일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2023.4.10

AI와 로봇이 농업을 변혁
글로벌 식량위기 우려, 타업종도 속속 참여

글로벌 식량위기 우려로 농업의 모습이 크게 달라지려 하고 있다. 2050년까지 세계 인구는 100억 명에 이를 전망이어서 식량위기의 심각화가 우려되고 있다. 이를 피하기 위해서는 농업 생산성을 현재보다 50% 이상 높여야 한다. 이 목표를 달성하기 위해 최신기술을 구사하는 움직임이 활발해졌다. IT나 일렉트로닉스 등 타업종의 농업 참가도 잇따르고 있다.

세계 농업을 둘러싼 환경은 녹록치 않다. 고령화나 노동력 부족 문제도 심각해지는 가운데 환경 부하 저감을 위해 앞으로는 화학비료 이용도 제한된다. 인건비와 자재비도 급등하고 있어 심각한 상황이다.

미국에서 5년마다 발표되는 미국 농무부(USDA)의 보고서(2019년판)에 따르면 12년에 56.3세였던 미국 농업 종사자의 평균 연령은 17년에 57.5세까지 올랐다. 그 후에도 세계 각지에서 고령화 경향은 계속되고 있다.

환경 부하 저감에 대한 요구도 엄격해지고 있다. 유럽에서는 30년까지 농약 사용량을 50% 줄이고, 화학비료 사용량을 20% 줄인다는 목표를 제시했다. 인건비와 비료값, 에너지 요금 급등도 고민스러운 문제다. 러시아의 우크라이나 침공을 계기로 식량 안보도 위협받고 있다.

이러한 과제는 세계 공통이지만 일본은 특히 현저하다. 농림수산성에 따르면 22년 농업 종사자의 평균 연령은 68.4세. 전체의 70% 이상이 65세 이상이다. 신규 농업 종사자도 감소하는 추세다. 15년에 6만 5,000명이던 신규 종사자는 21년에 5만 2,300명으로 줄었다.

비료값도 급등하고 있다. 농림수산성이 발표한 농업물가 지수에 따르면 23년 1월 시점에서 비료 물가지수는 전년 동월 대비 약 40%나 올랐다.

일본에서도 화학비료 사용량을 줄이기 위한 움직임이 나타나고 있다. 농림수산성은 화학비료 사용량을 16년 대비 30년에 20% 감소, 50년에 30% 감소라는 목표를 제시했다. 하지만 화학비료에 의존하지 않는 유기농업과 관련해 일본은 세계에 비해 뒤처져 있다.

-- 어프로치는 크게 두 가지 --
이러한 농업 분야의 과제는 예전부터 지적돼 왔지만 최근 2, 3년 사이에 현저하게 부각되었다. 그래서 이러한 상황을 AI(인공지능)나 로보틱스, 센싱, 클라우드와 같은 기술로 타개하려는 움직임이 활발해지기 시작했다.

어프로치는 크게 두 가지다. 하나는 작업 자동화다. 가능한 한 많은 농사를 자동화해 노동력 부족을 보완하는 동시에 비용 절감으로 연결한다. 파종과 수확, 비료 살포 등 그동안 자동화가 어려웠던 작업을 AI나 로보틱스 기술을 통해 기계가 담당할 수 있도록 한다. 트랙터 등 농기계의 자율주행을 위한 대응도 시작됐다.

다른 하나는 데이터 활용이다. 노지나 하우스에 설치한 센서의 데이터나 위성사진 등을 클라우드에 집약. 이를 분석하여 적절한 물이나 비료 살포, 온도 관리 등을 실시해 단위면적당 수확량을 늘린다.

수집한 데이터를 기본으로 수확량을 예측하고, 소매점까지의 공급망 최적화를 도모한다. 앞으로는 수집한 데이터로 농장의 ‘디지털 트윈’을 구축해, 가일층의 수확량 증가나 서플라이 체인을 최적화한다.

미국의 Deere나 구보타 등 대형 농기계 업체, 가고메와 같은 식품업체가 정력적으로 대응하고 있다. 최근에는 IT나 일렉트로닉스 등 타업종의 참가도 잇따르고 있다.

<표> 타업종의 농업분야 참여

-- 마이크로소프트와 지멘스, 소니 그룹도 참여 --
예를 들면, 미국 마이크로소프트는 23년 3월에 클라우드 기반 ‘Azure’의 새로운 농업용 서비스 ‘Azure Data Manager for Agriculture’의 프리뷰 버전을 발표했다. 지상의 센서에서 나오는 데이터나 위성사진, 기상정보 등 농업의 밸류체인 전체의 데이터를 클라우드에 수집해 분석하는 것을 지원한다.

독일 지멘스는 농업분야용 디지털 트윈을 개발하고 있으며, 고층 건축물에서 채소와 과일을 생산하는 ‘수직농업(Vertical Farming)’에 주력한다.

일본에서는 NTT동일본이 농업사업회사인 NTT애그리테크놀로지(도쿄)를 19년 7월에 설립했다. IoT(사물인터넷)를 활용한 고도의 환경 제어나 AI를 이용한 환경/생육 데이터의 분석에 의한 수량 예측이나 인원 배치 최적화 등에 힘쓰고 있다.

자동차 업계도 농업에 관심을 보이고 있다. 덴소는 방울토마토 자동수확 로봇 ‘FARO’를 개발했다. 아사이농원과 공동 출자로 애그리드(AgriD, 미에현)를 설립하고, 미에현에 농업용 하우스를 설치. 20년부터 방울토마토를 재배하여 출하하고 있다.

도요타자동차는 홋카이도대학 Vehicle-Robotics연구실의 노구치(野口) 교수 연구팀이 추진하는 ‘과수원용 로봇 비이클’ 연구개발 프로젝트에 참여하고 있다. 이 프로젝트를 이용하는 차량의 모터나 배터리 같은 구동계에 ‘프리우스’와 동일한 것을 활용하고 있다.

소니 그룹도 농업 분야에 관심을 기울이고 있다. 홋카이도대학의 노구치 교수 연구팀이 진행하는 연구에 참가해, 이미지 센서 등 센싱 기술의 농업 응용을 탐구한다. 아울러 소니 그룹은 22년 4월, 홋카이도대학 내에 새로운 부문 '소셜/이노베이션 부문 for Planetary Boundaries'를 개설했다. 농업이나 임업, 해양 분야의 과제나 환경 과제를 해결하는 기술과 솔루션을 개발한다.

NTT 그룹도 노구치 교수 연구팀과 연구를 추진하는 등, 홋카이도대학을 중심으로 스마트 농업의 산학관 제휴가 진행되고 있다. 노구치 교수는 “타분야와 융합함으로써 농업을 게임 체인지 할 수 있다”라며 그 의의를 강조한다.

-- 스마트 농업 교육을 시작 --
농업용 신기술 제안은 증가하는 반면에 농업 종사자들이 신기술을 제대로 다루지 못하면 의미가 없다. 그래서 대학을 중심으로 스마트 농업 도입을 촉진하는 인재 육성에 주력한다. 홋카이도대학은 22년 농림수산성의 위탁사업에 채택되면서 '스마트 농업 교육 거점 대학'으로 지정됐다.

현역 농업 종사자나 교원을 대상으로 스마트 농업 연수를 실시하거나 온라인 교재를 제작하기도 했다. 또한 로봇이나 AI 등을 활용한 농업 교육과 연구개발을 실시하는 거점 ‘스마트 농업 교육 연구 센터’(가칭)를 23년 6월에 오픈한다.

아키타현립대학도 스마트 농업 교육에 주력한다. 21년에 학부에서 독립한 ‘애그리 이노베이션 교육연구센터(AIC)’를 개설했다. 대학 부속시설로는 일본 최대인 약 190ha의 농장을 활용할 수 있는 것이 특징이다.

22년도에는 '스마트 농업지도사'를 육성하는 프로그램도 시작했다. 아키타현립대학이 인정하는 독자적인 자격으로 IT나 로봇 등을 활용하는 농업에서 필요한 새로운 지식과 기술, 기능을 지원하거나 지도할 수 있는 인재를 가리킨다.

관심은 높았다. 첫해부터 예상을 뛰어넘는 희망자가 모였고, 2년째가 되는 23년도는 희망자수가 더욱 늘었다. AIC 센터장이자 아키타현립대학의 교수인 니시무라(西村) 씨는 “실습도 있어 교육의 질을 보장하기 위해서는 인원수를 줄이지 않을 수 없는 상황이다”라고 말한다.

-- 끝 --

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