스마트폰으로 짓는 똑똑한 농사 ‘스마트 팜’

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기술의 발전과 함께 ‘농업’도 변하고 있다. 흔히 농업이라 하면 시골에서 농기계로 노부부가 땀 흘리며 농사를 짓는 이미지들이 떠오를 것이다. 하지만 이러한 고정관념을 깨고 놀랍게도 도심에서 농사를 짓는다. 바로 ‘스마트팜’이다.

스마트팜이란, 비닐하우스와 축사에 정보통신기술을 접목해 자동으로 생육환경을 관리할 수 있는 농장을 말한다. 유엔 경제사회국이 발표한 ‘2017년 세계 인구 전망’ 보고서에서는 2055년 세계인구는 100억 명을 넘어설 것으로 예상한다. 인구증가로 생기는 가장 큰 문제는 식량 부족으로 이러한 농축산업의 문제를 해결하기 위해 ‘스마트팜’이 탄생하게 되었다.

첨단 기술과 농업이 만나 탄생한 이색적인 ‘스마트팜’의 사례를 소개하고자 한다.


지하철에도 농업이 가능한 ‘메트로팜’..
체험까지 가능하다!

농사에서 빼놓을 수 없는 요소 중 하나는 ‘풍부한 일조량’이다. 일조량과는 다소 멀어 보이는 지하철에서 농업이 가능하다면 믿을 수 있겠는가? 다른 나라도 아닌, 우리나라 서울 지하철에서 스마트팜을 만나 볼 수 있다. 지난해 9월 서울시와 서울교통공사가 정보기술(IT)을 접목해 국내 최초 지하철 역사 내에 최초로 설치한 메트로팜은 지하철 7호선 상도역 2번 출구 계단 아래에 있다.

사진출처: 서울특별시

햇빛이 들지 않는 지하철에서 농업이 가능한 이유는 메트로팜이 수직농장이기 때문이다.
수직농장이란, 이름 그대로 수직으로 쌓인 재배파이프를 이용해 식물을 재배하는 방법이다. 일반적인 농사와 다르게 흙 없이 물로만 재배하는 수경 재배 시스템이며, 발광다이오트(LED) 조명이 햇빛을 대체한다. 지하에 자리 잡고 있기 때문에 외부의 영향을 받지 않아 미세먼지와 온도, 습도에서 자유롭고 3無(무농약, 무GMO, 무병충해)가 가능하다.

또한 메트로팜은 오토팜으로 로봇이 파종부터 수확까지 전 과정을 스스로 관리하여 24시간, 연중 안정적인 생산이 가능하다. 단위면적당 생산량은 일반적인 노지 재배보다 40배 이상으로 많다. 

사진출처: 서울특별시

또한 상도역 메트로팜에는 시민들의 체험 공간인 팜카페와 팜아카데미가 있다.
팜카페는 메트로팜에서 키운 버터헤드레터스, 카이피라 등을 활용한 샐러드와 그린주스를 판매하고 있으며, 무농약 인증과 GAP인증을 받아 안전하고 바로 수확해서 싱싱한 채소를 맛볼 수 있다. 팜아카데미에서는 방진복을 입고 스마트팜에 들어가 직접 채소를 수확하여 샐러드를 만들어 먹는 체험을 할 수 있다. 팜아카데미는 네이버 ‘Farm8 팜아카데미’ 검색 후 예약신청을 통해 체험할 수 있다.

사진출처: 서울특별시

메트로팜은 연내 답십리역, 천왕역, 을지로3가역, 충정로역 등 5곳에 새롭게 조성될 예정이다. 또한 장기적으로는 차량 기지에 스마트팜을 설치하여 물류비를 낮추고 농산물 가격을 낮추는 방안도 구상 중이다.


촬영에만 쓰이는 드론? 이젠 농업까지 활용된다!

‘벌 등이 왱왱거리는 소리를 뜻’을 가진 드론은 초기에는 군사용 목적으로 등장했다. 하지만 현대사회에서 드론은 군사용 외에도 영상·사진 촬영, 장난감 심지어 농업에까지 활용되고 있다. 드론을 활용한 스마트팜 대해 소개한다.

농사를 지을 때 가장 힘든 일 중 하나는 ‘농약 살포’라고 한다.
농업용 드론에 탱크와 분사, GPS 시스템이 장착되어 경로를 설정하면 용도에 맞춰 살충제, 제초제 등 농약 살포가 가능하다. 가장 놀라운 것은 드론 1대면 시간당 약 39,500㎡(약 11,000평) 농지에 살포 작업이 가능하다는 점이다. 10명의 사람이 몇 시간 동안 하는 일을 드론 한 대로 짧은 시간이면 살포할 수 있어 시간과 노동력을 절약하는 일거양득이다. 또한, 사람이 직접 농약을 살포하지 않기 때문에 농약 중독 관련 피해를 방지할 수 있다. 기존에 이용하던 헬리콥터와 비교하면 필요한 지역에 더욱 정교하게 살포할 수 있어 사용되는 농약의 양을 줄이고 생태계를 보호하면서 농약 비용도 줄일 수 있다.

드론을 농업에 이용했을 때 또 다른 이점 중 하나는 농작물의 건강을 실시간으로 관찰할 수 있다는 점이다. 드론과 연동된 스마트폰의 앱을 통해 농작물의 상태를 고화질의 영상으로 얻을 수 있을 뿐만 아니라 인공지능을 통해 농작물의 건강을 지표로 분석하고 질병, 잡초, 해충을 자동으로 식별하여 필요한 처리를 정확하고 신속하게 할 수 있다. 사람이 직접 확인을 하는 것보다 이른 시기에 농작물의 질병, 해충, 곰팡이, 잡초를 확인하게 되며, 이는 농작물의 생산성과 수확량을 상승시키는 큰 영향을 주었다.


이젠 사막에서도 채소를 키울 수 있다!

사막은 식물이 자라기 힘든 지역으로 전체 육지의 10분의 1을 차지한다.
두바이 버즈 칼리파 등 관광지로 유명한 아랍에미리트(UAE)는 아라비아 반도 동부에 있어 연 강수량이 100mm 미만, 매일 40도 이상의 사막기후이다. 이러한 기후 특성으로 채소재배가 쉽지 않아 농산물의 80% 이상을 수입에 의존하고 있다.

척박한 기후를 가진 아랍에미리트(UAE)에서 최근 스마트팜을 통해 누구나 손쉽게 신선한 채소 재배가 가능하다고 한다. 사막에서 키우는 채소 스마트팜에 대해 소개한다.

2018년 11월 KT는 장애인 전문기구인 샤르자 인도주의센터(SCHS, Sharjah City for Humanitarian Services)와 함께 아랍에미리트 샤르자 코칸파칸에서 ‘장애인 맞춤형 스마트팜’을 출범시켰다. 첨단 ICT 기술로 장애인에게 최적화된 스마트팜 시설이 약 600㎡(180평) 규모로 설치되었다. 내부 및 외부 센서를 통해 모든 시설을 PC나 모바일 앱으로 원격제어할 수 있으며 다양한 정보를 수집할 수 있는 스마트팜이다.

사진자료: KT

첫 번째로 증강 현실(AR)글라스 활용하였다. 외부에 있는 관리자가 현장에 있는 작업자에게 원격으로 실시간 교육을 하거나 솔루션을 제공할 수 있는 증강 현실(AR)글라스가 도입되었다. 농사 지도 전문가가 현장에 상주하며 직접 근로자에게 농업 기술을 지도하는 방식이 일반적이지만, 중동지역은 전문 인력이 부족해 인력난을 겪고 있기 때문에 지속적으로 AR 글라스를 통해 운영자 교육을 시행한다고 한다.

두 번째로 쿨링 시스템을 활용하였다. 사막의 가장 큰 단점인 높은 기온을 쿨링시스템이 해결하고 있다. 하우스 외부의 빛 투과율은 높으면서 자외선 차단 효과가 있는 폴라카보네이트를 사용하였고, 에어캡을 이용해 외부 열기의 내부 유입을 줄였다. 또한, 설정한 온도를 넘으면 쿨링 패드에 물이 흐르고 증발하면서 온도를 낮추는 방식인 쿨링팬 등 쿨링시스템을 도입하여 스마트팜 내부가 항상 27~28도를 유지될 수 있도록 하였다. 쿨링 시스템은 80평 규모 에어컨 2대를 설치하는 것에 비해 에너지 비용을 약 70% 절감하는 효과가 있다.

마지막으로 ‘양액시스템’을 활용한다. 양액시스템은 물과 영양액을 혼합해 재배시설로 자동 공급해주는 시스템을 말한다. 이 시스템을 이용하면 균일한 품질의 수확시기를 조절할 수 있으며 물 부족 문제를 재활용 방법으로 해결하고 있다. KT는 스마트팜을 운영할 때 하루에 필요한 물의 양이 7,500리터지만, 물의 재활용으로 70%의 물 즉 매일 5,200리터의 물을 절약하는 물순환구조를 사용하였다.

UAE 장애인 스마트팜에서는 온도에 민감한 바질, 애플민트, 허브류의 작물을 생산하고 있으며 허브 작물을 수확한 후 가공을 거쳐 차, 비누, 향신료 등을 판매할 계획이다. 이 스마트팜에는 농업 생산 전반의 다양한 정보를 수집하는 센서를 설치하였고, 센서를 통해 수집된 데이터는 앞으로 UAE 전체의 농업 생산성을 높이는 빅데이터로 활용될 전망이다.

장애인 맞춤형 스마트팜을 통해 장애인 일자리 창출뿐만 아니라 인력난을 해소하고, 수입에 의존하지 않고 작물을 기를 수 있어 아랍에미리트의 농업에 밝은 전망을 가져다주었다.

세계의 인구가 현재 79억 명에서 2050년에는 100억 명으로 늘어날 것으로 전망되고 있다. 인구가 늘어남에 따라 농작물의 생산량을 최소 2배 이상 늘려야 한다.  앞에 여러 사례처럼 스마트팜을 활용한다면 불가능한 이야기는 아니다. 최소한의 인력으로 스마트팜의 첨단 기계를 활용하여 최대의 생산량을 얻을 수 있기 때문이다. 앞으로의 농업의 미래는 똑똑한 스마트팜이 있기에 밝으며 스마트시티를 구축하는 데에도 크게 이바지할 것으로 보인다.

출처:스마트시티투데이

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