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제4차 산업혁명 시대 (26): 스마트 팜
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2019년 01월 29일(화) 16:23 [주간문경] 
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| | | ↑↑ 지홍기
영남대학교 명예교수
문경대학교 특임교수 | ⓒ (주)문경사랑 | |
스마트 팜이란
스마트팜(Smart Farm)은 정보통신기술(ICT), 바이오기술(BT), 녹색기술(GT) 등을 농업에 접목하여 지능화한 농업기술의 총아이며, 스마트 팜은 온실, 과수원, 축사에 ICT를 접목하여 원격으로 작물과 가축을 관리할 수 있는 시스템이다. 이 시스템은 시설관리 소프트웨어(S/W), 로봇, 기계, 센스 등이 포함되며, 작물과 가축의 빅데이터를 수집 분석하는 S/W는 스마트 팜의 핵심기술이다.
스마트 팜의 S/W는 농업시설 내의 온도, 습도 등 작물과 가축이 자라는데 필수적인 요소들을 실시간으로 제어할 수 있으며, 현장에서 수집된 데이터를 기반으로 작물재배와 가축관리에 최적화된 환경을 제공하게 된다. 따라서 4차 산업혁명시대에 스마트 팜은 작물재배와 가축관리에 필요한 인력은 최소화하고 수확량을 극대화할 수 있는 융복합 산업이다.
스마트 온실
스마트 온실은 ICT를 활용하여 작물의 환경과 생체정보를 계측해서 최적의 환경으로 제어‧관리하는 원예시설이며, 사례로는 토마토 자동 생육측정과 마이크로 생체정보 측정 등의 시스템이 실현되고 있다. 이 시스템은 로봇팔과 심도카메라로 식물의 키, 잎 면적과 같은 작물 생육정보를 자동으로 측정 분석하는 장비이며, 마이크로 생체정보 측정은 작물의 수액 유동량을 관리하는 시스템이다.
스마트 온실은 실내·에너지 통합관리, 온실 표준 플랫폼과 트랩 및 병해충 진단 플랫폼 등을 구현하고 있다. 주요 기술과 시스템은 생육 자동분석, 마이크로 센싱 기술을 이용한 생체정보 모니터링, 가스 히트펌프 기반의 에너지 통합관리, 스마트 트랩과 인공지능 기반의 병해충 진단과 표준 플랫폼 그리고 환경관리 가이드을 이용한 관제시스템 등이 실용화되고 있다.
스마트 축사
스마트 축사는 가축의 질병, 환경, 사양 등의 모니터링, 진단, 케어에 ICT를 활용하여 사료비와 고용비을 최소화시키고, 질병발생을 줄여 분만율과 고품질의 가축을 생산하는 시스템이다. 축사의 질병과 환경은 모니터링 장비와 IoT를 연결시켜 축사에서 발생되는 실시간 빅데이터를 클라우드에서 관리함으로써 진단 및 케어에 IoT와 연결시켜 스마트폰으로 실시간 자동 또는 원격으로 관리하는 시스템이다.
먼저, 질병관리는 모니터링 장비인 생체삽입 센스, AI 진단키트, CCTV 등이 있으며, 진단 및 케어는 무인 방역관리와 가축질병의 조기발견 효과를 얻을 수 있다. 다음으로, 환경관리는 내부의 악취 및 온습도 관리와 외부의 대기질, 전염병 방어 등이 있으며, 진단 및 케어는 분뇨처리와 악취 정화 등의 효과를 얻을 수 있다. 마지막으로, 사양관리는 모니터링 장비인 환경(온습도, 암모니아 등) 생체 삽입센스 및 발정 탐지기 등이 있으며, 자동 사료급이‧급수, 체중 선별, 온습도 제어, 환기 및 자동 착유 등의 효과를 얻을 수 있다.
스마트 과수원
스마트 과수원은 노지에서 재배하는 과수농가에 생산비 절감 및 고품질 작물생산으로 경쟁력을 강화하기 위한 ICT 융복합 기술을 도입하는 시스템이며, 그 영역은 환경관리, 생장관리 및 정보분석 등을 자동화 및 원격으로 관리되는 시스템이다.
스마트 과수원의 관리는 온도‧습도‧강우‧풍속‧토양수분 등의 정보수집과 원격 모니터링을 담당하는 환경관리, 과수목의 병해충‧냉한해‧도난‧적정관수 등을 통합하는 생장관리 그리고 과수목의 축적된 생육정보 DB를 분석하고 컨설팅을 지원하는 정보분석 등의 시스템이 진화하고 있다.
일찍이 인클로저 운동이 농업혁명을 촉발시켰다면, 4차 산업혁명시대에 농업이 ICT와 융복합하고 유전학(遺傳學)과 결합함으로써 인류의 식량문제를 극복하고 양질의 먹거리를 제공해주는 새로운 농업혁명이 될 것이다.
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