[기고] 데이터가 현대 농업을 바꾼다

폴 고프드 유블럭스 기업 전략 총괄

디지털 기술이 이제 들판으로 나갔다. 농가와 만나 세계적 식량 수요 증가에 부응하고 있다.

기계화는 대규모 작물 생산을 가능하게 했다. 하지만 완벽과는 거리가 멀다. 많은 농가가 물과 비료, 살충제로 똑같이 땅을 경작하고 있지만, 농경지마다 필요한 것이 다양하고 같은 땅이라도 다른 곳이 많기 때문이다. 또 획일적 대규모 작물 생산은 자원 낭비와 환경 파괴도 초래한다.

■ 농업 분야의 사물인터넷(IoT)

사물인터넷(IoT)이 농업 분야에도 유용히 쓰이고 있다. ‘농업 4.0(Agriculture 4.0)’으로 알려진 '농업 디지털화'는 규모에 상관없이 농가가 매우 정밀한 맞춤방식으로 작물을 재배하게 해준다. 이는 현재 농가들이 수집할 수 있는 방대한 양의 데이터, 즉 환경 정보와 날씨 예보 및 곡물가격에 대한 실시간 데이터가 있기에 가능하다.

또 클라우드 기반 예측 분석과 인공지능(AI)은 농부들이 데이터를 기반으로 농업 전반에 대해 보다 나은 결정을 내리게 해준다. 이것은 수확량과 수익 증대로 이어지고, 아울러 환경보호까지로 이어질 수 있다.

‘로봇 농기계’는 최근 가장 각광을 받는 '농업 4.0'의 모습이다. 지금 이들 기계는 글로벌 내비게이션 위성 시스템 (GNSS) 유도를 받아 땅을 갈고, 작물을 심고, 물을 주고, 비료를 뿌리고, 작물을 수확하고 있다.

'로봇 농기계'는 이동 시 중첩되는 부분을 줄여 흙 다짐을 최소화하고, 자원 소비를 줄이고, 시간을 절약해준다. 더 중요한 것은, 센서 데이터에 동적으로 대응해 정확한 장소에서, 정확한 시점에, 정확히 필요한 조치만 토양에 할 수 있다는 것이다.

■ 혁신으로 비용 절감과 정확성 개선

혁신은 기술 비용을 낮추면서 정확도는 더욱 높여준다. 이는 농업에서 완전히 새로운 애플리케이션을 제시한다. 기존 위성 배치에 소형, 다목적, 저전력 사용에 맞춘 신세대 멀티밴드 포지셔닝 하드웨어와 GNSS 보정 데이터 서비스를 적용, 센티미터 수준의 정확도가 이제 현실이 됐다.

이들 기술은 농가가 규모에 상관없이 땅에 대해 고도로 정밀한 데이터를 수집할 수 있게 해주고, 결과적으로 보다 효율적으로 땅을 경작할 수 있게 해준다.

중국 DJI의 Agras MG-1 드론(DJI Agras MG-1 drone)이 좋은 예다. 이 드론은 비료와 제초제, 살충제를 실어 나를 수 있고, 매우 정밀하게 양을 조절해 뿌릴 수 있다. 또 MG-1에는 ‘스마트’ 모드가 들어 있어 비행 계획과 실행을 쉽게 알 수 있다.

■ 데이터와 AI 중심

앞서 언급했듯이, 이렇게 보다 정밀해진 농업을 뒷받침해주고 있는 것이 데이터고, 이 데이터의 일반적인 공급처는 환경 정보를 수집하는 방대한 센서 네트워크들이다. 데이터가 클라우드로 보내지면, 그 곳에서 전형적인 사용 사례에 맞춰 지도에 이를 겹쳐 놓는다. 이러한 정보는 농가에서 물과 비료, 그 밖의 자원을 보다 효율적으로 운영하게 하고, 잠재적인 작물의 질병을 진단하는 데 도움을 준다.

인공지능을 사용하면 한 걸음 더 나아갈 수 있다. 복합적인 데이터 세트들을 분석해 인간이나 전통적인 방식의 사전 프로그래밍된 알고리즘이 기존 방법으로는 놓칠 수 있는 동향과 패턴까지 뽑아낼 수 있다. IBM의 왓슨 머신러닝(IBM Watson Machine Learning)은 농업에 적용 가능한 기술의 한 예다.

물론, 센서가 물리적으로 땅이나 땅 속에 있어야 하는 것은 아니다. 플루로샛(Flurosat)과 가마야(Gamaya)는 카메라를 장착한 드론을 하늘로 보내 농부가 작물에서 반사되는 빛을 측정, 이것을 가시 및 적외 전자기 스펙트럼까지 포함해 최대 40 개의 주파수 대역으로 분할할 수 있게 해준다.

적합한 머신 러닝 툴을 통한 이런 종류의 고해상 데이터는 농가에 놀라울 정도로 유용한 정보를 제공해 준다. 특정 구역에 영양성분이 부족한지, 해충이 어딘가에 자리잡기 시작했는지, 작물에 병의 초기 징후가 보이는지, 잡초가 어디에서 자라고 있는지, 또 이런 문제를 어떻게 해야 가장 잘 처리할 수 있는지 등의 정보를 제공한다.

이렇게 축적한 데이터와 개선된 분석툴은 자원을 덜 들이고 환경에 미치는 영향을 줄이면서도 보다 건강한 작물을 키울 수 있는 막대한 기회를 농가에 제공한다.

이는 증가하는 전세계 식량 수요에 보다 잘 부응하는데 도움을 준다. 그리고 그 잠재력을 최대화하기 위해 이를 위한 농업용 솔루션들은 튼튼하면서도 구현하기 쉬운 것이어야 한다.

그 중심부에는 고정밀 위치추적(high-precision positioning) 및 무선 연결 기능이 자리하게 될 것이다.