![](https://techblogpedia.com/wp-content/uploads/2022/09/스마트팜.png)
스마트팜 이란 ICT 정보통신 기술을 이용하여 농작물 재배시설의 온, 습도, 토양 영양분 등을 분석하여 최적의 환경에서 농작물을 키우는 기술입니다. 스마트팜의 세계 시장은 연평균 9.8% 성장하고 있으며 국내의 경우도 연평균 15.5%씩 큰 폭으로 성장하고 있습니다.
스마트팜 개념
이를 구축하는데 필요한 기술 요소는 농촌진흥청에서 개발한 3세대 스마트팜을 통해 쉽게 이해해볼 수 있습니다. (아래 그림 참고)
![3세대 스마트팜 개념도](https://techblogpedia.com/wp-content/uploads/2022/08/image-5.jpeg)
기존 1세대 기술이 단순히 스마트폰이나 CCTV를 통해 원격으로 감시, 제어를 하는 방식이었다면, 3세대 기술은 작물의 생육환경을 클라우드 서비스를 이용해 자동 분석해 제어하는 시스템으로 진화하였습니다.
기존세대 | 3세대 기술 |
농장을 디지털화하여 원격으로 모니터링하고 제어가 가능하여 편의성을 향상하는데 중점을 두었으나, 환경설정과 제어는 사람의 경험에 의존하는 한계점을 가짐. | 센서 정보를 통해 생육환경을 수집하여 클라우스 서비스의 인공지능 시스템, DB를 기반으로 분석하며, 이를 기반으로 자동 제어하여 작물생육 및 품질의 상향 평준화 달성 |
스마트팜 주요 기술
주요 기술은 크게 다음과 같이 센서, 통신, 제어, 분석기술로 나누어 설명할 수 있습니다.
1. 센서 디바이스
IoT 센서 Device와 소형 무선통신 기술을 이용해서 다음과 같은 데이터를 수집합니다.
- 온실 하우스의 온도/습도 데이터
- 외부환경(풍향, 풍속, 강수, 일조량) 데이터
- 온실내 CO2 농도 센서, 토양온도/습도
2. 통신기술
수집된 데이터를 클라우드 분석 시스템까지 전송하기 위해 LTE-M, LoRa, NB-IoT와 같은 저전력 통신기술을 사용합니다. 이는 전송속도는 빠르지 않지만 전력소모가 적기에 소형 센서 장치에 적합한 특징을 가집니다.
![IoT 센서장치 구성도](https://techblogpedia.com/wp-content/uploads/2022/08/image-21.png)
위의 그림은 지능형 센서 플랫폼의 구조를 나타낸 것으로, IoT 센서에 의해 얻은 데이터가 통신 네트워크를 통해 클라우드 서버의 분석시스템까지 이동하는 개념을 나타냅니다.
통신기술 | 특징 |
sigfox | 2달러에 불과한 초저비용 사물인터넷 통신모듈 |
nb-IoT/LTE-M | 저렴한 모듈과 통신 요금으로 전국 LTE 기지국을 기반한 장거리 통신이 가능한 방식 |
LoRa | 16Km의 장거리 통신이 가능한 사물인터넷을 위한 통신규격. sigfox보다 빠른속도가 장점 |
3. 장치제어 기술
복합 에너지 관제를 통해 난방비용 절감 등의 효율적인 에너지 관리를 수행합니다. 주 제어대상은 다음과 같습니다.
- 온도 및 습도 조절을 위한 천창, 측창 창문의 개방
- 보온재, 유동팬, 환기팬의 제어
- 물과 영양액 등의 제어
3. 데이터분석
이렇게 수집된 데이터는 영상, 센서, 날씨 정보 및 병해충 DB, 작물 DB 등을 분석하여 영양이나 질병 예방을 위한 최적의 정보를 제공할 수 있습니다.
이러한 분석데이터는 선도 농가나 기존 유사 작목의 재배패턴을 참고하여 제공되므로, 경험이 부족하거나 초보 영농민도 기존의 데이터를 활용해 최적의 환경에서 작물재배가 가능하여, 생산성과 품질이 상향 평준화되는 효과를 기대할 수 있습니다.
구축비용
문제점: 다소 높은 비용
Smart Farm은 앞서 설명해 드린 것처럼 최신 ICT 기술을 이용해서 농작물 재배 및 생산물의 품질을 높이는 효과가 있지만 구축비용에 있어 다소 비싸다는 문제점이 있습니다.
대략, 스마트팜의 구축 비용을 보면, 비닐하우스 및 각종 센서, 장치제어 및 분석플랫폼 등을 포함하면 대략 1평당 50만원에 이르는 것으로 알려져있습니다.
해결방안
이러한 비용 부담을 줄이기 위해 초기 투자비와 운영비를 최소화할 수 있는 ‘보급형 모델’을 개발하였습니다. 가령, 기존 비닐하우스나 노지에 ICT 시설을 공급하는 ‘단독형/연동형 스마트팜’을 이용하면 구축비용을 평당 10만~20만원 까지 낮출 수 있습니다.
또한 매해 농림축산부에서 진행하는 청년교육생 모집을 통해 무료 1년 과정을 미리 경험해볼 수 있는 ‘스마트팜 혁신밸리’를 운영하고 있으므로 이를 통해 최소비용으로 스마트팜을 운영할 수 있는 기술을 배울 수 있습니다.
농침축산부의 2022년 신규 청년교육생 208명을 선발하였는데 모집경쟁률이 3:1에 이를 정도로 경쟁률이 높았습니다.
스마트팜 매해 연평균 15% 이상 성장하는 산업으로 미래가 기대되는 산업의 하나입니다. 귀농 창업에 관심이 있으시다면, 꼭 무료 교육사업에도 지원하여 혜택을 받으실 수 있기를 바랍니다.