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[농촌진흥청] 농촌진흥청, 인공지능이 농사짓는 시대를 연다
작성자 도호종 등록일 2018.11.21 10:14:57 조회수 34



농촌진흥청, 인공지능이 농사짓는 시대를 연다
- 4차산업혁명 기술로 빚은 차세대 한국형 스마트팜… 15일 시연회 -



[사례 1] 농업인 홍길동 씨(75세)는 어제 밤새 분 강풍에 토마토 온실이 무사한지 걱정이 앞섰다. 아침에 눈을 뜨자마자 휴대전화 스마트팜 음성비서에게 “온실 상황이 어때?”라고 물었다. 그러자 거실에 있는 TV에 온실의 현재 모습과 어제 밤 온실 내부 환경 변화 이력이 나타났다.

[사례 2] 귀농인 김대한 씨는 오늘 온실에 비료를 줄 예정이다. 스마트패드로 온실에서 재배 중인 딸기를 찍어 클라우드 센터에 전송한다. 잠시 후, 인공지능이 분석한 딸기의 영양 상태와 질병 정보가 그래프로 그려지고, 필요한 비료의 종류와 양이 표시된다. 이어 자동으로 양액 공급 장치가 작동되고, 오늘의 일기 예보와 온실 환경을 고려해 환경조절장치도 가동을 시작한다.


□ 농촌진흥청(청장 라승용)은 4차산업혁명 기술 융합과 혁신으로 우리 농업의 한계를 극복하고 본격적인 스마트 농업 시대를 열어갈 2세대 스마트팜 기술을 개발했습니다. 또, 이와 관련한 ‘한국형 스마트팜 2세대 기술 시연회’를 15일 농촌진흥청 농업공학부에서를 엽니다.
 ○ 지금까지 정부는 취약한 우리 농업의 영농 환경을 극복하고 튼튼한 체력을 갖춰 미래산업으로 성장하기 위해 ‘스마트팜 기술 개발과 보급 확산’을 혁신 성장 핵심 선도 과제로 추진해 왔습니다.
 ○ 스마트팜은 자동화 설비와 정보통신기술(이하 ICT)을 활용해 시간과 공간의 제약 없이 농사 환경을 관측하고 최적의 상태로 관리하는 과학 기반의 농업 방식을 말합니다.

□ 농촌진흥청은 보다 고도화된 스마트팜 기술로 농업을 과학화하고 농업 혁신의 토대를 마련하기 위해 3단계 기술 개발 전략을 추진하고 있습니다.


스마트팜 모델


(2016)1세대: 편이성 향상→(2018)2세대: 생산성 증대 →(2020) 3세대: 수출형

 ○ 1세대 스마트팜을 도입한 많은 농가에서는 영농의 편의성 향상뿐만 아니라 생산성을 높이는 데도 큰 효과를 보이고 있습니다.
 ○ 그러나 1세대의 경우, 모든 농사 환경을 농업인이 직접 설정하고 조작해야하므로 농사에 대한 지식은 물론, 데이터를 이해하고 분석할 수 있는 ICT 역량도 필요합니다.
 ○ 이에 경험이 적은 젊은 농업인이나 귀농인, 농사 지식은 있지만 ICT가 익숙하지 않은 고령 농업인은 접근이 쉽지 않다는 점이 기술적 한계로 지적돼 왔습니다.

□ 이번에 개발한 한국형 스마트팜 2세대 기술은 인공지능이 데이터와 영상 정보로 생육을 진단하며 의사결정을 돕는 데 활용할 수 있습니다.
 ○ 특히, 인공지능으로 작물의 성장과 생육, 질병 상태를 진단할 뿐만 아니라 인공지능 기반의 음성지원 플랫폼 ‘팜보이스’와 재배 전 과정에서 적합한 의사결정을 지원하는 ‘클라우드 플랫폼’은 농사 경험이 적은 젊은 창농인이나 ICT에 미숙한 고령 농업인에게도 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 기대됩니다.
 ○ 개발된 시스템은 지속적인 검증과 보완을 통하여 궁극적으로 농업 선진국인 네덜란드의 프리바 시스템 프리바시스템: 네덜란드 프리바(Priva)사에서 생산하는 세계 최고 수준의 스마트팜 시스템
과 대등한 경쟁력을 갖추고, 나가서는 한국형 농업시스템을 우리와 유사한 농업환경에 있는 세계 여러 나라들이 함께 사용할 수 있는 글로벌 수출형으로 발전시켜 나갈 계획입니다.

□ 2세대 한국형 스마트팜은 현재 토마토를 대상으로 기술을 확립해 검증하고 있습니다.
 ○ 앞으로 여러 작목에 적용해 국내 농가의 소득을 높이고 생산 기술과 시스템을 수출해 우리 농업과 농업 기술의 국제경쟁력을 높이는 혁신 성장의 동력이 되도록 추진할 계획입니다.
 ○ 정부가 청년 일자리 창출과 소득 주도의 성장을 위해 역점사업으로 추진하고 있는 스마트팜 혁신밸리에 한국형 스마트팜 2세대 기술을 우선 지원해 정책이 성공적인 결실을 맺도록 할 계획입니다.

□ 농촌진흥청 국립농업과학원 스마트팜개발과 김상철 과장은 “4차산업혁명 시대를 맞아 더 고도화된 한국형 스마트팜 기술이 마침내 우리 농업의 미래를 바꾸고 국가의 성장 동력으로 자리매김할 것이라 확신합니다. 앞으로도 한국형 스마트팜 2세대 기술 개발과 보급에 더욱 박차를 가하겠습니다.”라고 말했습니다.




보도 자료 관련 문의나 취재는
농촌진흥청 스마트팜개발과 이현동 농업연구관(☎ 063-238-4067)에게
연락 바랍니다.

[참고자료 1]
 


 한국형 스마트팜 2세대 기술 개발


 

 개발 배경

 
 정부는 농업의 혁신성장 핵심 선도과제로 “스마트팜 기술 개발과 보급 확산”을 추진 중
  스마트팜을 통한 청년 인력 양성과 일자리 확보, 전후방 산업의 동반성장, 집적화된 확산 거점 조성으로 혁신모델 창출
 이에 4차 산업혁명의 핵심 기술을 적용해 생산성과 소득 주도의 농산업 혁신 성장 플랫폼 마련 필요
  데이터와 인공지능을 생산성 향상과 소득 증대의 도구화
   * 재배 환경과 작물의 반응에 대한 빅데이터 분석 인공지능 의사결정 플랫폼
  의욕만 있으면 누구나 농업으로 안정적 삶의 기반 확보
   * 농사 지식과 경험의 부족이 취·창농의 결정적 장애가 되지 않도록 하는 일자리 환경

 
 나
 기술 개발 체계

 
 농진청을 중심으로 고도화된 스마트팜 기술 보급과 농업 혁신을 위해 3단계 기술 개발 전략을 수립 추진 (농식품부 사업총괄)
 
 다
 스마트팜 2세대 기술 개발

 
 빅데이터와 인공지능을 기반으로 작물의 생산을 최적화하는 시스템으로 네덜란드 프리바 시스템과 경쟁할 수 있는 플랫폼
  농업인의 지식과 경험으로만 알 수 있었던 생육환경 조절과 재배관리의 노하우를 컴퓨터가 대신할 수 있게 됨.

 핵심 기술의 구성
 


   (최적생육모델) 농가마다 각각 다른 재배환경과 작물의 생육반응 데이터를 DB에 저장하고 인공지능으로 학습하여 생육모델 생성
     * 농장에서 생성되는 많은 데이터를 농사에 효율적 이용 → 본격적인 스마트팜 시대 시작
   (분석 및 처방) 실시간으로 수집되는 작물의 생육환경과 생체정보를 클라우드의 인공지능시스템이 분석 처방
    * 재배환경 : 기상 정보_풍향, 풍속, 온습도, 일사량, 강우, 지상부 환경_온도, 습도, 이산화탄소, 일사량,  뿌리부 환경_토양수분, 양분, pH
    * 생육환경 : 생육정보_작물신장, 줄기굵기, 개화, 열매의 수, 열매의 크기, 질병_역병, 흰가루병 등 5종, 해충_잎굴파리 등 3종
 농가 서비스
   클라우드 시스템을 통해 농가 개별 특화된 재배환경 진단 및 설정, 재배 관리 처방, 수확량 및 시기 예측, 위험 감지, 고장 진단 등
 
 라
 기존시스템과 차이점

 
 1세대 스마트팜과의 차이점
  (1세대 스마트 팜) 농장 디지털화로 인터넷을 통해 원격 모니터링 및 제어가 가능 → 전통 농업에 비해 편이성은 크게 향상
   ☞ 농장은 디지털화되었으나, 환경 설정과 제어는 여전히 사람의 지식과 경험에 의존
  (2세대 스마트팜) 인공지능과 동식물의 생체정보 등 빅데이터를 통해 최적생산을 위한 의사 결정 지원 시스템 → 생산성 크게 향상
    ☞ 기계 학습과 인공지능을 위해 농가가 개별적으로 고성능 컴퓨터 시스템을 보유하는 대신 클라우드 시스템 활용으로 비용을 줄이고 생산성을 높임

구 분
1세대 스마트팜
2세대 스마트팜
데이터 수집
동식물의 생육환경 정보
생육환경 정보 + 생체 정보
데이터 분석
 지식, 경험, 분석도구
인공지능
서비스
편의성 제고 + 긴급 알림
1세대+자동조절+의사결정
시스템 제어
농장단위 제어기
클라우드 시스템

 네덜란드 프리바 시스템과의 차이점
  (2세대 스마트팜) 우리나라 온실의 95%이상을 차지하고 있는 중·대규모의 비닐온실에 적용할 목적으로 개발
  - 클라우드 기반의 기계학습과 인공지능에 의해 운용
  - 단위시스템 당 비용은 프리바 시스템에 비해 약 1/5 수준
      * 단위면적(1ha 기준) 당 환산 추정 시 1/2~1/3 수준
  - 품질과 서비스 안정성의 확보, 다양한 작목으로 적용확대 등이 앞으로 해결해 나가야할 과제임
  (네덜란드 프리바시스템) 대규모 유리온실에 적용할 목적으로 개발된 현재 세계 최고 수준의 스마트팜임
  - 장비의 안정성이 매우 우수하고 전문가의 지식 DB와 컨설팅에 기반하여 운용함
  - 기술 수준은 고도화된 1.5세대 시스템이라 할 수 있음

구분
한국형 2세대 스마트팜
네덜란드 프리바 시스템
제어 및 설정 방식
 * 생육 상태 판단
인공지능 및 클라우드 (2세대)
 * 생체정보와 생육모델
전문가 설정방식 (1.5세대)
 * 전문가 컨설팅과 지식 DB
주 적용 대상
중대규모 비닐 온실 (0ha)
대규모 유리온실 (1ha)
가격수준(단위시스템 당)
1ha 적용 시 추정(센서 등 추가)
500만 원 ∼ 2천만 원
 * 1.5천만원 ~ 3.5천만원
3천만 원 ~ 1억 원
  -
제품 안정성
보통 수준 (지속적 실증보완)
매우 우수
특 징
- ICT 집약과 산업기술 융합을 통한 재배 모델
 * 기계학습과 인공지능으로 재배 의사결정 지원
 * 클라우드 시스템을 통한
   데이터 분석과 서비스
- 150년 이상의 기술 노하우를 집적 발전
 *  세계적으로 수집된 데이터와 전문가의 경험을 접목한 실용적 전문가 컨설팅


[참고자료 2]

2세대 한국형 스마트팜 기술 시연 행사 계획(안)



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