ICT, 로봇, 빅데이터 등 4차 산업혁명 기술을 활용한 축산 스마트팜의 발전 현황과 미래형 정밀 축산 기술의 전망 doc_id PCY_201904090513245281_4

이 기술과 전 세계적으로 수억 마리의 가축을 사육하는 데 사용되는 알플렉스의 가축확인기술을 결합한 SenseTime은 가장 혁신적인 솔루션으로 평가되고 있다. 또한, SenseTime은 애플리케이션 레벨(스타터, 고급 또는 프리미엄), 지불 옵션(선불 또는 할부)에 따라 여러 사용자 전용기기(PC, 휴대 전화기)와의 호환성을 강조하고 있다. 이는 농민에게 옵션을 확장하거나 변경하여 변화하는 요구사항에 맞추려는 전략이다. 이스라엘에 본사를 두고 있는 SCR 사는 Milking Intelligence의 선두 주자이며, 40년 이상 혁신 기술을 구축하던 기업이다. 특히 전 세계 수백만 마리의 젖소를 관찰하는 SCR의 데이터 기반 솔루션으로 유명하다. 낙농부문에 특화된 회사인 SCR데어리(SCRdairy)는 젖소와 착유 인텔리전스를 선도하고 있다. 1976년 작은 창고에서 시작하여 초기에는 낙농업, 압착기 및 자동 탈기기용 전기 기계장치 개발에 주력하다가 10여 년 전부터 젖소의 활동성과 반추 센서를 토대로 한 첨단 젖소 감시솔루션을 개발해 낙농업자의 호응을 얻고 있다. SCR HeatimeHR태그에서 제공하는 모든 반추 데이터는 곧바로 실행 가능한 데이터로 전환된다. 이 정보는 낙농업자들이 가축의 질병을 조기에 식별하고 치료하며, 도태 전에 질병을 예방할 수 있도록 젖소의 건강을 감시하는 데 사용된다. 이 시스템 또한 농가의 큰 호응을 얻고 있다. 이 회사는 단독으로 솔루션을 개발하여 독자 브랜드 판매를 하기보다 유수 기업과의 협업을 통해 세계 최고의 기업으로 나아가고자 하였다. 1995년 로봇 착유기로 유명한 드라발(DeLaval) 사와 OEM 계약을 체결하고, DeLaval 브랜드로 자동 우유 계량시스템을 개발 판매하였다. 2007년에는 또 다른 로봇 착유기의 선두주자인 렐리(Lely)와 SCR 태그 기술을 통합하여 제품을 업그레이드 하였다. 40여 년의 기술 개발에 의한 SCR 착유 인텔리전스 기술은 시장에서 표준이 되었다. 이 기술은 낙농가들의 니즈 해결을 위해 낙농가들과 손을 잡고 개발되었다는 점에서 의미를 더한다. SCR 착유의 구성요소는 독립적인 솔루션으로 구현되어 타 회사의 착유 시스템에도 통합이 가능하도록 설계되어 있다. SCR 사의 착유 솔루션은 확장 가능하고 모든 종류의 착유실에서 사용할 수 있어 크기나 종류와 관계없이 유제품 제조를 할 수 있다. 대부분의 젖소 농가에서 착유시설을 여러 대 설치하는 반면, 로봇 착유기는 한 대 설치로 착유우 55~60두를 관리할 수 있다. 그뿐 아니라 단순 착유 작업 외에도 실시간 유성분 분석기가 내장되어 젖소의 질병 및 영양 관리가 가능하며 생체정보 측정 장치와의 연동으로 젖소의 정밀사양관리가 가능하다. 로봇 착유기는 관리자의 노동시간 절감 외에도 착유 횟수 증가로 착유량이 증가하는 장점이 있다. 착유기의 선정은 투자비용, 편의성, 경제성 및 사육 규모에 따라 결정된다. 이러한 착유 시설에서 활용 가능한 ICT 장치는 유량측정 장치, 전자식 개체식별 장치, 유방염 진단 장치, 유성분 분석기 등이 있다. 현재까지는 수입 제품들이 주를 이루고 있으나 최근 젖소 정밀관리를 위한 ICT 장치들의 개발연구가 진행 중이기 때문에 조만간 국산제품들도 시장에 소개될 것이다. 4차 산업혁명 기술 중 하나인 축산 스마트팜 기술은 제일 낮은 단계인 1세대부터 2세대, 3세대 스마트팜 기술로 진전될 것이다. 현재 우리나라 축산 스마트팜 기술 대부분이 1세대에 속한다고 볼 수 있지만, 유럽 등 선진국에서는 2세대, 3세대 스마트팜 기술이 개발되어, 농장에 적용되고 있다. 선진국의 우수 농가들은 전문 시설업체를 통해 각자 농장에 ICT 활용 시설을 갖추고 있다. 이와 동시에 각 시설업체들은 ICT 시설을 이용한 농장의 정보들을 수집 비교 분석하여 해당 농가에 정보를 피드백해주는 형태의 사업을 별도로 추진하고 있다. 하지만 우리나라에는 아직 선진국의 경우처럼 전문적이고 규모가 큰 시설업체도 없다. 이들 정보를 이용하여 생산성 향상을 꾀하고 있는 우수한 농가도 찾아보기 어려운 실정이다. 따라서 먼저 전문적이고 규모가 어느 정도 있는 전문업체를 육성해야 한다. 풍일농장 대표도 이러한 점을 지적하고 있다. 이를 위해 현존 영세한 시설업체 들을 육성하는 방안도 있지만, 이와 함께 축산계열 주체(풍일농장 대표가 말하는 통합관제센터에 해당)가 각 소속 농장에 ICT 시설을 갖추도록 하고, 이로부터 수집된 정보를 전문적으로 분석 비교하여 다시 소속 농장에 피드백해 줌으로써 생산성 향상을 꾀하는 방법도 고려해 볼 필요가 있다. 미래형 축사의 단계로, 1세대, 2세대 모델을 통해 ‘농가 단위 빅데이터’를 구축할 수 있는 단계에 이르게 되면 인공지능시스템에 의해 농장이 관리되는 ‘무인화 축사’의 단계에 이르게 될 것이다. 농장주는 사료 급이, 발정 관찰, 축사 청소 등과 같은 일상적인 일에서 해방되고 수의, 정비, 경영 등과 같은 일에 더 집중하게 될 것이다. ICT 장치나 인공지능으로 대신할 수 없는 일에 대해서는 로봇기술이 활용된 ‘작업 보조형 로봇’의 개발이 이루어질 것으로 예상된다. 현재 급격한 발전을 이루고 있는 로봇팔, 휴머노이드, 자율주행 기술 등이 축산업에 접목되어 농장주의 작업을 쉽게 하거나, 대신 수행해줄 것으로 기대된다. 위와 같이 무인화 기술, 로봇 기술이 접목된 미래형 축사의 형태를 3세대(로봇 기술 활용) 스마트팜이라고 한다. 미래에는 지금까지 사람이 직접 수행해야만 했던 육체적 정신적 농업노동의 많은 부분이 첨단 기계와 설비로 대체될 것으로 전망된다. 그리고 이 과정에서 전문적으로 농작업을 대행해주는 농업의 서비스화가 빠르게 진행될 것으로 예상된다. 농업의 서비스화를 위해서는 무엇보다 스마트 센서를 통한 정보수집과 모니터링을 통해 농업과 관련한 모든 활동을 데이터화하는 것이 가능해야 하고, 이런 데이터들이 모아진 빅데이터를 효율적으로 분석하여 농작업을 매우 세밀하게 기획할 수 있어야 하고, 최종적으로는 첨단 농기계를 활용하여 농작업을 정밀하게 수행할 수 있어야 한다. 농업의 서비스화란 이런 일련의 모든 과정이 서비스 모델로 개발되고 상업적으로 제공되는 것을 의미하는데, 이미 농업 전 분야에서 농업의 서비스화가 빠르게 발전하고 있다. 축산업 생산부문 중에서도 양돈부문에 4차 산업혁명 기술을 적용하고 있는 사례들이 많다. 이탈리아의 PIGWISE 프로젝트는 4차 산업혁명 기술 중 사물인터넷을 기반으로 양돈용 개체의 동기 성능 모니터링(synergistic performances monitoring) 기술이다. 현재는 양돈부문뿐만 아니라 다른 가축에도 이 기술이 적용되고 있다. 정밀축산이라는 기치 아래 ICT, 로봇 및 자동화 구성 요소가 풍부한 솔루션 활용이 점차 늘어나고 있다. 그 대표적인 사례가 PIGWISE이다. PIGWISE는 비육돈의 사료섭취 행동을 모니터링하고 기록하기 위한 광범위한 ICT 시스템이다. 고주파 무선자동식별 이표(HF RFID ear-tag, High Frequency Radio Frequency IDentification ear-tag)는 돼지의 머리가 사료조 위에 있는 동안 가축의 사료섭취행동을 탐지하는 데 이용된다. 이 RFID 이표와 더불어 카메라 비전(vision) 시스템을 동시에 활용하여 사료섭취 중에 이상 행동을 보이는 가축들을 찾아낸다.