스마트팜에서 AI가 하는 역할이 무엇인가요?
Q: 스마트팜에서 AI가 하는 역할이 무엇인가요?
# Smart farming, Smart agriculture이란?
국내에서는 스마트팜 (Smart farm)이라고 부르고 있지만 글로벌하게는 스마트 농업 (Smart agriculture)라고 불리고 있는 새로운 방식의 농업 시스템은 현재 전반적인 농업 프로세스의 변화를 주고 있다. 사실 5년 전까지만 해도 스마트 팜에 대한 전반적인 지식이나 기술이 부족하였고 국가 연구 단계일 뿐 실질적인 활용이 되는 사례는 많지 않았다. 하지만 4차 산업 시대와 더불어 SW 기술의 발달과 기후 변화와 코로나 바이러스로 인해 농업 분야의 생산량이 급격히 감소되는 영향으로 농업의 스마트화가 빠른 속도로 진행 중이다. 그렇다 보니, 과거와 달리 스마트 팜에 대한 관심이 높아졌을 뿐만 아니라 이미 전 세계적으로 스마트 팜에 대한 대중적인 확산이 이루어지고 있으며 국내 역시도 여러 지자체에서 스마트 팜에 대한 지원을 적극적으로 해주고 있는 걸 볼 수 있다.
Bro가 질문한 스마트팜에서 AI가 하는 역할은 Smart agriculture, 즉 국내에서는 Smart farming을 의미한다. 이전에도 농업에 필요한 자동화 장치나 기계들이 존재했지만 이제는 인공지능을 활용하여 농업에 있어서 완전 자동화와 더불어 변화하는 복합적인 요소들을 분석해서 미리 예측하는 것을 의미한다. 따라서 국내에서 사용되는 스마트팜은 미국이나 유럽과 달리 혼용되어서 사용되기도 하는데 여기서 유의할 점은 정밀 농업이 아닌 인공지능을 기반으로 한 스마트 팜이라는 점이다.
농업과 관련된 구체적인 내용은 아래의 블로그를 참고하면 좋다.
HOOFARM
hoofarm.tistory.com
# Smart agriculture에서의 AI란?
Smart Agriculture (Smart Ag)에서 인공지능이 하는 역할은 크게 생산 효율성의 극대화이다. 거두절미하고 이야기하자면 농업 생산성이 감소되지 않거나 생산하는데 전혀 문제가 없다면 농업 분야에서 인공지능과 같은 최첨단 프로그래밍 기술들은 필요로 하지 않는다. 다른 산업 분야와 달리 농업, 축산업, 수산업 등과 같은 1차 산업 분야는 의외로 매우 보수적이다. 어느 산업 분야보다도 생산성과 이에 따라 달라지는 이윤에 매우 민감할 수 밖에 없는 것이 바로 외부적인 요소들의 영향을 가장 많이 받고 작은 하나의 차이가 생산성에 바로 영향을 주기 때문이다. 다시 본론으로 돌아와서 최근 환경 변화와 사회적 변화에 따라 전 세계적으로 농업 생산성이 떨어지고 농업 활동으로 인한 환경오염이 심각해짐에 따라서 정밀 농업에서 스마트 농업으로 바뀌고 있는 것이다. 결국 농업에서 인공지능이 담당하고 있는 역할은 바로 생산 효율성의 극대화와 새로운 이윤 또는 기존 이윤의 극대화인 셈이다.
# 데이터를 기반으로 한 분석 및 예측
Precise agriculture와 Smart Ag의 차이에서 나타나는 기술이 바로 인공지능인데 그 중에서도 데이터를 기반으로 한 분석과 예측이다. 예를 들어서 R를 사용해서 실시간 변화하는 데이터를 분석하는 방법은 농업 분야에서 달라지는 여러 환경적인 요소들을 실시간으로 분석하고 이를 종합적으로 분석해서 농업 활동에 적용한다. 또한 얻어진 복합 데이터를 기반으로 머신러닝을 통해 인공지능을 학습시켜서 앞으로 변화될 요소들을 미리 파악하고 이에 따라 대처할 수 있게끔 준비하는 과정을 거치게 된다. 결과적으로 환경 요소를 예측하고 사전에 대응을 함으로써 농업 생산성을 지속적으로 유지할 수 있게끔 만들어주는 셈이다.
또한 경제적인 부분도 인공지능이 해결해주는데, 바로 농업 활동에 있어서 비용 절감 효과이다. 기존의 농업은 자동화가 이루어져 있지만 효과적인 비용 절감이 이루어지지 못한다. 필요 이상의 비료 양이나 노동력 낭비가 이루어질 수 있는데 이러한 부분에 대해서 학습 데이터 기반으로 학습된 인공지능이 절감할 수 있는 부분을 찾아내준다. 미국과 같이 기업화된 농업에 있어서는 적은 금액이 모여 큰 비용이 되기 때문에 이러한 작은 차이가 큰 비용 절감으로 이루어진다. 그렇다고 해서 국내에서는 필요 없는 것이 아니다. 스마트 팜이 대중화가 된다는 것은 공장형 농업이 대중화된다는 말이기 때문에 기존의 같은 대지에서도 건물 형태로 지어진 스마트 팜의 경우에는 미국과 같이 기업형 농업 형태가 될 수 있다.
# 인공지능 기반 스마트 팜은 농업 분야의 새로운 트렌드이다.
인공지능 학습에 필요한 데이터를 수집하고 저장하기 위해서는 결국 다양한 센서와 소형 로봇, 드론들이 필요하다. 결국 기존의 농업 방식에서는 스마트화를 하는데 한계가 있기 때문에 스마트 팜 형태의 농업 방식으로 전환해야지 인공지능을 활용할 수 있다. 물론 단기적으로 보았을때는 스마트 팜이 더 비효율적이라고 판단할 수도 있다. 그렇기에 이전까지도 농업에 있어서 기술 변화가 다소 늦어진 경향도 있다. 하지만 전반적인 변화로 인해 이제는 기존에 농업 방식보다 스마트화를 하는 것이 효율성에 있어서 높다는 것이 점차적으로 증명되고 있다. 사실 효율성뿐만 아니라 환경오염에 따른 먹거리의 안전성이 위협받으면서 생산의 전반적인 정보를 알 수 있는 스마트 팜이 중요해지고 있다. 또한 이제는 디지털 농업화가 이루어지면서 스마트 팜으로 인해 탄소 크레디트이나, 물 크레디트와 같은 새로운 형태의 농업 가상 자산을 취득할 수 있게 되었다.
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