경북 밀양에서 딸기를 재배하는 A씨. 수년 전 조성한 자신의 스마트팜(지능형 농장)에 새로운 정보통신기술 장비를 연결하려다 추가 비용이 500만원이나 든다는 얘기를 듣고 좌절했다. 기존 회사 제품과 데이터 공유 방식과 규격이 달랐기 때문이다.
스마트팜 사업을 시작한 B기업은 인공지능 기반 환경 분석·관리 프로그램을 개발, 보급하려고 했지만 현실의 벽에 막혔다. 최신 기술을 원하는 농가는 많았지만, 기존 제어기와 연동이 쉽지 않았기 때문이다.
농촌에 스마트팜이 확산하고 있지만, 업체마다 다른 장비와 기술로 어려움을 겪는 농가가 늘고 있다. 농촌진흥청은 이 같은 문제를 해결하기 위한 차세대 종합관리 플랫폼를 개발했다. 또 스마트팜 온실 특성상 수직으로 높게 자라는 열매 채소에 약뿌림 효과를 높이는 기술도 보급돼 농업인에게 호평받고 있다. 스마트팜이 더욱 스마트하게 진화하고 있다는 의미다.
농진청은 최근 업체마다 다른 스마트팜 장비와 재배, 운영 기술을 하나로 통합해 보급할 수 있는 차세대 온실 종합관리 플랫폼 ‘아라온실(Ara Greenhouse)’을 개발했다.
현재 국내 스마트팜은 개별 제어기와 프로그램을 사용해 호환성이 낮아 통합 관리와 유지 보수가 어렵고 새로운 프로그램 보급이 쉽지 않다. 스마트팜 관련 단체표준이나 국가표준을 제·개정하고 있지만, 하드웨어 중심으로 이뤄져 빅데이터 분석, 인공지능(AI)과 같은 최신 기술을 접목하기 위해서는 소프트웨어 중심의 온실 종합관리 기술이 필요하다는 지적이 제기돼 왔다.
농진청은 이 같은 장비 간 호환성 문제를 해결하기 위해 기존 유선 방식의 데이터 통신을 유·무선 방식으로 확장하고, 표준 데이터 코드와 사물인터넷 표준 통신 규칙을 활용해 ‘스마트팜 장비 통합관리 기술 지침’을 만들었다. 또 빅데이터, AI 등 다양한 기술을 접목한 응용 서비스를 하나의 앱으로 구현할 수 있도록 앱 실행 프로그램과 이를 설치, 갱신할 수 있는 ‘농업용 앱스토어’를 개발했다. 개별 장비를 별도로 설치해야 했던 기존의 스마트팜 구축 방식에서 벗어나 통합 플랫폼을 통해 일괄 설치가 가능하다.
이번 기술은 개별 장비를 별도 설치해야 했던 기존의 스마트팜 구축 방식에서 통합 플랫폼을 통한 일괄 설치로 개선한 점이 특징이다. 이 기술을 이용하면 동일 운영 체제에서 자동으로 장비의 호환이 가능해 약 40%의 비용 절감을 할 수 있다는 게 농진청의 설명이다. 또 사후관리도 기기별로 제조사에 개별요청하지 않고, 통합 플랫폼에서 갱신 파일을 내려받아 해결 가능하다.
농가에서는 스마트폰 앱을 내려받듯 농업용 앱스토어에서 필요한 지능형 관리 프로그램을 찾아 설치 후 사용해 정밀 생육 관리로 생산성과 소득을 높일 수 있다. 기업 역시 앱스토어를 통해 농가에 새로운 응용 서비스를 제공하는 것으로 지속적인 수익 창출과 함께 유지관리 비용도 절감할 수 있다.
민간 기업에서 플랫폼을 기반으로 한 상용화 제품이 출시되면 농가에서는 센서와 구동기, 개별 제어기 간 호환성 문제를 해결할 수 있다. 현재 10개 기업이 상용화 제품 개발을 추진 중이다.
김명수 농진청 국립원예특작과학원장은 “우리나라 스마트팜의 84%는 1세대 수준에 머물러 있지만 해외 기업은 수년 전부터 하드웨어에 소프트웨어를 결합한 다양한 서비스를 제공하고 있다”며 “플랫폼 상용화와 지속적인 고도화를 통해 농가 소득과 국내 기업의 수출 경쟁력을 높이는 데 힘쓰겠다”고 말했다.
농진청은 토마토와 파프리카 등 온실에서 수직으로 높게 자라는 열매 채소류를 대상으로 쉽게 약을 뿌릴 수 있는 시스템도 보급하고 있다. 농진청이 자체개발해 농가에 보급한 ‘상하흔들식 자율주행 약제살포시스템’이 호평받고 있다.
바닥에 깔린 레일을 따라 스스로 움직이는 이 시스템은 위아래로 흔들리는 노즐을 여러 개 달아 작물 잎 뒷면까지 약을 고르게 뿌릴 수 있도록 설계됐다. 폭은 90㎝ 이하이고, 몸체는 작물 배열이나 높이에 따라 최대 4.5m 이상까지 조절할 수 있어 빽빽하게 자란 작물 사이를 가지에 걸리지 않고 쉽게 이동할 수 있다.
농진청 관계자는 “대부분의 농가에서는 동력분무기에 연결된 약제기를 사람이 직접 끌고 다니면서 약을 뿌리기 때문에 약제 방제에 많은 노동력이 들고 약제에 노출될 우려도 있다”며 “특히 토마토와 파프리카는 높이가 3∼4.5m까지 자라기 때문에 일반 약제 살포기로는 꼭대기까지 뿌리는 데 한계가 있다”고 말했다.
농진청이 토마토 2농가와 파프리카 1농가, 총 3곳에서 실증시험을 진행한 결과, 약제 뿌림(살포) 시간은 10a당 26~37분 정도로 나타났다. 약제 살포량은 10a당 181~297ℓ 정도였고, 잎 뒷면의 약제 부착력은 약 75~90% 정도로 조사됐다. 기존 살포기와 비교했을 때, 약제 살포량은 6~48% 정도 줄었고 잎 뒷면의 약제 부착력은 5~20% 정도 더 높게 나타났다.