[이코노믹리뷰=박성은 기자] 인구증가에 따른 식량수요를 충족하고 각종 위험에 대처하기 위해 각종 첨단기술이 도입되고 있다. 세계 최대 식량생산국인 미국은 사물인터넷과 농업을 결합한 이른바 ‘농업용 IIoT(Industrial Internet of Things)’를 정밀농업과 가축모니터링, 스마트 관개 등 다양한 농업 분야에 활용하며 스마트농업을 선도하고 있다.

유엔식량농업기구(FAO)에 따르면 2050년까지 인구 증가로 2016년의 식량 생산량(곡물 기준28억4866만2000t)보다 70% 이상의 식량을 생산해야 할 것으로 전망된다. 그럼에도 이상기후와 한정된 경작지, 물 부족, 병·해충과 질병 발생 등은 향후 세계 식량생산을 악화시킬 요인으로 작용할 것이다. 이처럼 인구가 늘면서 식량수요 증가와 함께 뒤따르는 각종 위험요인이 농업기술의 중요성이 대두됐고, 작물 생산성 향상과 수확의 정확도를 향상시키고자 각종 첨단기술이 도입되고 있다.

유엔식량농업기구(FAO)에 따르면 2050년까지 인구 증가로 2016년의 식량 생산량(곡물 기준28억4866만2000t)보다 70% 이상의 식량을 생산해야 할 것으로 전망된다. 그럼에도 이상기후와 한정된 경작지, 물 부족, 병·해충과 질병 발생 등은 향후 세계 식량생산을 악화시킬 요인으로 작용할 것이다. 이처럼 인구가 늘면서 식량수요 증가와 함께 뒤따르는 각종 위험요인이 농업기술의 중요성이 대두됐고, 작물 생산성 향상과 수확의 정확도를 향상시키고자 각종 첨단기술이 도입되고 있다.

특히 세계 최대 식량생산국 중 하나로 꼽히는 미국은 사물인터넷과 농업을 결합한 이른바 ‘농업용 IIoT(Industrial Internet of Things)’를 정밀농업과 가축모니터링, 스마트 관개 등 다양한 농업 분야에 활용하며 스마트농업을 선도하고 있다. 농업용 IIoT의 개념과 함께 미국의 농업용 IIoT 활용사례를 살펴본다.
 

농업용 IIoT 잠재력 높다

대한무역투자진흥공사(KOTRA) 시카고무역관에 따르면 ‘IIoT’는 Industrial IoT의 약자로, 사물인터넷을 제조업에 반영한 산업용 사물인터넷을 뜻한다. 농업용 IIoT는 농업 생산현장에 설치된 센서를 이용해 정보를 수집하고 클라우드(Cloud)에 축적, 이를 분석과 정보 예측에 사용하는 일련의 기술 및 과정을 말한다.

농업용 IIoT의 잠재력을 보자면, IIoT를 통한 물 사용 관리·토지 단위 수확량 증가 등의 성과는 토양과 환경보전에 긍정적인 영향을 미치며, 궁극적으로 환경오염을 감소시키는 역할을 한다. 작물생산과 가축모니터링을 자동으로 수행해 실시간으로 관리하는 것은 농업용 IIoT의 대표적인 장점이다. 이외에도 IIoT는 농업 시설·장비의 유지보수 시기 및 변화를 미리 예측해 대응할 수 있도록 해주고, 빅데이터를 활용한 작물의 생산성 향상에도 큰 도움을 줄 수 있다.
 

미국의 농업용 IIoT 활용분야: 정밀농업, 가축모니터링, 스마트관개

미국에서 농업용 IIoT의 활용분야는 크게 정밀농업과 가축모니터링, 스마트관개 등으로 구분할 수 있다. 정밀농업은 위성농업 또는 장소 맞춤형 작물농업으로 알려진 농업기법이다. 전통농업에 대한 과학적인 접근법이며, 첨단통신기술(IT)을 활용하는 것이 특징이다. 작물·토양에 최적의 환경과 생산성 제공을 목표로, 판매되고 있는 70~80%의 농업기기는 정밀농업용 부품을 갖췄다. 이 중 지표면의 특정 지점에 해당하는 데이터를 수집·저장·분석·관리해 소프트웨어를 통합하는 지리정보시스템(GIS)은 정밀농업기기 분야의 30% 이상을 차지할 만큼 활용도가 높다.

가축모니터링 분야의 경우, 축산업자가 무선 사물인터넷(IoT) 어플리케이션을 사용해 가축의 생육·건강· 위치 등의 데이터를 수집하고 있다. 또한 질병이 있는 가축을 식별해 관리자가 해당 동물을 무리에서 격리시켜 질병 확산을 막아주며, 가축 무리의 위치를 제공해 관리자의 노동비용을 절감시켜준다.

농업 분야는 전 세계 물 공급의 4분의 3 이상을 차지하고 있다. 농업용수 낭비를 막고 최적의 수자원 관리를 위해 IoT는 중요한 역할을 수행하는데, 바로 스마트관개는 물과 비료를 필요한 간격으로 농작물에 제공하기 위해 IoT를 적용하는 것을 의미한다.

농업용 IIoT 적극 활용하는 미국의 주요 기업

미국은 광활한 토지와 높은 기술력을 바탕으로 세계에서 가장 많은 식량을 수출하는 국가다. 특히 혁신적인 아이디어와 기술발전을 바탕으로, 많은 기업들이 농업 생산성을 높이기 위해 농업용 IIoT 기술을 활발하게 적용하고 있다. 대표적인 기업으로는 크롭엑스(CropX), 클라스(CLAAS), 프리시전호크(PrecisionHawk) 등이 있다.

크롭엑스는 토양의 수분·온도·전기 전도도를 측정하는 하드웨어와 소프트웨어 시스템을 생산하는 업체로, 농가에 토양 상태에 따라 어느 정도 관개작업을 해야 하는지 컨설팅을 해준다.

미국의 농업장비분야 선두기업인 클라스는 자체 프로그램인 365FarmNet 시스템과 결합한 데이터를 바탕으로 작물의 생장개선과 곡물 생산성 손실 최소화를 위한 컨설팅을 하고 있다.

프리시전호크는 일련의 센서로 농경지 조사·지도 작성(맵핑, mapping) 등의 고품질 데이터를 수집하는 자율형 드론을 개발하는 업체다. 프리시전호크의 자율형 드론은 스스로 비행경로를 선택해 필요한 데이터를 수집한 후 이륙한 곳과 같은 위치에 착륙할 수 있는 기능이 있다.

제이엠비 노스아메리카(JMB NORTH AMERICA)는 축산농가가 임신한 소에 센서를 부착해 소의 생육상태 등을 모니터링할 수 있도록 소 생체정보 수집 IoT 솔루션을 개발했다. 배터리 기반의 센서는 소가 마실 물이 떨어지거나 컨디션이 떨어질 경우, 농장주에게 즉각적으로 스마트폰이나 PC로 전달해주는 특징이 있다.