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농업의 미래

스마트 농업이 주요 지속 가능성 목표를 달성하는 데 도움이 되는 방법

농업의 미래
농업의 미래

스마트 농업은 농부들이 기후 변화 문제를 해결하고 작물과 재료에 대한 계속 증가하는 수요를 충족시키는 동시에 더 지속 가능한 해결책을 제공하도록 도울 수 있습니다.  UN (United Nations)에 따르면 현재 농업은 세계에서 두 번째로 온실가스를 많이 배출하는 산업입니다. 

2030년까지 기아를 종식하고 식량 안보를 달성하며 지속 가능한 농업을 장려하는 UN 지속가능개발목표 달성 기한이 얼마 남지 않은 가운데, 이를 현실적으로 달성하기 위한 해답은 농업 기술에서 찾을 수 있습니다. 

스마트팜은 인공 지능(AI)과 원격 운영을 통해 수집한 방대한 양의 데이터를 활용하여 농부들이 수확량을 늘리고, 자원 소비를 줄이고, 비용을 절감할 수 있도록 지원합니다. 이러한 발전은 농업이 환경에 미치는 영향을 완화할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 이를 위해서는 농촌 지역의 연결을 가능하게 하는 광범위한 네트워크를 필요로 하며, 그만큼 인터넷 액세스를 개선하는 것이 중요해집니다. 

점점 더 많은 농장에서 AI와 머신러닝, 사물 인터넷 (IoT), 디지털 트윈, 엣지 및 클라우드 컴퓨팅과 같은 혁신적인 기술을 사용할 것입니다. 로봇 공학, 드론, 확장 현실 (XR)의 발전이 더해지면서 이러한 기술은 더욱 풍부한 생태계 인사이트를 바탕으로 수확 품질을 개선하고 수확량을 늘리는 데 기여할 수 있습니다. 예를 들어, 현장에서 스마트 글래스를 사용하여 생분해성 센서의 데이터를 읽으면 농부들이 보다 자원 효율적인 방식으로 농업 운영을 확장하는 데 도움이 될 수 있습니다.

연결성은 스마트 농업에 필수적입니다. 모바일 네트워크 플랫폼을 핵심 근간으로 농장은 센서, 드론, 로봇, 농업 장비에서 실시간으로 방대한 양의 데이터를 안정적으로 수집할 수 있습니다. 이 데이터는 AI 및 기타 솔루션의 지원을 받아 생산적인 의사 결정 및 예측, 조치를 내리는 데 사용할 수 있습니다.

가장 외진 곳에 위치한 농촌 지역에서도 안정적인 고용량 커버리지가 필요합니다. EU의 경우 전체 면적의 39%에 달하는 1억 7,300만 헥타르의 토지가 작물 재배에 사용하고 있습니다. 한 가지 해결책은 광섬유보다 더 빠르고 저렴한 비용으로 연결을 제공할 수 있는 5G FWA (Fixed Wireless Access)입니다.

농촌의 가정, 기업, 농장을 연결하는 FWA를 제공하는 동일한 5G 네트워크가 농업 분야의 첨단 기술을 위한 광역 모바일 연결을 동시에 지원한다는 점에서 두 가지 이점이 있습니다. 또한 이러한 연결성은 모든 농촌 이해관계자가 디지털 공공 서비스에 공평하게 액세스할 수 있도록 보장합니다.

더 스마트한 농업

더 스마트한 농업

지속 가능성이라는 철학에 걸맞는 기술을 결합하면 농작물과 재료를 재배하는 방식에 큰 변화를 가져올 수 있습니다. 

스마트 농업은 자원 활용과 폐기물 관리 모두에 도움이 되며, 올바르게 적용된다면 보다 지속 가능한 솔루션을 제공하고 농업 확장의 필요성을 줄일 수 있습니다. 

현재 상황은 심각합니다. UN 식량농업기구에 따르면, 농업의 확장이 전세계 삼림 벌채의 90%를 유발한다고 합니다. 전체 생산 체인을 전면 개편해 더 효율적으로 수정해야 합니다. 씨앗에서 슈퍼마켓으로, 저녁 식탁에 올라와 쓰레기통으로 버려지는 일련의 과정에서 발생되 쓰레기양을 대폭 줄여야 합니다. 우리의 육류 소비를 재고하고, 우리의 숲과 해양을 보호하며, 지역에서 생산된 농산물 중심의 소비 모델로 돌아가는 것이 필수적입니다. 

이러한 지속 가능성 요구를 충족하기 위해 스마트 팜으로 업그레이드하는 데는 비용이 들지만, 결과적으로 얻게 될 농업 운영의 효율성은 그 인프라 개발 비용보다 클 것입니다. 

에릭슨은 이미 미국 아이오와주에 있는 ARA (농업 및 농촌 공동체) 리빙랩의 일환으로 핵심적인 맞춤형 4G 및 5G 인프라를 제공하고 있습니다. 이 연구 이니셔티브는 자동운반차량(AGV)와 카메라, 센서를 포함한 무인지상차량 (UGV)과 무선 5G 기술 및 무인 항공기(UAV)의 융합에 초점을 맞추고 있습니다.  

현재 에릭슨은 파트너사들과 함께 1550 평방킬로미터 크기의 5G 커버리지를 기반으로 이미 6개의 농촌 농업 커뮤니티를 연결하여 보다 효율적이고 정확한 농업 운영과 같은 이점을 제공할 뿐만 아니라 해당 지역의 학교, 공공 서비스 기관 및 의료 시설에 새로운 기회를 열어주고 있습니다. 

농촌 지역 투자

농업의 디지털 전환을 뒷받침하는데는 빠른 속도와 고성능, 나아 안전하고 안정적인 연결이 필수요소입니다, 따라서 정부는 도시와 농촌 모두에 혁신적인 5G를 구축하고 채택하는 것을 목표로 하는 야심찬 연결 의제를 설정해야 합니다. 

5G FWA는 광케이블 구축에 대한 비용 효율적인 보완 또는 대안을 제공함으로써 농촌 지역사회를 활기찬 미래로 연결할 수 있습니다. 유비쿼터스 모바일 연결은 스마트 농업의 이점을 실현하는 동시에 농부들에게 자율성을 부여하고 농업을 전 세계 모든 국가의 중요한 인프라로 간주할 수 있도록 하는 토대입니다.  

기회를 포착하고 포용을 추진하기 위해 EU는 경제회복기금 (Recovery and Resilience Facility)내에서 6억 8,000만 유로 규모의 스페인 계획(Spanish scheme)을 승인했습니다. 이 기금은 스마트 농업이 혜택을 받을 수 있는 다양한 기회를 열어 농촌 지역에 5G 네트워크를 구축하는 것을 지원할 것입니다. 기술 중립적인 공공 자금은 스마트 농업을 지원하고 모든 농촌 지역을 연결하는 네트워크 범위와 성능을 보장하기 위해 민간 부문의 추가 투자를 유치하는 데 도움이 될 수 있습니다. 

호주에서 농업은 호주 국토의 55%를 활용하는 3,600억 호주달러(미화 2,000억 달러) 규모의 산업입니다. 향후 10년간 5G가 성공적으로 적용되면 경제 전반의 가치가 크게 향상될 것입니다. 딜로이트 액세스 이코노믹스와 호주 이동통신 협회의 보고서에 따르면 농업의 5G 도입을 가속화하면 2030년까지 150억 호주달러(미화 100억 달러)를 추가로 확보할 수 있다고 합니다. 

연결성을 기반으로 한 디지털화의 경제적 이점은 5G의 잠재적 경제적 이점을 정량화하기 위해 에릭슨이 Analysys Mason에 의뢰한 연구에서 더욱 명확히 드러났습니다. 연구 대상인 모든 신흥 시장에서 농업은 경제에서 중요한 부문이며, 특히 인도는 농업이 GDP의 약 9%를 차지하며 2035년까지 분석 기간 동안 최대 294억 달러의 누적 경제적 이익을 제공할 잠재력이 있는 것으로 나타났습니다. 

농촌 FWA의 비용편익 비율은 10:1인반면, 농업용 5G의 비용편익비율은 8:1입니다.

데이터 수집

스마트 농업은 농부들이 더 안전하고 효율적으로 농작물을 재배하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 방대한 양의 데이터를 생산하게 될 것입니다. 이 모든 데이터를 관리하는 네트워크를 통해 디지털 기술은 농업 장비의 유지보수, 농작물 수확량과 기술 등 토지의 유통 및 관리, 생산성을 지원할 수 있습니다. 

세계경제포럼 에서 식물 센서를 최고의 신흥 기술로 선정할 만큼, 이는 먼 미래의 비전이 아니라 곧 다가올 현실입니다. 농장 상공을 자율적으로 비행하도록 프로그래밍된 드론과 습도, 성장, 온도, 해충 및 질병 감지, 기타 주요 변수에 대한 데이터를 수집하기 위해 밭 구석구석에 설치된 센서를 상상해 보세요.

이같은 정보를 날씨 및 위성 이미지와 같은 인터넷 서비스 데이터와 결합하면 농부들은 관개, 시비, 살충제 사용, 수확 등의 활동을 정확하게 계획할 수 있어 수확량을 높이고 자원 사용을 최소화할 수 있습니다. 그런 다음 클라우드 애플리케이션이 온라인으로 데이터를 처리하고 저장하여 AI 기반의 농업 장비가 연결성을 통해 의사 결정을 내릴 수 있게 됩니다. 

케냐에서 AI와 머신러닝(ML)을 기반으로 스마트 온실을 구축하는 Illuminum Greenhouses는 최근 에릭슨 혁신상 수상자로 선정되었습니다. 농부들은 이 회사의 상표인 FarmShield 솔루션을 통해 육체 노동의 필요성은 줄어들고, 수확량은 최대 30%까지 증가, 물 사용량은 최대 60%까지 줄였다고 밝혔습니다. 

새로운 데이터에 접근할 수 있게 되면 농부들은 쉽게 구할 수 있는 소비자 데이터를 통해 길고 복잡한 유통망을 없애고,  지역 내 시장에 어떻게 공급할 것인지에 대해 적시에 정확한 의사결정을 내릴 수 있습니다. 이를 통해 지역 농업을 되살리고 유통 및 물류에서 발생하는 탄소 배출량을 줄일 수 있으며, 소비자들은 식품에 대한 더 많은 정보를 얻을 수 있습니다. 

"스마트 농업은 단순한 유행이 아니라 과학적으로 입증된 지속 가능한 실천 방법입니다."

- Gottfried Pessl, CEO & Founder, Pessl Instruments

Quote from Gottfried Pessl, CEO & Founder, Pessl Instruments

스마트 농업의 비전

농업 기술은 혁신을 위한 다음 단계로 갈 준비가 되어있습니다. 예를 들어, 개발자는 AI를 활용하여 신속한 의사결정을 내릴 수 있도록 특정 기기와 정보를 매우 정확한 위치와 시간에 연계시킬 방법을 모두 표준화된 방식으로 고안해낼 수 있습니다. 에릭슨 글로벌 네트워크 플랫폼은 사일로와 제한 없이 작동하는 표준화된 구성요소를 기반으로 다양한 플레이어가 혁신을 주도할 수 있는 광범위한 생태계를 구현합니다. 

강력한 네트워크를 핵심으로 하는 스마트 농업이 오늘날 어떻게 진화하고 있는지 몇 가지 사례를 살펴보세요. 

토양과 공기

UN에 따르면 현재 전 세계 토지 면적의 최대 40% 가 식량 생산으로 인한 피해로 인해 황폐화되어 지구의 증가하는 인구를 먹여 살릴 수 있는 능력이 위험에 처해 있다고 합니다. 토양의 영양 상태나 공기의 질과 같은 아주 작은 세부 사항을 어떻게 종합적으로 모니터링할 수 있을까요? 

터키와 모로코의 에릭슨 연구원들은 토양의 질과 강우량을 모니터링하고 센서를 사용하여 대기질 및 온도, 움직임, 습도와 조도를 측정하는 스마트 온실을 구축했습니다. 이 시스템은 사용자 지정 가능한 규칙 세트를 사용하여 가습, LED 조명, 관개, 환기 등을 자동으로 활성화합니다. 

센서는 농업 환경에도 놀라운 변화를 가져올 수 있습니다. 에릭슨 커넥티드 맹그로브 프로젝트에서 센서를 통해 토양, pH 및 염분 수준에 대한 실시간 정보를 모니터링했습니다. 이 데이터는 현장 관리에 사용되었고, 그 결과 나무 생존율이 최대 85%에 달했으며, 이는 센서 사용 이전과 대비 두 배에 해당하는 수치입니다.  

행복한 봉군

​행복한 봉군

UN 식량농업기구의 꿀벌 전문가들에 따르면, 전 세계 식량 생산의 3분의 1이 꿀벌에 의존하고 있습니다. 봉군(蜂群)의 건강과 생존력은 여전히 감소하고 있으며, 전 세계 많은 지역에서 꿀벌 군집이 겨울을 나는 것은 특히 어렵습니다. 건강 문제의 주요 원인을 꼽자면 바로아 응애의 감염 및 여왕벌의 죽음, 심지어 굶주림으로 인한 경우도 있습니다.  연결성을 기반으로 한 연중 모니터링을 통해 이러한 모든 문제를 관리하고 방지할 수 있습니다. 

스웨덴 예테보리에 있는 에릭슨의 연구원들은 데이터와 AI를 활용하여 Bee Winged라는 독창적인 솔루션을 개발했습니다. 이 솔루션은 데이터를 수집하고 AI 알고리즘을 적용하여 위험을 빠르고 효과적으로 예측함으로써 벌집을 구하는 데 도움을 줍니다. 연구진은 이 솔루션을 여러 벌통으로 확장하여 봉군이 번성하는 곳과 어려움을 겪는 곳을 지리적으로 거시적으로 파악할 수 있게 되었습니다. 이는 모든 분야의 농부들이 수분(受粉)부족이 위험한 위치를 파악할 수 있는 귀중한 인사이트입니다. 

정밀 농업

정밀 농업

스마트 농업 모범 사례에는 센서, GPS, AI를 사용하여 밭을 탐색하고 특정 지역을 목표로 삼아 지능적인 결정을 내리고 정밀하게 행동하는 것(예: 물이 필요한 식물을 식별하여 관개를 작동시키는 것)이 포함됩니다. 이를 정밀 농업이라고 합니다. 

여기에는 멍이 들지 않는 과일 따기부터 해충 및 질병 모니터링까지 모든 것이 포함되며, 후자는 살충제 사용을 최소화하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 유럽 환경청은 광범위한 살충제 사용이 주요 오염원이며, 생물 다양성 손실을 초래하고 만성 질환 및 질병과도 관련이 있다고 밝혔습니다. 2023년 시드니 대학교의 연구에 따르면 살포된 살충제의 약 80%가 농작물 주변의 토양으로 분해되거나 우회하는 것으로 나타났습니다. 

살충제 감축을 필수적인 목표로 삼고 있는 유럽연합 집행위원회의 공동 농업 정책 은 정밀 농업에 대한 투자 지원 등 농부들의 이러한 노력을 지원하기 위한 '도구'를 제공합니다.

아일랜드와 같은 국가는 다른 핵심 요소와 함께 정밀 농업 덕분에 이미 2030년 살충제 감축 목표를 달성했습니다. 

이탈리아 키안티 지역의 포도밭에서 에릭슨과 Zuchetti Centro Sistemi 팀은 토양 관리 및 포도밭 처리와 같은 작업을 관리하는 태양열 기반의 농업용 로봇을 개발하는 "5G for Tuscany" 프로젝트에 협력했습니다.  

농업용 로봇은 정밀한 위치 파악을 위해 지오펜싱(geo-fensing)을 활용하여 포도밭을 효율적으로 탐색하고, 고해상도 이미지를 클라우드로 전송하여 분석함으로써 포도밭의 식물 질병을 감지하여 질병 치료의 필요성과 사용량을 줄일 수 있었습니다. 

호주의 농부들도 로봇과 AI를 적극 활용하고 있습니다. SwarmFarm Robotics는 AI 기반의 정밀 농업을 통해 개별 잡초를 감지한 다음 개별 잡초만 처리함으로써 대기 중으로 유입되는 농약을 획기적으로 줄였습니다. 연중무휴 잡초를 방제할 수 있는 기능과 더욱 소형화된 기계로 토양 다짐이 줄어 최적의 절수를 이끌어 냈습니다.  

이러한 로봇의 전체 '군집' (swarm)은 5G의 짧은 지연 시간과 안정성을 기반으로 한 클라우드 로봇 공학을 통해 조정될 수 있습니다. 

더 친환경적인 미래 구현

더 친환경적인 미래 구현

디지털화를 의도적으로 활용하면 스마트팜은 우리가 재배하고 먹는 방식을 바꿀 수 있습니다. 지속가능성 목표를 지원하고 지역사회에 활력을 불어넣을 수도 있습니다. 그러나 이러한 변화는 연결성에 달려 있으며, 농촌과 농업 지역을 연결하려면 아직 야 할 일이 많습니다. EU가 최근 발행한 디지털 10년 현황 보고서 (State of the Digital Decade report)에서는 광범위한 디지털 격차 대대적으로 다루었습니다: 

점점 더 빠른 속도가 요구되는 디지털 기회와 활동에 대한 동등한 접근을 보장하기 위해서는 농촌과 외딴 지역을 포함한 연결성에 투자하는 것이 핵심입니다. 

고성능 네트워크가 광범위하게 구축되어야만 현장의 센서 및 AI 기반 농기구, 자원 효율적인 정밀 농업 등의 이점을 제대로 누릴 수 있습니다. 

기술이 자연과 완전히 조화를 이루고, 전 세계 모든 지역에서 건강하고 보살핌을 받는 토양에서 농작물이 번성할 수 있는 세상을 실현할 날이 얼마 남지 않았다고 믿습니다. 

여러분의 비즈니스와 업계는 현재 그리고 앞으로 어떻게 그 여정에 기여하시겠습니까? 

Contributors

Ivan Rejon

Head of Government, Policy Advocacy and Strategy

Gabriel Solomon

Head of Global Advocacy

Matilda Gennvi

Head of Corporate Citizenship

Special thanks to:

Edgar Ramos, Lars-Erik Lindberg, Gustav Wikström