어상태를 추천한다. 온실의 정확한 데이터를 기반으로 농민이 실시간으로 생육환경과 농작물의 생육상태를 확인하고, 적기에 창문, 천장커튼, 냉난방기, 양액기 등을 제어할 수 있도록 한다. 스마트팜은 노동력, 에너지, 양분 등을 적절하게 투입하여 농산물의 생산성과 품질을 제고하도록 한다.

농민이 정기적으로 전문적으로 실시하기 어려운 농사와 관련된 주요한 일들에 AI를 활용한다. AI 기반의 생육조사를 실시하고 AI가 병해충 진단과 징후 발견을 하며 AI가 열매 성숙 정도를 예측한다. AI가 오랫동안 농사를 지은 숙련된 농사꾼만큼 똑똑한 가상 농사꾼이 되어 농민이 농사를 더 잘 지을 수 있도록 도와준다. 농식품부에 의하면 AI로 농사짓는 스마트팜은 농작물의 생산량과 질, 농가소득을 모두 높이는 효과가 있는 것으로 나타났다.

경북 상주 스마트팜혁신밸리는 대형 유리온실에 온도, 습도, 이산화탄소 등을 측정하는 다양한 센서를 설치하여 실시간으로 생육상태를 모니터링하고 복합환경제어기를 통해 최적의 온실환경을 유지하고 있다. 빅데이터센터에는 다양한 스마트팜 데이터가 실시간으로 수집되고 있다. 빅데이터는 분석되어 유용한 정보로 제공되며 다양한 AI 서비스 개발에 활용되고 있다.

스마트팜은 자동화를 넘어 지능화된 농장으로 발전하고 있고 관행농업을 첨단과학농업으로 전환하고 있다. 농사 지식이 경험 많은 농부로부터 전수되는 것이 아니라 빅데이터와 AI의 활용으로 대체된다. 스마트팜은 궁극적으로 농부 없이 농장이 운영될 수 있도록 한다.

현재 스마트팜은 초기라 AI의 활용도와 지능화가 낮은 편이고 아직 투자 대비 효용이 기대에 못 미치고 있다. 농부의 손을 빌리지 않는 완전한 지능형 제어와 자율 농사는 초보 수준이다.

미래 스마트팜을 위해 꾸준히 투자하고 연구개발을 해야 한다. 미래 자동차의 대표로 자리매김해 가는 전기자동차도 초기에는 어린이 장난감이라는 조롱과 무시를 받았다. 스마트팜도 미래에는 농업의 대세가 될 것이다. 집이나 카페에 앉은 농부가 농촌에 있는 농작물을 모니터링하고 AI가 농사짓는 것을 지켜보도록 스마트팜이 실현해 줄 것이다.

〈주〉더아이엠씨 대표