시설원예 스마트팜은 하드웨어 중심의 1세대에서 정보통신기술(ICT)·인공지능(AI) 등을 활용한 소프트웨어 중심의 2세대로의 전환을 앞두고 있다.

농촌진흥청(청장 권재한)은 2세대 스마트팜 구현의 핵심 기술로 최근 개발한 ‘순환식 수경재배’와 ‘아라온실 플랫폼’이 환경친화적이고 효율성까지 갖췄다며, 기술 보급과 상용화에 힘쓰고 있다고 밝혔다.

최근 우리 스마트팜 시장에는 높은 생산성과 안정적인 품질을 제공하는 온실 환경관리 의사결정 서비스 등 다양한 2세대 스마트팜 기술이 등장하고 있다. 더 나아가 기후변화와 국제 유가 상승 등 대외 여건 변화로 친환경 기술까지도 적용해야 한다는 요구가 많다.

특히, 2050 탄소중립이 국제사회 기본 기조로 떠오르면서 국내 스마트팜의 수출 경쟁력 확보를 위해 친환경 스마트팜은 필수조건이 되고 있다.

이에 농촌진흥청은 2세대 스마트팜 기술 상용화와 농가 보급을 위해 다양한 민관 협력을 진행 중이다.

△순환식 수경재배 기술= 스마트팜에서 배출한 물과 비료를 재사용해 환경 오염을 줄이고 자원 낭비를 최소화할 수 있는 기술이다. 2028년 10% 보급을 목표로 올 한 해 전국 16곳에서 신기술보급 시범사업을 추진하고 있다. 지난 4월 논산 현장 설명회를 시작으로 시군별 순환식 시스템 점검과 양액 관리 현장 기술을 지원하고 있다. 비료 절감 효과가 커 적용 농가들의 만족도가 높다.

순환식 수경재배 기술을 농가에 적용하면 비 순환식 수경재배 대비 한 해 농업용수는 10∼30%, 화학비료는 20∼40% 절감할 수 있다. 또한, 비료 절감으로 비 순환식 재배보다 탄소 배출량을 토마토 63%, 파프리카 61%, 딸기 26%씩 경감시킬 수 있다. 이 결과를 바탕으로 2025년에도 전국 14개소에서 시범사업을 추진할 예정이다. 순환식 수경재배 시 농가 생산비 절감(ha당)은 비료구매비 10~15백 만 원 절감된다. 

농촌진흥청은 시범사업과 더불어 산업체, 대학, 연구기관 등 7개 기관 공동으로 ‘폐양액 배출 제로형 수경재배 현장 실용화 기술 개발’도 추진하고 있다. 작물 재배 전 주기(준비․재배․종료) 양액 관리, 배액 내 질소와 인 제거, 수경재배 문제 병원균 판별과 방제, 딸기 순환식 수경재배 모형(모델) 개발과 실증 등을 포함하고 있다. 

△아라온실 플랫폼= 기업마다 서로 다른 냉난방, 환기 등 정밀 온실 환경관리 서비스들을 전용 앱스토어를 통해 마치 스마트폰에서 앱을 내려받듯 저렴한 비용으로 설치, 활용할 수 있는 온실 종합관리 플랫폼이다. 

농촌진흥청은 아라온실을 보급하기 위해 올해부터 한국시설원예협의회와 대학, 한국전자통신연구원, 한국농업기술진흥원 등의 전문가 협의체와 국내 주요 스마트팜 기업 19곳이 참여하는 상용화 드림팀을 운영하고 있다.

아라온실을 활용하면, 인공지능에 기반한 프로그램을 설치, 사용할 수 있어 생산성은 37.6% 높아지고, 노동력은 11.1% 절감해 농가 소득이 46.3% 정도 향상될 것으로 예상된다. 농촌진흥청은 순환식 수경재배 시 효율적인 급액 관리 프로그램과 유류, 전기 등 에너지 점검(모니터링), 방제비 절감을 위한 농약 살포 이력 관리 등 다양한 비용 절감 앱을 상용화 시점에 맞춰 배포할 계획이다.

농촌진흥청은 상용화 드림팀 참여 국내 기업과 협력해 올해 3월부터 개발 지침(가이드라인)과 공개소스(오픈소스)를 활용해 기존 제품과 접목할 수 있도록 기술을 분석하고 시제품 제작에 들어갔다. 2025년에는 현장 실증 연구과제를 통해 3개소 현장에 적용하고, 2026년에는 신기술보급 시범사업을 통해 8개소에 보급할 수 있도록 기술을 지원하고 있다. 또한, 완성도 높은 상용 제품이 보급되도록 전문가 협의체를 구성, 플랫폼 요소기술 표준화와 검증 체계도 마련 중이다.

농촌진흥청 국립원예특작과학원 김명수 원장은 “전 세계적으로 심각한 기후변화와 자원 고갈이 우려되는 상황에서 우리나라 시설원예 산업의 지속가능성을 확보하고 동시에 친환경 스마트팜을 통해 수출 경쟁력을 높여야 한다.”며, “적극적인 민관 협력과 규제혁신으로 순환식 수경재배와 아라온실을 조기 상용화함으로써 탄소배출 저감과 다양한 지능형 에너지 절감 서비스 보급에 기여하겠다.”고 말했다.

(농업환경뉴스 = 김선옥 기자)