현대 농업을 혁신하는 7가지 첨단 디지털 기술

목차

• 농업 분야를 변화시키는 7대 기술
• 농업용 로봇공학과 자동화로 효율성 향상
• 빅데이터, AI, ML로 데이터 기반 의사결정 실현
• 드론으로 농업 효율성 증대와 자동화 확대
• IoT와 센서로 공정 최적화, 정보 수집, 전략적 의사결정 지원
• 클라우드 컴퓨팅으로 어디서든 빠르고 실시간 데이터 접근
• 블록체인으로 공급망 투명성과 신뢰 제고
• 모바일 앱으로 가치사슬 전반의 조정과 소통 개선
• 결론

기후변화, 공급망 교란, 지정학적 분쟁, 병해충, 자원 부족 등 수많은 요인이 글로벌 식량 안보와 증가하는 식량 수요 충족을 위협하고 있습니다. 농업의 전 지구적 목표가 '적은 투입으로 더 많은 생산'으로 이동하면서 효율성, 생산성, 수익성의 중요성이 더욱 부각되었습니다. 이 목표들은 지속가능성 목표와 궤를 같이합니다. 바로 여기에서 디지털 기술이 핵심적 역할을 하며 희망의 빛을 제시했습니다. 농업은 타 산업에 비해 디지털 기술 도입이 상대적으로 늦었으나, 예상대로 이점을 누리며 빠르게 따라잡고 있습니다. 우리 보고서 '2021 디지털 농업 현황'은 이를 광범위하게 다루며 글로벌 업계 리더들이 디지털 기술로 다양한 과제를 헤쳐나가는 방식을 조명합니다. 업계 주요 리더 인터뷰와 농업 이해관계자의 애그테크 인식을 파악하는 연례 조사 결과도 담겨 있습니다. 이 글에서는 연구의 중요한 통찰, 즉 오늘날 농업 분야를 변화시키고 가까운 미래에도 유망한 핵심 기술들을 다룹니다.

농업 분야를 변화시키는 7대 기술

글로벌 농업 기업과 이해관계자들은 견고하고 복원력 있으며 고도로 효율적인 농업 생태계를 추구합니다. 디지털 기술이 이를 실현하는 최전선에 있습니다. 전 세계적으로 소규모와 대규모에서 수많은 독립적이고 혁신적인 디지털 이니셔티브가 진행 중이며 그 가치 어느 것도 과소평가할 수 없지만, 더 높은 도입률과 더 큰 영향을 보인 기술들이 있습니다. 상위 7가지는 다음과 같습니다.

• 로봇공학 & 자동화
• 빅데이터, AI & ML
• 드론 & 위성
• IoT & 센서
• 블록체인
• 클라우드 컴퓨팅
• 모바일 앱

각 기술의 범위, 목표, 영향을 살펴보겠습니다.

농업용 로봇공학과 자동화로 효율성 향상

지난해 공급망 교란과 이동 제한으로 인한 가장 큰 영향 중 하나는 인력 부족이었습니다. 제한된 농장 노동력으로 농장 운영이 타격받았습니다. 자동화 기술을 조기 도입한 농장들은 이 과제를 빠르게 극복했습니다. 작물과 가축 원격 모니터링, 자동 수확, IoT나 드론 기반 스마트 자동 관개 등 로봇공학과 자동화는 수작업 개입을 크게 줄이고 생산성을 높입니다. 또한 고정밀 로봇은 등급 품질 유지가 필수적인 정밀 파종과 수확에 활용됩니다. 로봇공학과 자동화를 적용한 공정은 시간뿐 아니라 정밀성 측면에서도 효율성을 높입니다.

농업용 로봇 시장은 2020년 74억 달러에서 2025년 206억 달러로 성장할 전망이며, 예측 기간 동안 연평균 22.8% 성장 예상 출처: Markets and Markets

ST Robotics의 '아그리코봇(agricobot)'은 아스파라거스 수확에 로봇을 활용한 사례입니다. 번거로운 창 수확 작업과 단기간 내 구하기 힘든 노동력 문제를 아그리코봇 도입으로 해결했습니다. 로봇이 아스파라거스 재배지를 따라 이동하며, 운영자가 로봇에 장착된 카메라로 작물을 보고 수확할 아스파라거스를 선택합니다.

빅데이터, AI, ML로 농업의 데이터 기반 의사결정 실현

이해관계자들이 센서, 참여 도구 등 다양한 기술을 농업 생태계 전반에 배치하면서 방대한 데이터가 수집되고 있습니다. 이 데이터의 유용성은 의미 있는 통찰을 도출하는 데 얼마나 효과적으로 활용되느냐에 달려 있습니다. 바로 여기서 인공지능과 머신러닝이 나섭니다. 고도화된 AI와 ML 알고리즘은 정형·비정형 데이터 모두를 다룰 수 있습니다. 어떤 방법론이나 매개변수 조합이 가장 효과적인지 같은 패턴을 식별합니다. 또한 문제 예측, 자원 사용 최적화, 의사결정 횟수 감소를 돕는 통찰을 제공합니다. 농부부터 소매업체까지 공급망 전반의 모든 주체가 데이터 기반 의사결정 역량을 갖추게 됩니다.

전체 농업 AI 시장은 2020년 약 10억 달러에서 2026년 40억 달러로 성장 전망, 2020~2026년 연평균 25.5% 성장 출처: Markets and Markets

캘리포니아 소재 Trace Genomics는 첨단 토양 과학, 지노믹스, ML을 결합해 농부들에게 토양 분석 서비스를 제공하며 실행 가능한 통찰을 도출합니다. 이 솔루션으로 농부들은 토양 건강과 결함 관련 데이터에 접근해 더 건강한 작물 생산을 위한 적시 의사결정이 가능해집니다.

드론으로 농업 효율성 증대와 자동화 확대

농업이 타 산업 대비 기술 도입을 선도할 가능성이 높은 분야 중 하나가 드론 활용입니다. 이커머스 드론 배송은 아직 현실화되지 않았지만, 농업 현장엔 이미 다양한 목적으로 드론이 도입되었습니다. 신속한 토양 건강 스캔, 대규모 농장 모니터링, 비료 살포, 분무, 추가 분석용 현장 데이터 수집 등 드론의 농업 적용 사례는 농장 관리를 쉽고 효율적으로 만듭니다.

농업용 드론 시장은 2019년 12억 달러에서 2024년 48억 달러로 성장 전망, 연평균 31.4% 성장 출처: Global News Wire

Agremo의 드론 소프트웨어 기반 침수 분석은 농부들이 침수 피해 지역을 파악해 작물을 구하는 데 도움을 주었습니다. 스펙트럴 데이터를 활용한 항공 영상 자동 분석으로 식물 건강 차이를 식별하고, 해당 구역을 분류·정량화하여 분석 지도와 함께 이틀 내 농부에게 보고서로 제공했습니다.

IoT와 센서로 공정 최적화, 정보 수집, 전략적 의사결정 지원

사물인터넷과 센서는 농업에서 광범위한 응용 분야를 찾았습니다. 토양 수분 측정을 통한 스마트 관개로 용수 사용 최적화부터 원격 농장 모니터링과 실시간 정보 제공까지, IoT는 농업 공급망 이해관계자들에게 비용 효율성 증대, 손실 감소, 모두에게 더 많은 정보에 기반한 의사결정 능력을 부여했습니다. 앞서 언급한 다양한 데이터 생성 역시 IoT와 센서의 데이터 수집 역량에 기인하며, 이는 나중에 분석에 활용되어 전략적 결정을 지원합니다.

농업 IoT 시장 규모는 2017년 1,633억 달러에서 2025년 4,871억 4천만 달러로 성장 전망, 2018~2025년 연평균 14.7% 성장 출처: Allied Market Research

기상 모니터링 시스템 개발·제조 분야의 선도 기업 Davis Instruments는 농부들에게 더 정확하고 나은 예보를 제공하는 연결형 기상 모니터링 시스템을 구축하고자 했습니다. [x]cube LABS는 7일 예보 제공과 기상, 관개, 생육 주기 등 센서 데이터 열람이 가능한 농부 중심 농업 앱을 제공했습니다.

클라우드 컴퓨팅으로 어디서든 빠르고 실시간 데이터 접근

클라우드 컴퓨팅은 다른 기술들의 극한 역량을 실현하는 원동력이었습니다. 클라우드 컴퓨팅으로 고가의 하드웨어 인프라 마련, 유지 비용, 기술적 관리 역량 요구가 사라집니다. 실시간 정보의 전 세계 어디서나 접근 중요성을 논할 때 클라우드 컴퓨팅의 역할은 간과할 수 없습니다. 클라우드의 컴퓨팅 역량으로 데이터 처리가 더 효율적이 됩니다. 소비 가능한 통찰 형태의 모든 처리된 데이터가 농부, 공급업체, 소매업체, 농업 공급망의 모두에게 즉시 제공될 수 있습니다.

[x]cube LABS는 선도적인 농자재 기업의 영업사원들이 자기 영업권 내외의 딜러 수요 요청 처리에 어려움을 겪는 문제를 클라우드 기반 모바일 앱으로 해결했습니다. 다양한 소매점의 재고 수준을 모니터링하고 필요 시 이전 요청을 제기할 수 있는 앱을 제공했습니다. 클라우드 역량으로 요청 생성·업데이트와 운송 현황을 실시간으로 모니터링할 수 있게 되었습니다.

블록체인으로 공급망 투명성과 신뢰 제고

비교할 수 없는 보안과 투명성으로 알려진 블록체인은 농업 공급망의 가장 큰 과제들을 극복하는 데 기여합니다. 농자재와 농산물의 공급망 전반 추적·추적, 식품 원산지 추적, 방대한 데이터 보안 등이 포함됩니다. 농업 공급망은 위조 제품 유입, 비윤리적 원산지, 데이터 조작 등 문제로 신뢰 부족에 시달리는 경우가 많습니다. 타 산업에서의 적용과 마찬가지로 블록체인은 농업 공급망에서도 이 과제를 해결합니다.

글로벌 농업·식품 공급망 블록체인 시장 규모는 2020년 1억 3,300만 달러로 추정되며, 연평균 48.1% 성장해 2025년 9억 4,800만 달러에 달할 전망 출처: Markets and Markets

우리 블록체인 개발 프로젝트 중 하나로, 농업 기업을 위해 글로벌 시민 커뮤니티의 기부를 받아 커뮤니티 기반 재생 임업 프로젝트에 투명하고 효율적으로 분배하는 플랫폼을 구축했습니다. 의도한 투명성과 효율성을 보장하기 위해 이 프로젝트 통화는 블록체인 기반으로 '그린 크레딧'과 유사하게 자금 지원 기관에 활용되었습니다.

모바일 앱으로 가치사슬 전반의 조정과 소통 개선

소통과 조정은 농업 공급망의 가장 큰 과제 중 하나였습니다. 최신 통찰, 업데이트, 실시간 소통을 모바일 앱으로 공급망의 모든 이해관계자에게 전달할 수 있습니다. 재고 관리와 수요-공급 계획, 농부의 농자재 주문 등 어떤 용도든 모바일 애플리케이션으로 공급망 행위자 간 소통을 원활하고 신속하게 만들어 전반적 효율성을 높입니다. 뿐만 아니라 모바일 앱은 농부를 위한 지식 저장소로도 활용됩니다. 많은 기업, 정부, NGO가 농자재 사용법, 모범 사례 등을 교육하는 매개체로 모바일 앱을 활용하며 편리한 소통 매체 역할을 합니다.

[x]cube는 다양한 이해관계자를 위한 모바일 애플리케이션을 제공해왔습니다. 선도적 농자재 기업의 영업팀 참여를 위한 모바일 앱을 개발했습니다. 리드와 연락처 관리, 동료 협업, 학습·교육 콘텐츠 제공, 직원 참여 메커니즘 등 핵심 요소를 제대로 구현하는 데 집중했습니다. [x]cube LABS의 독자적 참여 플랫폼 Upshot.ai로 원하는 도입률과 참여도를 달성했습니다.

농부들의 시장과 제품 접근성 개선을 위한 또 다른 솔루션도 만들었습니다. 농자재 주문형 배송을 지원하는 솔루션입니다. 최첨단 디지털 키오스크, 터치스크린, 전면 카메라, 아드하르 연동 지문 스캐너 등 기능을 갖춰 시장 정보, 시세, 조달 센터 정보, 기상 예보 등 서비스 제공과 더불어 주문 후 48시간 내 마을까지 농자재 적시 공급을 보장합니다.

결론

신기술 구현으로 특징지어지는 현재의 농업 혁명은 제4차 산업혁명에 비견됩니다. 기술들이 결합되어 견고하고 복원력 있는 생태계를 만들 뿐 아니라 개별 이해관계자의 니즈를 충족하며 점진적으로 전체 농업 목표 달성을 향해 영향력을 확대합니다. 어떤 문제는 단일 기술로 해결되지만, 다른 문제는 IoT, 모바일 앱, 클라우드가 결합되어 해결되는 것처럼 여러 기술의 오케스트레이션이 필요할 수 있습니다. 각 기술 도입엔 고유한 과제가 있거나 처음엔 어려워 보일 수 있지만, 잠재력과 이점은 저항을 극복하고 첫발을 내딛을 가치가 충분합니다. 농업 생태계는 농업을 지원하는 디지털 생태계로 전환 중이며, 이 기회의 물결을 더 일찍 탈수록 장기적으로 더 큰 혜택을 누릴 것입니다.