전기전자/정보통신

Nikkei Computer_2017.6.22 특집 요약(p20~33)

Agri-Tech, 농업 4.0
제조업을 초월한 IoT 혁명이 시작된다

FinTech, 인더스트리 4.0. 금융 및 제조 등 다양한 분야에서 최첨단 IT를 활용한 업계 변혁의 기운이 고조되는 가운데, 일본에서 급속하게 각광을 받고 있는 것이 농업분야에서의 IT활용, Agritech이다. 일본의 농작물은 안전성 및 품질이 높은 것으로 정평이 나 있는 반면, 일본 농업은 위기의 상황에 직면하고 있다. 급속한 고령화 및 인력부족으로 포기 농지가 급증, 농업 기술을 전승하는 후계자를 늘리는 것 또한 어려움이 있다. 이런 상황을 타파하는 구원 투수로써 Agritech에게 새로운 기대를 모으고 있다. IoT(Internet of Things)를 주축으로 한 농가 및 기기 제조업체의 도전을 비롯해, 산∙관∙학 협동으로 데이터 공통화를 지향하는 움직임도 시작되었다.

Part 1. IoT 자작(自作), 90% 저렴하게

대규모 생산자가 도입한다는 이미지가 강했던 농업 IT. 클라우드 및 모바일, IoT를 활용한 어그리테크(Agritech) 시대를 맞이하여 농업 IT의 코모디티(일용품)화가 급속하게 진행되고 있다. 홋카이도 및 가나가와(神奈川)현 등, 전체의 80%를 차지하는 전국의 중소 생산자가 농업 IT를 이용하기 시작했다.

● 전직 후지쓰 SE가 도전하는 직접 만든 데이터 분석
신치토세 공항에서 자동차로 1시간. 홋카이도 쿠리야먀초우(栗山町)에서 토마토와 피망, 보리를 재배하는 지유코우바(JIYU KOUBA)의 호리타(堀田) 대표는 10동의 비닐 하우스의 상태를 사무실의 PC나 스마트폰으로 체크하는 것이 하루의 일과이다. 각 동에 설치한 여러 개의 센서로 1분마다 온도 및 습도, 이산화탄소(CO₂) 농도를 측정. 근거리 무선통신의 ZigBee와 3G데이터 통신으로 퍼블릭 클라우드(Public Cloud)에 데이터를 전송한다.

호리타 씨는 데이터를 체크하여 비닐하우스의 환경변화를 감시한다. 비닐하우스 안에는 하루 종일 광합성이 진행되어 CO₂ 농도가 한꺼번에 낮아진다. 이 현상을 감지하게 되면 실온이 낮아도 환기구를 열어서 CO₂농도를 평상시 레벨로 돌아오게 한다. 이러한 상세한 판단을 내리게 하는 재료로써 데이터를 이용하고 있다. 「과거의 데이터와 비교하면서 현재의 상황을 파악하는 시스템이 필요하다고 생각해, 센서 기기를 설치했다」라고 호리타 씨는 말한다. 이 시스템은 2015년부터 이용하고 있다.

호리타 씨는 전직 후지쓰의 SE이다. 홋카이도의 거점에서 공공단체용 시스템을 관리하고 있었으나, 제2의 인생으로 농업의 길을 선택했다. IoT시스템을 실현하는데 있어서 옛 직장의 후지쓰 등의 기존 IT벤더 제품 및 서비스는 이용하지 않았다. 비용이 비쌌기 때문이다. 농업용 센서 기기는 보통, 개당 20엔부터 40엔 정도. 비닐하우스 10동 전체에 부착한다고 하면 적어도 200만엔은 있어야 한다. 「하우스 전체의 매상보다 비싼 기기는 아무래도 들여올 수 없다」(호리타 씨).

-- 기기는 일회용품, 어떻게든 저렴하게 --
그가 선택한 것은 자작 IoT 시스템을 실현하는 길이었다. 같은 후지쓰 SE 출신인 요시다 사장이 2015년에 삿포로 시에서 창업한 농업 IT벤처인 어그리 센싱에게 협력을 부탁했다. 「기기는 일회용이라도 괜찮다. 어떻게든 비용을 낮추자」라는 호리타 씨와 요시다 씨의 생각이 일치했다.

센서가 들어간 본체는 1대당 1만 9,000엔. 싱글 보드 컴퓨터의 Raspberry Pi를 탑재하여 센서는 1개당 1,500엔 정도로 시중에서 판매되고 있다. 단3형 건전지 2개로 1년간 작동할 수 있다. ZigBee는 전송거리가 짧고 속도는 느리지만, 저렴하며 소비전력을 줄일 수 있다.

● 클라우드로 매상 배증을 노린다
가나가와(神奈川)현 미우라시(三浦市)의 야마모리(山森)농원. 시내 18개소에 있는 총 3헥타르(3만평방미터)의 밭과 총 10아르(1,000평방미터)의 비닐하우스에서 당근과 무, 양배추 등 10종류 이상의 야채를 생산하고 있다.

농원의 야마모리 대표는 경작지 및 농작업의 관리에 센서와 클라우드 서비스를 이용하고 있다. UECS로 불리는 규격의 환경 계측기기를 밭에 설치하여 온도와 습도, 강우량, 풍속 등을 측정한다. 클라우드에 데이터를 수집해 언제 어느 밭에 어떤 작물을 키우고 있는지, 어떤 비료나 농약을 사용하고 있는지를 한 눈에 볼 수 있다. 토양분석의 결과 및 수확의 예상량, 출하 예정 횟수 등도 농작업 계획에 반영하고 있다.

-- 생산 목표 및 농작업 계획을 공유 --
세븐 일레븐 재팬에서 편의점 점포의 지도를 담당하고 있는 야마모리 씨는 2011년, 가정 상의 개인적인 이유로 아무런 노하우도 없이 귀농을 결심했다. 농업경험을 쌓아가는 속에「인재를 키우면서 경영을 확대하기 위해서는 데이터가 없어서는 안 된다」(야마모리 씨)라고 통감. 2013년에 IT Tool의 도입을 결정했다.

당초에는 IT벤더의 농업용 클라우드 서비스를 사용했지만, 사용감이나 기능에 문제가 있었다고 한다. 따라서 결과적으로 선택한 것은 사이보그의 클라우드 서비스「kintone」이다. kintone이라면 같은 데이터를 재사용할 수 있는 시스템으로 만들기 쉽다. 야마모리 씨가 스스로 커스터마이즈(스스로 사용하기 쉬운 환경을 만드는 것)해서 10명의 농작업자가 생산 목표 및 농작업 계획을 기반으로 한 작업 내용을 공유할 수 있게 했다. 사용 기한 등의 요건이 매년 변경되는 농약 데이터를 Web 경유로 수집하여 농작업 계획에 반영하고 있다.

Part 2. 중점은 데이터의 공통화

중소 농가에서 일반인으로 퍼지기 시작한 Agritech. 다음 과제는 일본 농업 전체의 경쟁력의 최저 수준을 끌어올려 발전시키는 것이다. 그러기 위해서는 농업 데이터의 사양을 공통화하여, 공유할 수 있는 시스템이 반드시 있어야 한다. 산∙관∙학 협동으로 공통 데이터 기반을 구축하는 움직임이 나오기 시작했다.

중소 농가에 이어, 농업기기 제조업체 및 IT벤더, 벤처기업도 Agritech의 활용에 의욕을 보이고 있다. 그 중 하나가 쿠보타이다.

-- 영농 서비스와 자율주행 농업기기를 연동 --
쿠보타의 영농 지원서비스「KSAS(쿠보타 스마트 어그리 시스템)」는 Agritech의 선구적인 서비스의 사례라고 말 할 수 있다. 2014년 6월부터 제공하기 시작했다. KSAS 대응의 농기를 사용하는 농업 생산자는 차재 무선 유닛을 통하여 모내기나 수확 등의 작업을 할 때마다 센서로부터 데이터를 취득할 수 있다. 예를 들어 KSAS 대응의 콤바인으로 벼 베기를 할 때, 엔진의 회전 및 차량 속도 등의 가동 데이터와 수획량, 벼의 단백질 함유량 및 수분량의 데이터를 수집할 수 있다.

-- 유휴농지의 검색 서비스도 --
새로운 서비스도 계속해서 등장하고 있다. 소프트뱅크 테크놀로지는 2016년 7월, 농업 분야에서 제휴하는 벤처 기업의 마이팜과 합병으로 자회사인 리덴을 설립하여, 일본 중의 유휴농지를 검색할 수 있는 사이트인「농지의 창구」를 운영하기 시작했다.

농업사업자가 농지를 임차∙매매할 때에는 각지의 농업위원회에 사업계획 등을 제출할 필요가 있다. 리덴은 사이트 운영과 병행하여 농지의 임차∙매매에 관한 정보 서비스의 제공 및 행정 수속, 영농 계획서 작성을 지원하는 컨설팅 서비스를 2016년 9월에 시작했다.  농산물의 시장 가격 등의 오픈 데이터를 이용하여 최적의 출하 시기를 판단할 수 있는 Web 서비스도 제공하고 있다.

-- 「점(点)에서 「면(面)」의 시도, 더 이상 기다릴 수 없다 --
다양한 시도가 진행되고 있는 Agirtech이지만, 현재에서는 각각의 기업 및 농업 종사자에 의한「점」의 분산으로 머물러 있다. 이것을 일본의 농업 전체의 활성화로 연결시킬「면」의 움직임으로 어떻게 발전시킬까가 중요한 과제로 떠오르고 있다. 일본의 농업이 궁지에 내몰린 상태이기 때문이다.

현재 상황에서는 IT벤더 및 농기 업체가 서로 달라서 시스템 간에 데이터 연계가 안 되는 경우가 대부분이었다. 이것이「점」의 대응을 「면」으로 발전시키는데 있어 커다란 장애가 되고 있다. 농업의 위기를 맞이한 지금이야 말로, 데이터의 공통화를 통해 시스템의 밀접한 연계를 손쉽게 할 수 있게 하여 농가 간에 서로 노하우를 공유하거나 농지 운영을 공동으로 진행할 수 있게 하는 시스템이 요구되고 있다.

-- 기업의 틀을 넘어서 농업 데이터를 통해 연대 --
2017년 5월, 농업 데이터의 공통화를 향한 주목할 만한 움직임이 시작되었다. 내각부 등이 IT벤더 및 농기업체의 서로 다른 시스템간의 데이터 연계가 가능하도록 한「농업 데이터 연계 기반(데이터 플랫 폼)」을 창설한다고 발표했다.

케이오기주쿠(慶応義塾) 대학이 중심이 되어, 일본 마이크로 소프트 및 NTT, NEC, 후지쓰 등의 대형 IT벤더 외에, 쿠보타, 얀마, 이세키 농기(農機) 등의 농기 제조업체, 전국 농업협동조합 연합회 등 총 23단체가 참여를 표명하고 있다. 2017년 안에는 프로토타입을 가동시켜 2019년 4월을 목표로 본격적인 서비스를 개시할 예정이다.

-- 일본 전체에서 농업 데이터를 표준화 --
-- 해외에서도 추진하는 데이터의 공통화 --

Part 3. Made by Japan을 지향해라!

Agritech의 도전을「점」에서 「면」으로 넓혀, 일본의 농업이 성장해 나가기 위해서는 세계시장을 개척하지 않으면 안 된다. 최근에 기대를 받고 있는 것이 IT를 이용해 숙련된 농가의 노하우를 지적 재산으로써 해외에 전개하는 일종의 라이선스 비즈니스이다. 국내에서 품질이 좋은 농작물을 만들어 수출하는「Made in Japan」에 머물지 않고, 숙련 농가의 노하우를 활용한「Made by Japan」을 지향한다는 것이다.

-- 모든 농업 생산자가 활용하기 쉽게 --
농업 분야에서의 IT노하우를 수출로 선행하고 있는 곳은 네덜란드이다. 네덜란드는 복합 환경제어 시스템을 이용하여 대규모 온실에서 토마토 등을 고효율로 재배하여 수출 대국이 되었다. 네덜란드는 이 시스템을 해외에 수출하고 있다. 농수성에 따르면, 일본에서도 네덜란드식 시스템 등을 도입한 온실 및 식물 공장이 약 655 헥타르(655 평방미터) 있다고 한다.

환경제어 시스템에서 중요한 것은 데이터이다. 같은 작물을 같은 방법으로 키운다고 해도 나라마다 수확률 및 품질이 다른 경우가 있다. 그 이유를 추구하기 위해서는「풍부한 데이터량을 갖고 있는 편이 유리하다」(농수성의 사이고 씨).

-- 농업의 BPR (Business Process Reengineering)이 불가결 --
Made by Japan을 지향하기 위해서는 농업의 구조혁명도 필요하다. 「일본의 농업에서 탈피하지 못하는 것은『막번체제(幕藩體制)』가 남아있기 때문이다」. 다카마쓰(高松) 시에 본사가 있는 오차드 앤드 테크놀로지의 마쓰자와(末澤) 대표는 가가와현(香川県)의 독자적인 키위 품종 육성에 힘을 기울이는 등, 세계 탑 클래스의 키위 재배 기술자이다.

마쓰자와 씨는 키위의 세계 시장을 노리기 위해 일본의 농업 혁신을 지향하고 있다. 키위는 순조롭게 재배한다고 해고 수확까지는 6년이 걸린다. 수 개월 만에 수확할 수 있는 야채와는 다르게 「과수는 한번 포기하면 10년 치를 잃게 된다. 반대로 과수로 살아 남는다면, 어떤 농작물로도 살아 남을 수 있다」라고 마쓰자와 씨는 말한다. 

마쓰자와 씨는 현재, 멀리 떨어진 여러 곳의 키위 생산자로부터 협력을 얻어, Excel로 재배 데이터를 수집하고 있다. 일본발(發)의 품종을 국내외의 키위 생산자가 재배하여 세계시장에 1,000톤을 공급하는 체제를 만들려고 하고 있다.

농업 4.0의 실현을 위해서는 다양한 농업 종사자가 IT를 활용 할 수 있어야 할 뿐만 아니라, 전체 업무의 프로세스 혁신, 다시 말해 BPR이 없어서는 안 된다.

   -- 끝 --