융복합 기술 활용, 차세대 디지털 농업 핵심기술 개발
파종 등 활용서 제고 위한 복합·범용화 농기계 개발도
본지는 연중기획으로 오는 5월15일자부터 국립농업과학원 농업공학부의 ‘스마트팜시스템연구실’ 연구내용 (스마트 실내농업 기술 개발) 소개를 시작으로 10월까지 △정식기계연구실(정식기계 연구개발 현황 및 전망) △신재생에너지연구실(신·재생에너지 농업적 이용기술 등) △농업로봇인공지능연구실(농업로봇 개발기술 현황) 등 총 18개의 연구실을 소개할 계획이다. 이에 농업공학부의 대한 소개와 연간 연구실 별 연구소개 계획에 대해 정리해봤다.
◇ 농업공학연구의 시작
경제발전과 도시화 진전으로 식량을 생산하는 농지 면적은 줄어들고 농촌사회는 여성화·고령화가 뚜렷해지고 있으며, 인구는 크게 줄어들었다. 그럼에도 불구하고 예전의 보릿고개를 넘어 주곡인 쌀 자급과 사시사철 신선한 채소가 식탁에 오를 수 있었던 것은 녹색혁명인 통일벼 개발과 백색혁명이라고 불리는 시설재배가 가능했기 때문이다.
그러나 작물을 재배·관리하고 수확, 저장하기 위해서는 파종, 정식, 시비, 방제, 제초, 수확, 건조, 선별, 저장 등 수많은 공정을 거치게 되며, 각 단계를 인력으로 작업한다면 너무나 힘들고 삶의 질이 매우 낮아질 수밖에 없을 것이다.
농업기계의 발전은 인력과 축력을 대체하기 위한 노동력 절감 기계화에서 시작해 부가가치 향상을 위한 품질 고급화, 농업 경영비 절감을 위한 에너지 절감 기술 개발, 자연재해 등 예측 불가능한 상황에서 농작물 피해 최소화 및 농업인 안전사고 예방을 최소화할 수 있는 농업재해예방 기술 개발 등 거의 모든 분야에서 이뤄지고 있다.
◇ 농업공학부의 임무
농업공학부는 4차 산업혁명기술의 농업 활용 증가에 따라 “첨단기술 융복합으로 편안하고 안전한 디지털농업 구현” 이라는 대명제 아래 농업농촌의 기계화, 자동화, 무인화, 로봇화 등을 중점적으로 추진하고 있다.
농업공학부는 4개 과와 2개 팀이 있으며, 각 과(팀)별 3개 연구실로 구성돼 총 18개 전문연구실과 1개의 기획연구실로 구성돼 있다. 기획연구실은 농업공학부의 중장기 연구계획 수립, 시험연구사업 설계 및 개발 지원, 시험연구 예산편성 및 운영, 정부업무평가 등 대내외 평가 대응, 청사 환경 및 보안관리, 기획홍보 및 행사운영 등을 수행하고 있다.
조직과 관련해 좀 더 세부적으로 살펴보면, △스마트팜개발과는 첨단기술 이용 생산공정 자동화 연구, 정보기반 농업생산시스템 연구, 식물 생산공장 연구 등을 수행하고 있고, △에너지환경공학과는 신재생에너지 농업적 활용, 농업시설 에너지 절감 융복합 연구, 농업시설 정밀제어 및 환경개선 연구를 수행하고 있다.
△수확후관리공학과는 농산물 가공시설 효율화 연구, 농산물 품질계측 및 유해물질 신속검출 기계기술 연구, 농산물 품질보존 및 유통관리 기계시스템 연구를 수행하고 있으며, △재해예방공학과는 농업기계 안전이용 및 사고경감 기술 연구, 농업재해 예방 및 농업시설 안전성·내구성 향상연구, 농업기계의 안전성 및 농기계 표준화에 관한 연구 등을 수행하고 있다.
이어 △밭농업기계화연구팀은 식량·특용작물 및 원예작물 생산 기계화, 밭농업기계의 현장 실용화 연구 등을 수행하고 있으며, 농업인 안전재해 예방을 위한 통계자료의 수집·분석, 농작업 유해요인 평가․저감방안 개발, 농업인 건강증진 및 안전인식 제고 연구 등을 수행하고 있다.
◇ 올해 농업공학 연구 중점 추진 방향
△ (스마트팜개발과) 로봇·인공지능을 활용한 첨단 과학영농 기반기술 연구, ICT융복합 기술을 활용하여 차세대 디지털농업 핵심기술 개발, 자연순환 에너지 절감형 실내농장 최적 환경제어기술 개발
△ (에너지환경공학과) 기후변화 대응 탄소중립 정책목표 달성을 위하여 농업시설 에너지 전환을 위한 복합열원 및 그린수소 등과 같은 열원 활용기술 개발·실증, 보온·공조·최적 예측모델·미기상 환경개선 등 화석에너지 소비량 절감에 의한 탄소배출 저감기술 개발
△ (수확후관리공학과) 농산물 생리감응형 스마트 저장기술 및 인공지능 적용 유통 이력추적 기술 개발, 농산물 정밀 선별을 위한 인공지능·빅데이터 기반의 품질계측기술 개발, 농식품 가치 및 처리 효율 향상을 위한 가공기계 기술 개발
△ (재해예방공학과) 농식품부 등 부처간 협업을 통한 농업기계의 효율적 이용을 위한 정책지원 기술 개발, 자원재순환 및 기후변화 대응 내재해형 기준을 개선하여 작물 안정생산이 가능한 농업시설 재해경감 기술 개발, 노동력 절감을 절감하고 생산성 향상을 위한 스마트 물관리 기술 및 지속 가능한 농지보전 기술 개발
△ (밭농업기계화연구팀) 파종·정식·수확기계의 고도화 연구와 활용성 제고를 위한 복합·범용화 농기계 개발과 여성·고령 친화형 자동화 농기계 개발, 노지 디지털농업 구현을 위한 센싱·인공지능 등을 접목한 지능형 농작업 기계, 드론 활용 기계화 기술 개발, 신개발 농기계보급 확산을 위한 현장적응성 연구 강화
△ (농업인안전보건팀) 수요자 중심의 농작업 편이·안전 증진기술 개발 및 보급사업 지원, 농업노동 작업환경 실태조사 기반 구축 및 안전관리 지침 개발, 농업인 업무상 재해 통계생산 및 예방방안 연구 강화, 농업인 건강안전 정책지원·협력 및 안전문화 확산
미니 인터뷰 손재용 농업공학부 기획실장
최적의 의사 결정 시스템 구축 할 것
농업공학부의 앞으로 중장기적인 계획이 있다면
편안하고 안전한 디지털농업을 구현하기 위해서 무엇보다 사람이 중심이 되는 것을 더욱더 고려할 것이다. 공산품과 달리 정형화되지 않은 다양한 농산물을 대상으로 기계화‧자동화‧로봇화하기 위해서는 새로운 기술들과의 융복합이 필수적이다. 지금까지는 비교적 쉬운 농작업 또는 기계적인 메커니즘을 구현해 완성되는 기계화 중심의 연구개발을 했다면 앞으로의 과제는 센싱을 통한 토양‧기후‧수확량 등과 같은 데이터를 생산하고 인공지능‧빅데이터 분석으로 최적의 의사결정 시스템을 구축함으로써 정밀농업 또는 디지털농업을 구현할 수 있다. 이는 곧 농업경영과 연계되고 농가소득 증대에 기여할 수 있을 것으로 예상된다.