일본산업뉴스요약

포스트 헤이세이의 미래학 제 6부: 함께 창조하는 에코∙에코노미
AI가 바꾸는 농업
기상 예측으로 식품 로스를 방지

일본의 전국민이 매일 밥 한 공기 분의 음식을 버리는 양에 해당하는 식품 폐기로 인한 낭비를 가리키는 ‘식품 로스’. 그 해결의 열쇠를 쥐고 있는 것이 기상 예측이다. 생산 및 물류 현장에서 수급 조정을 위해 날씨를 파악하고 활용하는 것은 불가결하다고 한다. 기상 조건에 판매가 좌우되는 것이 아닌, 고도의 예측으로 돌발 사태를 피할 수 있는 날이 가까워지고 있다.

한 식품 제조사의 공장. 컴퓨터에 전송된 상품의 수요 예측을 확인한 생산 관리자는 그 예측 데이터에 맞게 라인의 가동률을 조절한다. 이것은 일본기상협회와 NEC가 실시한 실증 실험의 한 장면이다. 상품 수요의 예측 데이터 덕분에 제조사는 생산량을 20% 줄여 과잉 생산을 방지할 수 있었다. 일본기상협회와 NEC는 식품의 수요 예측을 지원하기 위해 기상 데이터 등을 체계화한 서비스 구축을 목표로 하고 있다.

청량음료와 스프 등의 식품은 날씨에 따라 매출량이 크게 달라진다. 일본기상협회는 ‘어떤 날씨’에 상품이 ‘얼마나 팔렸는지’라는 날씨와 매출의 관계를 분석. 그 결과와 기상 예측을 조합해 ‘언제, 어느 상품이 얼마만큼 팔릴 수 있는지’를 예상한다.

일본기상협회가 단독으로 실시한 다른 실험에서는 두부와 중국 냉면의 간장의 폐기를 줄이는데 성공. 올해, 이 수요 예측 시스템에 NEC의 인공지능(AI)을 도입해 정밀도를 높였다. 7월을 목표로 예측 서비스 제공을 시작할 예정이다.

이러한 배경에는 식품 로스 문제가 있다. 그 양은 연간 약 621만톤으로 추정되며, 이것은 국제 기관이 개발도상국에 식량을 원조하는 양의 2배에 해당되는 규모이다. 소비자청(消費者庁)이 작년에 실시한 조사에 따르면, 소비자의 65%가 이 문제에 대해 “알고 있다”라고 답했지만, 개선되지 않고 있는 실정이다.

수요 예측 시스템을 이용한다면 소매업자는 수 주 후의 발주를 앞당길 수 있다. 제조사도 수주한 후에 제조할 수 있어 수급 오차로 인해 발생되는 식품 로스를 큰 폭으로 삭감할 수 있다.

이러한 시스템에 주목하고 있는 것은 농업 등 1차 산업 관계자들이다. 1차 산업은 날씨에 좌우되기 쉽고, 생산 조정이 어려운 분야로, ‘재고 제로’가 오랫동안 과제로 남아있었기 때문이다.

기상 데이터를 수집해 농작물이 잘 자랄 수 있는 환경을 인공적으로 구축하는 실험을 식품업체 가고메가 실시하고 있다고 들은 기자는 3월, 가고메의 토마토 농장 ‘이와키 오나하마(小名浜)농원’(후쿠시마 현)을 방문했다. 온실 하우스 내에 설치된 ‘온실 내 환경 센서’라고 하는 장치로 온도 및 습도, 이산화탄소 농도의 데이터를 수집하고 있었다.

“오늘은 일사량이 많아 토마토가 잘 자랄 수 있도록 온도를 높이고 있습니다”. 재배 관리자인 마노메(馬目) 씨(36)는 이렇게 설명하며 기상 데이터가 수집되어 있는 태블릿을 사용해 천정의 창문 개폐와 영양제 양을 조절했다.

이와 같은 온실 하우스는 안정적 생산이 가능해 생육 부진 등으로 폐기되는 토마토를 줄이려는 것이 그 목적이지만, 가고메는 미래를 위한 수량 예측 시스템 개발을 추진하고 있다.

시스템을 개발하고 있는 곳은 국립연구개발 법인 산업기술종합연구소(이마라기 현). 연구실의 컴퓨터 화면에는 숫자 행렬이 아래에서 위로 계속 이어지고 있었다. “기상 데이터와 토마토의 생육 데이터를 AI에게 학습시키고 있습니다”라고 가와지리(河尻) 주임연구원이 설명했다. ①AI, ②통계학, ③수리 모델이라는 3가지 요소로 분석. 시스템이 환성된다면 수 주 후의 시장 수급도 예측할 수 있게 된다.

1989년에 상영된 미국 영화 ‘백 투더 퓨처2’에서 수 초 후에 비가 멈추게 될 것이라는 것을 아는 장면이 있다. 기상 예측의 정밀도는 향상되고 있어 약 30년 전의 영화와 같은 예보는 더 이상 영화 속 이야기가 아닌 시대가 되고 있다. 정확한 식품 수요에 대한 예측은 어려운 재고 정리로부터 생산자를 해방시키고 경영을 호전시킨다. 인력부족이 심각한 농업에 있어서 젊은 인재가 증가하게 되는 기폭제 역할도 가능하다. 각 가정에서도 기상 악화로 야채의 가격 상승 및 폭락이 없어져 안정적인 소비가 가능하게 된다.

기상 예측의 정밀도 상승은 산업에서 노동 시장, 소비 행동까지도 바꿀 가능성이 내재되어 있다. 하지만 아쉬운 면도 있다. 농작물의 가격과 품질을 균일하게 유지해 낭비를 줄이는 것은 환영할 만한 일이지만, “올해의 토마토는 무척 달다” 등 해마다 음식에 대해 이야기하며 서로 인사를 나눌 기회가 적어지게 된다면 개인적으로는 조금 쓸쓸한 느낌을 받을 것 같다.

-- 기상청의 데이터 활용을 위한 산학 연대 --
정부는 메이지(明治)시대, 식산흥업(殖産興業)을 위해 서양의 첨단 기술 및 학문의 도입에 주력했다. 일본의 기상학의 역사도 ‘초빙된 외국인’에게 이끌려가는 형태로 시작, 기상청의 전신인 도쿄기상청은 1875년에 설치되었다.

관측망이 정비되고 일본에서 최초로 일기 예보가 시작된 지 얼마 지나지 않은 1889년, 학회지 ‘기상집지(氣像集誌)’에서 한 논설위원이 기상학이 잘 보급되지 않고 있는 현실을 안타까워하며 ‘기상학의 응용 확장’이 필요하다고 주장. 기상 변동을 파악한다면 농업 및 공업 등에서도 유효할 것이라는 것을 국민에게 이해시키는 것이 중요하다고 설명했다. 일상 생활에 도움이 되는 실용적 학문으로써의 활용을 촉구한 것이다.

관측 데이터를 수집해 분석하고 그 결과를 활용한다면 예측이 가능하다. 실제로 관측 기술 및 이론의 발전으로 태풍, 폭우, 지진 등의 자연 현상을 파악할 수 있게 되었고, 예보의 정확도 향상에도 기여했다.

기상학의 ‘응용’은 1990년대 컴퓨터 등 정보 기술 발전으로 더욱 활발해졌다. 레저와 관광 등 특정 목적을 위한 일기 예보가 요구되기 시작한 것을 배경으로 기상업무법(氣象業務法)이 1993년에 개정. 기상청에 따르면 그 전까지 허가된 민간 사업자는 해운업 등 특정 이용자용 예보를 제외하고 기상청 예보를 설명하는 것에 불과했지만, 법 개정 이후 1994년부터는 기상청의 데이터를 이용해 일반용 예보를 발표할 수 있게 된 것이다. 이후 민간 사업자들의 참여가 늘면서 2017년 말 시점에서 예보 업무를 하가 받은 사업자는 118명에 달한다. 2007년에 긴급 지진 속보를 제공하는 사업자들의 급증 등의 이유로 1993년의 4.5배가 된 것이다.

2001년에 허가를 얻은 서퍼를 대상으로 기상 예보를 제공하는 Surflegend(가나가와 현)은 독자적 기술로 파도의 변화를 예측해 웹이나 스마트폰 앱을 통해 각 지점마다 난이도를 표시해주고 있다. 일본기상(日本気像)(오사카 시)는 2015년부터 웹 상에서 전국 시∙구∙정∙촌 별로 무지개 발생 예보를 제공하고 있다.

모든 사물이 인터넷으로 연결되는 IoT와 인공지능의 발달로 기상청이 축적해온 데이터를 비즈니스 현장에서도 활용할 수 있도록 2017년 3월, 산∙학∙관이 연대해 ‘기상 비즈니스 추진 컨소시엄’을 설립했다. 예를 들어, 2주 후의 기온을 예측해 기업이 자동판매기 음료의 종류를 바꾸거나 난방기구의 발매 시기를 조정하는 등, 손실 방지 및 이익 향상을 지원하려는 것이다.

2018년 1월에는 ‘기상 데이터로 미래를 꿈꾸는 아이디어 콘테스트’를 실시. 기업인과 학생, 기상캐스터 등 약 40명이 참가해 생활을 풍요롭게 하기 위한 기상 데이터의 활용 방법을 논의해 발표했다. SNS에 올릴 멋진 풍경 사진을 찍을 수 있는 타이밍을 예측하는 서비스 등의 안건들이 나왔다. 기상청정보 이용추진과의 담당자는 “예산 때문에 실현은 쉽지 않겠지만 이러한 활동들은 데이터를 활용해 풍요로운 세상을 실현하는 첫 걸음이 될 것이다”라고 말한다.

 -- 끝 --