ICT 기술과 바이오경제 및 혁신적 농업 기술의 도입을 통한 농업 분야의 변화와 도전 과제 해결 doc_id CNTS-00120004623_1

과거 30년간 정보통신기술(ICT: Information and Communication Technologies)의 응용이 사회 및 경제 부문에 큰 영향을 미쳤다. 오늘날 ICT 도입으로 발생된 변화는 너무도 자명하며, 이에 따른 프로세스의 변화는 우리 삶에 있어 지극히 당연한 부분이 되어버렸다. 최근 ICT를 기반으로 한 발전이 우리에게 기회와 도전이 되고 있다. 기업, 정부, 사회 내에서 자주 사람들 입에 회자되는 용어 중 하나가 바로 ‘빅데이터’이다. 빅데이터는 경제의 다른 모든 부문뿐 아니라 농업과도 관련이 있다. 이에 대해 시스코 시스템(Cisco Systems)社의 기술·전략담당 최고책임자 패드마스리 워리어 (Padmasree Warriro)는 다음과 같이 말한다. 클라우드라고 하면 Gmail, Dropbox, Evernote와 같은 서비스를 떠올리는 사람이 많을 것이다. 또한 기업에서 클라우드 시스템을 이용하고 경우가 많아지고 있으며, 스마트 폰의 보급으로 클라우드가 우리 생활에 가까질 것이라는 말도 많이 듣는다. 앞에서 언급한 단어를 들으면 이것들을 사무실에서 이용하거나, 도시의 사람들이 활용하는 것이 연상된다. 하지만 클라우드의 활용은 1차 산업에서도 진행되고 있다. 특히 농업 분야에서는 이미 활용하는 사례도 많아, 농업을 타겟으로 한 솔루션(이용자의 필요에 맞추어 다수의 서비스를 조합한 제품) 등도 많이 등장하고 있다. 농업 분야에서의 클라우드와 빅데이터의 활용 사례로서 유명한 것이 「클라우드 토마토」일 것이다. 메이지대학이 카와사키시에 위치한 농장에서 수행하고 있는 토마토 재배이다. 운송비용은 지역의 생산적인 경제활동과 그에 따른 인구증가를 결정짓는 중요한 역할을 담당해왔다. 운송과정은 소비자가 지불하게 될 농산물의 가격을 높이거나, 생산자가 현장에서 평가받는 농산물의 가치를 떨어뜨린다. 운송비가 높으면 생산 측면에서 규모의 경제효과가 상쇄될 수 있다. 따라서 경제활동이 더 많이 분산되게 된다. 농촌지역은 통상적으로 높은 운송비의 제약을 많이 받는다. 농업의 투입원료들 중에는 중앙에 집중된 제조업체 및 창고로부터 운반해야 하는 경우가 많기 때문이다. 그리고 그들이 생산한 농산물을 고객에게 전달하기 위해서는 또다시 장거리 운송이 필요하기 때문이다. 유일한 예외의 경우는, 그들이 원자재를 현지에서 조달할 때다. 이 경우도 투입 측면의 원가를 부분적으로 상쇄시키겠지만, 산출 측면의 수익에는 아무 영향도 미치지 못한다. 생산자가 더 오지에 있을수록 시장과의 거리가 멀어진다. 결과적으로 농촌과 소읍, 특히 인구밀도가 낮고 내륙 깊숙한 지역은 이중의 불이익을 당한다. 항구, 물류센터 및 인구 중심지와 거리가 멀기 때문에 제품을 시장으로 운반하는 비용이 많이 들고, 소비재를 다시 소비자에게 전달하는 데도 많은 비용이 든다. 그러나 앞으로 설명하겠지만 투입요소가 운수용 연료일 때는 상황이 재미있는 방향으로 바뀐다. 석유경제에선 운송비가 제품의 순가치 및 생산자의 소득을 감소시킨다. 예컨대 미국 농촌의 소규모 농업기반 지역공동체들은 생산한 농산물들을 시장에 판매하기 위해 장거리 운송이 필요하다. 반면 바이오경제에선 상황이 크게 달라질지도 모른다. 에너지를 현지에서 생산하면 에너지를 조달할 필요성뿐 아니라 모든 제품(바이오매스)을 내다팔 필요성도 줄어든다. 농촌지역이 자체적으로 바이오에너지를 생산하는 만큼 순(+)방향으로 절약이 이뤄진다. 미국 옥수수지대(Corn Belt) 북부의 농민들에겐 봄철 파종시기가 상당히 짧게 느껴진다. 눈이 사라지고 언 땅이 녹은 뒤 밭이 너무 습하지도 않고 건조하지도 않은 시기가 파종하기에 최적이지만, 일상에 바쁜 농민들은 자칫하면 그 시기를 놓치고 만다. 파종이 늦어지면 수확량이 크게 줄어들 수 있다. 그래서 미 농업부 산하 농업연구청(ARS)의 식물생리학자 러스 게시(Russ Gesch)와 동료들은 옥수수와 콩 종자에 보호막(코팅)을 입힐 경우, 파종 시기를 조정할 수 있을지 알아보기 위한 다양한 연구를 진행했다. 먼저 러스 게시는 농업경제학자 데이비드 아처(David Archer, 노스다코타주 맨던에 있는 ARS 북부대평원연구소)와 함께 3년에 걸친 연구를 시작했다. 그들은 코팅한 옥수수종자와 일반 종자를 이른 봄(토양 온도가 발아에 최적인 10℃에 이르지 않은 시기)에 파종한 것과 4~6주 뒤에 파종한 것의 생장상태를 서로 비교했다. 코팅은 일정온도에 이르렀을 경우에만 분해되는 폴리머를 사용했으며, 코팅은 발아에 적당한 온도가 되기 이전에는 수분이 종자에 닿는 것을 막아주는 역할을 한다. 그들은 이른 봄에 파종한 코팅된 종자의 경우 동일한 시기에 파종한 일반 종자보다 출아와 유묘(幼苗) 형성이 훨씬 우수하다는 결과를 얻었다. 코팅한 종자는 일반 종자보다 출아율(종자 전체의 50%가 출아하고 유묘 형성에 걸리는 시간)이 훨씬 빨랐다. 전체적으로 볼 때, 이른 봄에 파종한 코팅 종자의 출아율이 늦은 봄에 파종한 일반 종자와 비슷하거나 더 빨랐다. 그러나 늦은 봄에 파종한 코팅 종자의 출아율은 같은 시기에 파종한 일반 종자에 비해 더 느렸다. 이런 결과는 농민들이 봄철 파종시기를 앞당기기 위해서는 코팅된 종자가 필요하다는 점을 시사한다. 저온다습한 토양에서 제반 조건이 발아와 출아에 적합해질 때까지 종자가 보호받을 수 있기 때문이다. 그러나 파종에 도움 또는 방해가 되는 토양조건은 계절적 변화에만 좌우되는 것이 아니다. 농민들은 토양 수분을 보호하고, 토양 침식을 완화하고, 토양 구조를 보존하기 위해 땅을 갈지 않는 무경운농법(no-till management)을 사용한다. 그러나 늦겨울과 초봄에는 무경운 토양이 재래식으로 경운한 토양보다 습기가 많고 온도도 더 낮다. 버드나무가 살리실산(salicylic acid)을 함유하고 있다는 것은 잘 알려진 사실로, 수 천년에 걸쳐 인간은 버드나무의 껍질에서 이 화합물을 추출해 진통제, 해열제 및 소염제로 사용해 왔다. 2002년 이후 수년간 태평양 북서부지역의 비옥한 컬럼비아 분지에서 세포벽이 없는 바이러스와 세균의 중간영역에 속한 박테리아로 인해 감자의 수확량 및 품질에 심각한 타격을 받았다. 이는 번개매미충의 일종인 beet leafhopper가 ‘potato purple top phytoplasma’로 알려진 식물병을 농작물에 옮기는 매개충 역할을 하기 때문인데, 여기에 살리실산을 이용하면 파이토플라즈마(phytoplasma)에 대한 농작물의 방어력을 촉진할 수 있다. ARS와 메릴랜드대학 공동연구팀이 감자와 동일한 계통의 토마토에 살리실산을 사전처리 했을 경우, 파이토플라즈마의 감염을 방지 또는 피해를 최소화할 수 있다는 결과를 내놓았다. 적절한 시기에 살충제를 살포한다면 파이토플라즈마를 방지할 수도 있지만, 일단 전염되기 시작하면 해당 농작물은 회복 불가능 상태에 처하게 되므로 사전처리의 중요성은 커진다.