스마트팜이란? 과학으로 농사짓는 스마트팜 농업 기술

출처 스마트팜코리아

 

기존 농업은 날씨를 보고 온도를 예측하거나, 식물의 잎 색을 보며 물과 비료의 양을 조절하는 방식이었죠. 그러나 스마트팜은 이런 불확실성을 줄이고, 수치 기반의 농사로 전환시켜 주는 기술입니다.

 

스마트팜은 정보통신기술(ICT)을 활용해 작물의 생육 환경을 자동으로 조절하고 관리하는 과학 기반 농업 시스템입니다. 온도, 습도, 이산화탄소(CO₂) 농도, 일사량 등 생육에 영향을 주는 요소를 센서가 실시간으로 측정하고, 이를 기반으로 냉난방기, 양액공급기, 환기창 등을 자동으로 제어하죠. 최근엔 빅데이터와 AI 기술까지 접목되면서, 단순히 환경을 조절하는 것을 넘어 작물의 생장 예측, 병해 조기 진단까지 가능한 수준으로 발전합니다. 

 

네덜란드는 세계에서 가장 진보한 스마트팜 모델을 운영하는 대표적인 국가입니다. 국토 면적은 작지만, 농업 수출액은 미국에 이어 세계 2위를 기록할 정도인데요. 온실농업이 발달한 네덜란드에서는 환경제어와 양액 재활용 시스템이 표준처럼 적용되며, 데이터 기반 농업이 산업화 수준으로 정착돼 있죠. 테르누젠시에서는 산업시설에서 나온 폐열을 온실 난방에 활용하는 히팅 네트워크를 구축해 친환경성과 효율성을 동시에 달성하기도 했습니다.

반면에 일본은 고령화와 인구 감소 문제에 대응해 일찍이 스마트농업 도입을 시작했습니다. 도쿄 도심이나 지하 공간을 활용한 수직형 스마트팜이 주목받고, 후쿠오카에서는 드론, 영상 인식, 자동 관개 시스템을 통합한 첨단 농업 모델이 운영되는데요. 특히 농업 로봇의 상용화 속도가 빠르며, 열악한 노동 조건을 기술로 보완한다는 점에서 실용 중심의 접근이 두드러집니다. 

 

대기업도 스마트팜 적용

대표적인 식품 기업 중 하나인 농심은 1995년 감자연구소를 시작으로 2008년 수직농장을 시범 도입했고, 2018년부터는 60평 규모의 연구용 스마트팜과 200평 규모의 양산형 시설까지 운영하며 기술 기반을 다져왔습니다. 

 

최근에는 오만·UAE·사우디아라비아 등지에 컨테이너형 스마트팜을 수출하며 해외 진출도 본격화했는데요. 특히 농림축산식품부의 스마트팜 수출 활성화 사업에 선정돼, 리야드 지역에 약 4,000㎡ 규모의 시범온실을 구축 중입니다.

 

 

스마트팜 핵심 기술

1. 환경 제어

스마트팜의 기본은 환경 제어입니다. 작물은 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 일사량 같은 생육 조건에 민감하게 반응하는데요. 이를 사람이 일일이 조절하는 데에는 한계가 있죠. 스마트팜에서는 복합환경제어 시스템이 센서로 수집한 데이터를 바탕으로 자동으로 냉난방기, 환기창, 차광커튼 등을 작동시킵니다.

 

2. 양액공급기

작물은 질소, 인, 칼슘 등 다양한 무기 영양소가 특정 비율로 조합돼야 잘 자랄 수 있는데요. 양액공급기는 이처럼 정밀하게 조합된 양액을 설정된 시간과 농도로 자동 공급해주는 장비입니다. 작물은 생육 단계(초기, 생장기, 수확기)에 따라 요구되는 영양소 비율이 달라지는데요. 이 장비는 영양 솔루션을 ‘맞춤형’으로 제공하는 컨설턴트에 가깝습니다.

 

3. 폐양액 재활용

일반적인 농장은 양액을 사용하고 버리는 방식이지만, 스마트팜에서는 한 번 쓴 양액을 다시 쓰는 재활용 시스템이 보편화되고 있습니다. 이렇게 하면 비료 사용량을 최대 50%까지 절감할 수 있고, 양액이 지하수나 하천으로 흘러 들어가 생태계를 오염시키는 것도 막을 수 있습니다. 

 

4. 데이터 모니터링

가장 큰 핵심 기술이라고 볼 수 있죠. 온실의 온습도, 이산화탄소 농다 등 24시간 자동으로 수집하는 센서가 데이터를 해석해 줍니다. 데이터가 평소와 다르다면 이유가 뭔지, 어떤 작물이 영향을 받았는지까지 한 눈에 알 수 있다고 합니다.

 

 

이러한 스마트팜 기술은 환경 변수에 대응하는 기술적 방어막입니다. 온실 내부의 온습도를 자동 조절하고, 이산화탄소 공급기와 냉난방기, 차광 커튼 등이 통합 제어되기 때문에 외부 기후의 영향을 최소화할 수 있죠. 특히 장마철이나 한파 시기에도 일정한 생육환경을 유지할 수 있어, 연중 안정적인 출하가 가능해집니다. 최근 이상 기후로 인해 농산물의 가격이 폭등하고 있는데 이러한 기술로 조금 더 경제가 안정되었으면 합니다.