따스한 봄 햇살이 금년에도 어김없이 찾아오지만 예년과는 사뭇 다른 분위기다. 코로나19로 인해 사회 모든 분야가 멈춰버리거나 느리게 돌아가고 있는 가운데 농업마저 침체를 겪고 있기 때문이다. 코로나19 사태와 기후 위기로 인해 인류에게 새로운 식량위기가 닥치고 있는 가운데, 새로운 농법에 대한 관심이 모아지고 있다. 특히 최근들어 4차 산업혁명이 모든 산업의 화두가 되고 있다. 이러한 변화는 앞으로 더욱 가속화 될 전망이다.
농업분야도 이러한 변화에 발맞춰 빠르게 변화하고 있으며, 국내외에서 관련 기술들이 속속 개발돼 현장에 보급되고 있다. 4차 산업혁명은 인간과 기계의 잠재력을 획기적으로 향상시키는 시스템의 출현을 내포하는 개념으로 관련 인공지능, 빅데이터, 로봇 등 농업외적인 긴기술과과 맞물려 발전하고 있는 시대이다. 이러한 새로운 기술의 신속한 적용능력이 국가나 산업의 흥망을 좌우하는 시대에 진입한 것이다. 특히 우리나라 농업인구는 총 인구의 5%가 되지 않으며, 2030년에는 총 인구의 4% 이하로 감소할 전망이다.
특히 농가인구 중 65세 고령자가 40%를 차지하고 있으며 2030년에는 50% 정도로 전망되어 농업인구감소와 고령화가 급속하게 진행되고 있다. 이러한 농업인구 구조는 미국, 독일, 일본, 이탈리아 등과 같이 우리나라의 단위면적당 농업인구가 적어지는 형국이다. 이는 우리나라 농업기술이 선진국형으로 발전돼야만 생산성, 효율성, 작업자 편이성을 확보할 수 있음을 의미하기도 한다. 그런 의미에서 미래농업의 발전방향인 정밀 농업에 대한 이야기를 하고자 한다.
정밀농업은 농업의 새로운 변화를 이야기하는 총체적인 개념으로 축적된 통계와 ICT를 기반으로 하는 과학적 시스템을 기반으로 정하는 것이 특징이다. 한마디로 말해 농업에 최근의 신기술인 ICT를 활용하는 것이다. 농작물 재배에 영향을 미치는 요인에 관한 정보를 수집하고, 이를 분석하여 필요한 농자재 및 작업을 최소화함으로써 농산물 생산 관리의 효율을 최적화하는 시스템인 것이다.
정밀농업의 기본 개념은 정확한 시간에, 정확한 장소에서, 정확한 처리를 하는 것이다. 즉 토양 특성과 작물 생육의 특성에 맞는 최적화된 방식의 농업이라는 의미다. 정밀농업은 관찰과 처방, 농작업, 피드백 등 4단계에 걸쳐 진행되는데 1단계인 관찰 단계에서는 기초 정보를 수집해서 센서 및 토양 지도를 만들어내고, 2단계인 처방 단계에서는 센서 기술로 얻은 정보를 기반으로 농약과 비료의 알맞은 양을 결정해 정보 처리 분석 기술로 이용한다. 3단계인 농작업 단계에서는 최적화된 정보에 따라 필요한 양의 농자재와 비료를 투입하고, 마지막 4단계인 피드백 단계에서는 모든 농작업을 마치고 기존의 수확량과 비교하면서 데이터를 수정 보완하여 축적하는 과정을 거친다. 예를 들면 정밀농업이 시행되기 전만 해도 다음 해의 비료량을 결정할 때는 작물을 수확한 후 포장의 토양을 분석해서 토양상태와 작물이 흡수가능한 영양분을 고려하는 것에 그쳤다. 농작물 상태를 고려하지 않고 작물별 양분흡수량과 작물을 심기 전 토양의 상태만 가지고 비료 살포량을 결정한 것이다.
반면, 앞으로 전개되는 정밀농업은 작물별 양분의 흡수량과 수확 후 토양 상태뿐만 아니라 현재의 작물 상태까지 진단하여 종합적으로 비료 살포량을 결정한다. 또한 더 정밀한 관리가 가능하도록 목표 수량 확보에 작물이 꼭 필요한 양만을 시기별로 결정하여 살포한다. 따라서, 정밀농업은 기존의 농법보다 한층 진화한 환경친화적 농법이라 할 수 있다. 앞으로의 정밀농업이 주목받는 이유는 부족한 노동력에 대응할 수 있는 농법이라는 점, 불확실성을 감소시킬 수 있다는 점, 그리고 친환경과 경제성을 동시에 달성할 수 있다는 점 등이 있다. 부족한 노동력에 대응할 수 있는 이유는 스마트팜 형태로 농업이 운영되어 스마트 기기를 활용하여 실시간으로 농작물의 상태를 확인하면서 적절한 조치를 취 할 수 있다.
또한 자동주행기술의 발달로 농기계까지 자동화되면서 최소한의 인력만 가지고도 운영할 수 있다. 지금까지는 시설농업을 중심으로 스마트팜 및 빅데이터를 활용한 정밀농업이 확산되고 있는 추세이다. 이외에 실제 농업현장에서 체험하는 정밀농업의 수준은 매우 미미한 실정이나 급속도로 확대가 진행 될 것으로 보인다. 특히 농업분야는 토양, 작물 등 다양한 대상을 다루고 있고 야외, 경사지 등 열악한 환경에서 생산이 이루어지므로 타 산업보다 새로운 기술의 접목으로 생산성, 효율성, 편이성의 획기적 향상에 기여할것으로 예측된다. 특히 우리나라는 미국, 일본, 유럽의 선진국들과 마찬가지로 농업인구의 급속한 감소와 고령화로 농업의 지속성이 위협받고 있는 실정이다.
정밀농업 도입 초기에는 미국, 유럽 등 경지면적이 큰 선진국에서 노지곡물재배를 중심으로 시작됐으나, 최근에는 과수, 시설원예, 시설축산, 수산, 임산 등 다양한 분야로 확대되고 있으며 ICT농업, 스마트농업, 로봇농업 등 다양한 용어들이 사용되고 있으나 이러한 내용을 포괄하는 용어는 정밀농업이라 생각한다. 다른 용어들은 한시적으로 사용되거나 변경되는 반면에 정밀농업이라는 용어는 40년 이상 사용되고 있다.
최근에는 4차 산업혁명 관련기술들이 활발하게 융복합돼 인간-기계, 기계-기계가 소통하고 의사결정하는 스마트팜의 형태로 발전하고 있다. 정보통신기술, 소프트웨어기술이 결합돼 농작업의 로봇화 뿐 아니라 농장의 정보화, 시스템화가 달성되고 있으며, 이러한 정보가 산업체, 유관기관, 소비자에게 제공되는 수준으로 발전하고 있다. 우리나라는 1990년대부터 웰빙(well-being), 유기농업, 무농약재배 등에 집중해 기계기술 및 융복합기술의 발전이 지체됐다고 생각한다. 최근 농업생산 무인자동화, 스마트팜 등 기술의 개발이 이루어 지고 있으며 재배 농가에 보급되고 있으며 선진국 스마트 농업기계가 국내에 많이 유통되고 있는 실정으로, 국내 스마트팜의 획기적인 전환이 필요하다고 생각하며 앞으로 정밀농업의 구현은 우리나라의 여건에 맞게 단계적으로 추진돼야 한다는 생각이다.
우리나라와 같이 국토면적이 적고, 농업노동력 부족이 심각해질수록 노동력 절감, 농자재투입 최소화, 생산성 극대화를 위한 첨단기술의 적용이 절실 한 실정이다. 밭농사, 과수, 시설원예, 시설축산, 수산 등 우리나라 작목과 영농규모에 맞는 기술개발 및 보급이 시급하다. 우리의 장점인 기술수준이 높은 ICT를 접목한 융복합 농업, 스마트 농업을 확대해 나가야 한다. 하지만 지금의 실천 수준은 정보통신기술, 소프트웨어기술에 집중되고 있으며 농업 현장 전문가의 역할이 미흡한 실정이다. 정밀농업이 성공적으로 구현되기 위해서는 기계 및 시스템 요소기술의 개발, 현장적용, 산업화, 사후관리 등이 뒷받침되어야 한다.
앞서 살폈듯이 정밀 농업은 스마트농업, 로봇농업, 전기·전자·통신, 소프트웨어, 인공지능 등의 융복합기술로 발전되어지고 있다. 융복합 4차 산업혁명 시대에 어떻게 하면 가장 한국적인 정밀농업 기계기술이 세계적인 경쟁력을 가질 수 있는지 철저하게 준비해야만 한다. 우리나라가 선진국으로 도약하고 농업이 국가 발전의 성장동력이 되기 위해서는 우리나라 농업시스템을 개선하고 전 세계와 경쟁할 수 있는 축적된 정밀농업 기술이 필수적이다. 정밀농업의 정착 및 발전을 위해서는 우선 인식의 변화가 필요하다. 정밀농업의 개념과 필요성을 정확히 이해하지 못하고 무인농업, 스마트폰을 이용한 농업 정도로 이해하면 안 된다.
다음으로 젊은 세대를 대상으로 한 정밀농업 등 신직업군 양성체계의 확립이 필요하며, 관련 자격증 신설 및 취업우대, 산업체 활성화, 정밀농업 기술사용 농가에 대한 지원 등이 필요하다. 세 번째로 재배 작물별 재배 전 과정의 매뉴얼을 시스템화하는 장기적 기술개발이 필요하다는 생각이다.
4차 산업혁명이라는 새로운 환경에서는 농업의 방식도 이전과는 달라야한다. 이제는 기술이 정책과 사회변화를 이끌어 내는 시대이다. 특히 기존의 농식품 산업과 첨단기술과의 융합을 강화해야 하는 만큼, 전문 지식과 기술력을 갖춘 외부 농업기술 이외의 전문가와의 협력이 중요해지는 시대가 되었다. 따라서 농업에 대한 외부 전문가들의 관심과 이해를 향상시키고 새로운 기술을 농업부문에 신속하게 도입하여 새로운 개념의 일자리 창출에 농업이 기여함은 물론 4차 산업혁명으로 인한 급격한 사회변화를 따라잡을 수 있는 원동력이 될 것이라 생각한다.
<이성돈의 제주농업의 뿌리를 찾아서> 코너는?
농촌지도사 이성돈의 '제주농업의 뿌리를 찾아서'는 제주농업의 역사를 탐색적으로 고찰하면서 오늘의 제주농업 가치를 찾고자 하는 목적에서 시작되었습니다.
이 기획 연재글은 △'선사시대의 제주의 농업'(10편) △'역사시대의 제주의 농업'(24편) △'제주농업의 발자취들'(24편) △'제주농업의 푸른 미래'(9편) △'제주농업의 뿌리를 정리하고 나서' 편 순으로 이어질 예정입다.
제주대학교 농생명과학과 석사과정 수료했으며, 1995년 농촌진흥청 제주농업시험장 근무를 시작으로 해, 서귀포농업기술센터, 서부농업기술센터, 제주농업기술센터, 제주농업기술원 등을 두루 거쳤다. <편집자 주>
