2021.04.16

컴퓨터 비전부터 위성까지… 농업기술 혁명의 현주소

Keri Allan | IDG Connect
기아에서부터 기후 변화에 이르기까지 세계가 겪고 있는 여러 심각한 문제의 중심에 농업이 있다. UN에 따르면 전 세계 담수 소비 중 70% 이상이 농업과 연관되어 있고, 증가하는 인구를 먹여 살리려면 2050년까지 식량을 50% 더 늘려야 한다. 결국, 지속 가능한 미래를 위해 자원 투입을 줄이고 수확량은 극대화하며 궁극적으로는 온실가스 배출을 최소화해 식량 생산을 최적화하는 것이 시급하다.
 
ⓒ Getty Images Bank

물 부족과 이용 가능한 농지의 제한, 비용 관리 등 농부가 겪고 있는 문제는 오랫동안 큰 변화가 없었지만, 대신 꾸준히 발전하고 있는 것이 있다. 바로 농업기술이다.

주니퍼 리서치(Juniper Research)는 농업 분야 종사자가 환경 보호와 효율성을 동시에 얻기 위해 데이터 분석, AI, ML, IoT 등 차세대 기술 활용에 나섬에 따라 2020년 90억 달러 규모였던 농업기술 시장 규모가 2025년이면 225억 달러까지 늘어날 것으로 전망한다.

IEEE 수석 대표 겸 미국 전력 회사 퍼시피코프(PacifiCorp) IT 책임자 션 챈들러는 “농업의 혁신은 전혀 새로운 것이 아니다. 바퀴와 쟁기가 발명된 이래 농경 산업에서 새로운 도구와 작업 방식이 꾸준히 등장하고 있다"라고 말했다.

이어 “이제 첨단 기술 농장의 시대에 접어들면서, 농업의 모든 측면을 모니터링하고 관리, 확인하는 방식을 바꾸는 전복적인 기술이 등장하고 있다. 자원의 압박이 커지면서 농경 산업의 부담을 덜 수 있는 혁신적인 기술에 투자하는 것이 그 어느 때보다 중요해졌다”라고 덧붙였다. 현재 농업 부문에서 적극 도입 중인 주요 기술을 살펴보자.
 

센서와 사물인터넷(IoT)

네트워크로 연결된 센서는 효율성 최적화를 위해 농경 산업 내 활용이 크게 늘었다. 주니퍼 리서치에 따르면, 2020년 1억 7,000만 대였던 모니터링 센서 수가 2025년이면 4억 3,600만 대로 늘어난다.

주니퍼 리서치의 대표 애널리스트 샘 바커는 "농부가 농장 운영 규모 확대에 나섬에 따라 장비 밀도가 높은 지역에서 통신 가능한 네트워크 기술 등이 주요 동향이 될 것이다. 자동화 수준을 한층 높일 수 있는 기술이 가장 큰 변화를 가져올 것이며 동시에 수위, pH 수치, 빛 등을 모니터링하는 기기가 필수화될 것이다"라고 말했다.

IoT 전문업체 리벨리움(Libelium) 창업자 앨리샤 아시아는 “이 부문의 미래는 거의 확실히 ‘스마트 농업’이다. 스마트 농업은 데이터 감지, 통신, 저장, 처리라는 4대 단계를 바탕으로 하는 개념이다. 즉, 지속가능성 및 효율성 목표를 달성하기 위해 새로운 센서를 다수 활용해 토양 비옥도에서부터 날씨 패턴에 이르는 모든 것을 모니터링할 수 있다"라고 말했다.

실제로 센서 활용 방법은 무궁무진하다. 보다폰(Vodafone)과 협력 중인 무콜(MooCall)은 IT 센서를 활용해 암소가 새끼를 낳을 가능성이 큰 때를 결정하는 꼬리 움직임 패턴을 탐지한다.

보다폰 비즈니스 IoT 책임자 에릭 브레넬즈는 “이 데이터는 농부의 스마트폰에 직접 전송되고 필요하면 개입하라고 권고한다. 이런 식으로 농부는 암소가 정확히 언제 산기가 있을지, 출산 과정 중 언제 도움이 필요할지 알 수 있다. 동물의 안전 보장에도 필수적이다"라고 말했다.
 

공급망 디지털화

한편 농업 분야 공급망 전반에 걸쳐 정보를 디지털화하고 추적하는 작업이 빠르게 진행 중이다. 낭비와 손실이 최소화하기 위해서다.

소프트웨어 회사 멘딕스(Mendix) 최고 기술 전도사(CTE) 닉 포드는 “공급망 디지털화는 농경 업계의 고질적인 문제를 해결하는 데 도움이 된다. 가치 사슬 전반에 걸쳐 실시간 데이터를 확인하고 활용할 수 있기 때문이다. 최신 소프트웨어 툴 역시 도움이 된다. 서로 다른 시스템을 확장하고 통합해 공급망 내 다른 전문가가 실시간 데이터와 통찰력을 빠르게 공유할 수 있도록 지원한다”라고 말했다.

결국 농부 입장에서는 적합한 패키징 장비를 갖춘 공급업체를 찾을 수 있느냐 아니면 식품을 폐기 처분할 수밖에 없느냐를 결정하는 중요한 선택이 된다.

공급망 디지털화는 추적성도 향상한다. 추적성은 오늘날 식품을 구매하는 소비자가 가장 원하는 것이기도 하다. 바우어리 파밍(Bowery Farming) 선임 사이트 신뢰성 엔지니어 존 스펜서는 “소비자는 구매한 식품이 정확히 어디에서 오는지 알고 싶어 하는 데 추적성이 도움이 된다. 또한, 추적성은 식품 매개 질병 발생을 추적하고 억제할 수 있는 유일한 방법이다. 질병 통제와 발생 억제는 질병의 현재 위치를 얼마나 빠르게 파악할 수 있는가에 달려있다”라고 말했다.
 

컴퓨터 비전

컴퓨터 비전이 나온 지는 오래되었지만 농업 부문 내에서 인기가 높아지기 시작했다. 예를 들어 바우어리 파밍은 작물 성장주기의 여러 단계에서 컴퓨터 비전을 활용한다. 작물이 수준 이하의 성장에 머물러 있다면 이에 상응하는 조처를 할 수 있도록 자동으로 알려주는 알고리즘을 개발해 활용하고 있다.

포장 단계로 이동하는 수확 작물의 검사에도 컴퓨터 비전이 사용된다. 품질 기준에 미달하는 농작물을 쉽게 찾아 제거할 수 있다. 스펜서는 “컴퓨터 비전용 애플리케이션이 늘어나고 있다. 하지만 아직도 극히 일부분만 활용되고 있어 더 적용할 분야가 무궁무진하다"라고 말했다.
 

위성

‘스마트 농업’의 주요 추세는 위성 영상의 활용이다. 이 시장은 현재 연간 20%씩 성장하고 있다. 우주 기술 스타트업 콘스텔알(ConstellR) 공동 창업자 겸 CEO 맥스 굴드에 따르면, 위성이 매력적인 것은 확장성 때문이다. 그는 “넓은 지역에 걸쳐 활용할 수 있으면서도 이를 활용하기 위해 현장에는 필요한 기기가 매우 간단한 저비용 방식이라는 장점이 있다"라고 말했다.

예를 들어 농부가 엽색과 같은 생리학 기반의 지표에서 벗어나 온도와 같은 물리적 지표를 사용하기 시작할 때 인공위성 영상을 활용하면 물 소비를 크게 줄일 수 있다. 굴드는 “엽색은 물 소비를 10% 줄일 수 있는 반면, 온도 모니터링은 40%까지 줄일 수 있다. 단, 온도 데이터는 아직 대규모로 사용할 수 있는 정도는 아니다”라고 말했다.

이어 “현재 유럽우주국(ESA)과 미국항공우주국(NASA), 프랑스 국립우주연구센터(CNES)에서 관련 연구가 진행 중이다. 첫 성과는 빨라야 2025년에 나올 것으로 보이는데, 그보다 일찍 데이터를 제공하기 위해 이 분야에 진출하는 스타트업이 늘어나고 있다. 온도 부분이 아직 상용화되지 않았기 때문에 경쟁이 치열할 것으로 보인다"라고 말했다. editor@itworld.co.kr


2021.04.16

컴퓨터 비전부터 위성까지… 농업기술 혁명의 현주소

Keri Allan | IDG Connect
기아에서부터 기후 변화에 이르기까지 세계가 겪고 있는 여러 심각한 문제의 중심에 농업이 있다. UN에 따르면 전 세계 담수 소비 중 70% 이상이 농업과 연관되어 있고, 증가하는 인구를 먹여 살리려면 2050년까지 식량을 50% 더 늘려야 한다. 결국, 지속 가능한 미래를 위해 자원 투입을 줄이고 수확량은 극대화하며 궁극적으로는 온실가스 배출을 최소화해 식량 생산을 최적화하는 것이 시급하다.
 
ⓒ Getty Images Bank

물 부족과 이용 가능한 농지의 제한, 비용 관리 등 농부가 겪고 있는 문제는 오랫동안 큰 변화가 없었지만, 대신 꾸준히 발전하고 있는 것이 있다. 바로 농업기술이다.

주니퍼 리서치(Juniper Research)는 농업 분야 종사자가 환경 보호와 효율성을 동시에 얻기 위해 데이터 분석, AI, ML, IoT 등 차세대 기술 활용에 나섬에 따라 2020년 90억 달러 규모였던 농업기술 시장 규모가 2025년이면 225억 달러까지 늘어날 것으로 전망한다.

IEEE 수석 대표 겸 미국 전력 회사 퍼시피코프(PacifiCorp) IT 책임자 션 챈들러는 “농업의 혁신은 전혀 새로운 것이 아니다. 바퀴와 쟁기가 발명된 이래 농경 산업에서 새로운 도구와 작업 방식이 꾸준히 등장하고 있다"라고 말했다.

이어 “이제 첨단 기술 농장의 시대에 접어들면서, 농업의 모든 측면을 모니터링하고 관리, 확인하는 방식을 바꾸는 전복적인 기술이 등장하고 있다. 자원의 압박이 커지면서 농경 산업의 부담을 덜 수 있는 혁신적인 기술에 투자하는 것이 그 어느 때보다 중요해졌다”라고 덧붙였다. 현재 농업 부문에서 적극 도입 중인 주요 기술을 살펴보자.
 

센서와 사물인터넷(IoT)

네트워크로 연결된 센서는 효율성 최적화를 위해 농경 산업 내 활용이 크게 늘었다. 주니퍼 리서치에 따르면, 2020년 1억 7,000만 대였던 모니터링 센서 수가 2025년이면 4억 3,600만 대로 늘어난다.

주니퍼 리서치의 대표 애널리스트 샘 바커는 "농부가 농장 운영 규모 확대에 나섬에 따라 장비 밀도가 높은 지역에서 통신 가능한 네트워크 기술 등이 주요 동향이 될 것이다. 자동화 수준을 한층 높일 수 있는 기술이 가장 큰 변화를 가져올 것이며 동시에 수위, pH 수치, 빛 등을 모니터링하는 기기가 필수화될 것이다"라고 말했다.

IoT 전문업체 리벨리움(Libelium) 창업자 앨리샤 아시아는 “이 부문의 미래는 거의 확실히 ‘스마트 농업’이다. 스마트 농업은 데이터 감지, 통신, 저장, 처리라는 4대 단계를 바탕으로 하는 개념이다. 즉, 지속가능성 및 효율성 목표를 달성하기 위해 새로운 센서를 다수 활용해 토양 비옥도에서부터 날씨 패턴에 이르는 모든 것을 모니터링할 수 있다"라고 말했다.

실제로 센서 활용 방법은 무궁무진하다. 보다폰(Vodafone)과 협력 중인 무콜(MooCall)은 IT 센서를 활용해 암소가 새끼를 낳을 가능성이 큰 때를 결정하는 꼬리 움직임 패턴을 탐지한다.

보다폰 비즈니스 IoT 책임자 에릭 브레넬즈는 “이 데이터는 농부의 스마트폰에 직접 전송되고 필요하면 개입하라고 권고한다. 이런 식으로 농부는 암소가 정확히 언제 산기가 있을지, 출산 과정 중 언제 도움이 필요할지 알 수 있다. 동물의 안전 보장에도 필수적이다"라고 말했다.
 

공급망 디지털화

한편 농업 분야 공급망 전반에 걸쳐 정보를 디지털화하고 추적하는 작업이 빠르게 진행 중이다. 낭비와 손실이 최소화하기 위해서다.

소프트웨어 회사 멘딕스(Mendix) 최고 기술 전도사(CTE) 닉 포드는 “공급망 디지털화는 농경 업계의 고질적인 문제를 해결하는 데 도움이 된다. 가치 사슬 전반에 걸쳐 실시간 데이터를 확인하고 활용할 수 있기 때문이다. 최신 소프트웨어 툴 역시 도움이 된다. 서로 다른 시스템을 확장하고 통합해 공급망 내 다른 전문가가 실시간 데이터와 통찰력을 빠르게 공유할 수 있도록 지원한다”라고 말했다.

결국 농부 입장에서는 적합한 패키징 장비를 갖춘 공급업체를 찾을 수 있느냐 아니면 식품을 폐기 처분할 수밖에 없느냐를 결정하는 중요한 선택이 된다.

공급망 디지털화는 추적성도 향상한다. 추적성은 오늘날 식품을 구매하는 소비자가 가장 원하는 것이기도 하다. 바우어리 파밍(Bowery Farming) 선임 사이트 신뢰성 엔지니어 존 스펜서는 “소비자는 구매한 식품이 정확히 어디에서 오는지 알고 싶어 하는 데 추적성이 도움이 된다. 또한, 추적성은 식품 매개 질병 발생을 추적하고 억제할 수 있는 유일한 방법이다. 질병 통제와 발생 억제는 질병의 현재 위치를 얼마나 빠르게 파악할 수 있는가에 달려있다”라고 말했다.
 

컴퓨터 비전

컴퓨터 비전이 나온 지는 오래되었지만 농업 부문 내에서 인기가 높아지기 시작했다. 예를 들어 바우어리 파밍은 작물 성장주기의 여러 단계에서 컴퓨터 비전을 활용한다. 작물이 수준 이하의 성장에 머물러 있다면 이에 상응하는 조처를 할 수 있도록 자동으로 알려주는 알고리즘을 개발해 활용하고 있다.

포장 단계로 이동하는 수확 작물의 검사에도 컴퓨터 비전이 사용된다. 품질 기준에 미달하는 농작물을 쉽게 찾아 제거할 수 있다. 스펜서는 “컴퓨터 비전용 애플리케이션이 늘어나고 있다. 하지만 아직도 극히 일부분만 활용되고 있어 더 적용할 분야가 무궁무진하다"라고 말했다.
 

위성

‘스마트 농업’의 주요 추세는 위성 영상의 활용이다. 이 시장은 현재 연간 20%씩 성장하고 있다. 우주 기술 스타트업 콘스텔알(ConstellR) 공동 창업자 겸 CEO 맥스 굴드에 따르면, 위성이 매력적인 것은 확장성 때문이다. 그는 “넓은 지역에 걸쳐 활용할 수 있으면서도 이를 활용하기 위해 현장에는 필요한 기기가 매우 간단한 저비용 방식이라는 장점이 있다"라고 말했다.

예를 들어 농부가 엽색과 같은 생리학 기반의 지표에서 벗어나 온도와 같은 물리적 지표를 사용하기 시작할 때 인공위성 영상을 활용하면 물 소비를 크게 줄일 수 있다. 굴드는 “엽색은 물 소비를 10% 줄일 수 있는 반면, 온도 모니터링은 40%까지 줄일 수 있다. 단, 온도 데이터는 아직 대규모로 사용할 수 있는 정도는 아니다”라고 말했다.

이어 “현재 유럽우주국(ESA)과 미국항공우주국(NASA), 프랑스 국립우주연구센터(CNES)에서 관련 연구가 진행 중이다. 첫 성과는 빨라야 2025년에 나올 것으로 보이는데, 그보다 일찍 데이터를 제공하기 위해 이 분야에 진출하는 스타트업이 늘어나고 있다. 온도 부분이 아직 상용화되지 않았기 때문에 경쟁이 치열할 것으로 보인다"라고 말했다. editor@itworld.co.kr


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