[농업+IT=스마트팜] 1. 스마트팜에 관심을 가져야 하는 이유

[IT동아]

스마트팜 (smart farm): 농림축수산물의 생산 및 가공, 유통 단계에서 ICT(정보통신기술)를 접목한 지능화 농업 시스템. 사물인터넷(IoT), 빅데이터, 인공지능 등의 IT기술을 통해 농작물, 가축 및 수산물 등의 생육 환경을 적정하게 유지, 관리하고, PC나 스마트폰 등으로 원격 자동 관리할 수 있어 생산 효율성과 편리성을 높일 수 있다. (네이버 용어사전)

[연재순서]

1. 지금 스마트팜에 대해 관심 가져야 하는 이유

2. 스마트팜과 사물인터넷 알아보기

3. 스마트팜 구현 솔루션의 이해

4. 환경데이터를 수집하는 센서 구축 실제1

5. 환경데이터를 수집하는 센서 구축 실제2

6. 본격 나만의 스마트팜 실제1

7. 본격 나만의 스마트팜 실제2

8. 연재를 마치며

[프롤로그] 나는 2012년부터 저녁이나 주말을 활용하여 팀원들과 함께 아두이노 워크샵을 열었다. 여기에서, 취미로 전자회로를 만들고 싶은 이들에게 오픈소스 전자회로 사용법 무료 강의를 제공했다. 그 당시는 이런 워크샾이 많지 않을 때라, 적게는 30명 많게는 100명 정도 신청할 만큼 인기가 높았다.

회사를 다니면서 짬을 내 진행하다 보니, 몸은 피곤했지만 강의를 들은 이들의 긍정 피드백에 즐겁고 보람된 마음이 컸다. 참여하는 사람들의 목적도 다양했는데, 순수 취미나 회사일, 공장자동화, 무대셋팅, 영화, 예술 등 매우 다채로웠다. 2015년 즈음에는 어떤 농부가 참여했는데, 왜 아두이노 강의를 듣느냐 물으니, "버섯 농사를 짓는데 버섯 재배 시 어떤 부분은 자동화하면 자신을 비롯해 다른 농가들도 편할 듯해서 신청했다"고 대답했다.

그때는 그저 수강생 중 한 사람이라 여기고, 향후 궁금한 것이 있으면 연락하라는 인사치례만 건냈다. 몇 달 후 그 분이 연락을 해왔다. 센서를 어떻게 연결하는지 도무지 모르겠고, 동작도 제대로 안한다고 토로했다. 다시 만나서 자세한 이야기를 들었다. 버섯 재배 시스템으로 스마트팜을 구현해보고 싶다는 도움 요청이었고, 그 분에게는 취미 이상의 생계가 걸린 일이라 흔쾌히 동의했다.

"버섯 재배에 스마트팜으로 버섯을 키우고 싶어요”

나는 엔지니어다. 회사도 경영하는 소위 엔지니어 출신의 대표다. 엔지니어가 아닌 이상 일반적으로 작은 기술에 대해서도 겁을 먹거나 범접하지 못할 영역이라 치부한다. 사실은 평범한 기술이 모여 거대한 프로젝트가 되고 의미있는 사업이 되기도 한다. 그리고 이렇게 기초 기술을 이용해 일을 추진하다가, 새로운 아이디어가 생기면 그걸 특허로 내거나 비즈니스 핵심 차별화 요소로 만들기도 한다. 난이도 낮은 기술도 기존 기술을 활용하다가 심화기술로 발전하는 것이다.

버섯 재배도 마찬가지다. '버섯 재배 스마트팜'이라고 하면 얼마나 거창한가. 하지만 낱개로 풀어보면, 인터넷으로 기기를 연결해서, 웹으로 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 시각화하고, 스마트폰 카메라로 버섯 농장을 모니터링하는 게 전부다.

고도의 기술이라기보다 오픈소스를 활용한 적정기술에 가깝다. 적정기술은 한 공동체의 문화/정치/환경적인 면을 고려해 개발된 기술을 말한다. 적정기술 지지자는 적정기술이 대세기술보다 자원 소비가 적으며, 유지하기도 쉽고, 환경에 미치는 영향도 적다고 말한다.

이 적정기술은 생각만큼 두려워할 게 없다. 비엔지니어인 여러분들도 충분히 따라 할 수 있다. 중요한 건 그 분야에 대한 이해다. 버섯 재배 시 중요 고려사항, 스마트팜 운영 시 얻을 수 있는 이득 등 그 업(業)에 대한 이해가 오히려 핵심이다.

이 글을 읽는 독자도 자신의 업종과 영역을 충분히 이해하고 있다면, 오픈소스 기술이나 적정기술을 자신의 일과 일상에 도입할 수 있다. 그저 한번 만들어본 시도의 만족을 넘어, 안정된 시스템으로 구축할 수 있다.

버섯 재배 농부가 스마트폰으로 버섯을 재배하듯, 이 글을 통해 '나만의 스마트팜' 또는 '나만의 스마트OO' 구축에 한걸음 다가가본다.

스마트팜이란 무엇인가?

'스마트팜', 사실 그때 처음 들은 용어였다. 무슨 뜻인지는 대충 알 것 같았다. '농장인데, 스마트하게 굴러간다?' 또는 '농업을 좀 똑똑하게 할 수 있다?' 정도로 이해했던 것 같다.

그 기술의 정의를 보고 이해하자면, ICT(정보통신) 기술을 통해 농장 운영 시 사람 손이 덜가게 해 노동력을 덜고, 작물이 잘 자라도록 생장환경을 제어하는 유용한 기술이다.

스마트팜의 정의; 비닐하우스·축사에 ICT를 접목하여 원격·자동으로 작물과 가축의 생육환경을 적정하게 유지·관리할 수 있는 농장

우리 정부도 스마트팜을 농가에 보급하기 위해 많은 노력을 하고 있다. 초기에는 SKT, KT, LG 등 주요 통신사들이 스마트팜 시범사업을 추진하며 어느 정도 성과를 내는 듯했는데, 대부분이 원격 농장 관리 기능이다 보니 아무래도 이들 통신사들이 자체 인프라를 활용한 모델로 추진했다.

다만 이전부터 농가에서는 정부 지원금으로 지역의 소규모 업체를 통해 농장자동화 제어박스 등을 공급 받아, 관수, 온도, 차양막 등을 타이머 기반의 자동화에 의존하고 있었다. 즉 스마트팜이라는 용어가 유행하기 전부터 농가에 어느 정도 적용되던 방식이었다.

우리가 하려는 DIY

필자가 제안하는 스마트팜은 멋지고 스마트해 보이는 비싼(?) 시스템은 아니다. 조금만 배우고 공부하면 누구나 만들 수 있는 스마트이다. 물론 상상하듯 로봇처럼 움직이는 공장같은 환경은 아닐 수 있다. 소소하지만 반자동화된 형태라도 자신이 원하는 데이터를 수집해 제어할 수 있다면, 충분히 자신만의 멋진 스마트팜이 될 수 있다.

현재도 젊은 농부들 중에 일부는 자신에게 맞는 스마트팜을 하나하나씩 만들며 최적의 농장을 꾸며나가고 있다. 예를 들면, 아래와 같다.

• 작물의 생육환경 데이터 중 온도, 습도 데이터 수집하기
• 일정 시간에 물주기 또는 원격으로 물주기
• 바람을 불어넣기
• LED빛 쬐주기
• 스마트폰으로 생장 모니터링 하기

우리의 방향

TV 등에서 본 멋진 스마트팜 시설은 현실적으로 대부분의 농가에는 적합치 않다. 우리나라 농가 대부분은 작은 경작지의 소농이기 때문이다. 스마트팜 설치 효과를 금전적으로 보려면, 농작물은 약 5년, 축산 농가는 1~2년을 보고 투자하는 게 현실이다. 작은 농장을 운영하는 농가는 비용 감당이 쉽지 않다. 대부분의 농가는 기초적인 자동화 기능만 있어도 노동력을 절감할 수 있지만, 일반 농가가 접근하기는 결코 쉽지 않다.

특히 농가에서는 농삿일과 스마트팜 구현을 동시에 추진하기가 어렵다. 필자는 2016년에 '오픈소스를 이용한 스마트팜 DIY 킷'을 개발했다. 구하기 쉬운 아두이노로 농부에게 필요한 기능을 제작하고, 스마트폰 앱과 웹사이트로 자신의 농장을 관리할 수 있는 구성이었다. 그리고 전국 농민들 대상으로 교육을 진행했다.

교육을 통해 농민들을 만나보니, 무엇보다 농삿일을 하면서 자신의 시스템 개발에 시간을 내기 어려워했다. 농사 자체만으로도 하루하루가 버거운 그들이었다. 차라리 교육 대상을 농업고등학교, 지역 청년회, 또는 지역의 전파상(전자기기 수리 가게) 등으로 잡는 게 더 낫겠다는 생각도 들었다.

현재는 전 산업분야에서 '디지털 트랜스포메이션(Digital Transformation, 디지털전환)'이 활발히 이루어지고 있다. 서비스, 생산, 물류 등 모든 것이 디지털화된다. 개인도 얼마든지 가능하다. 예를 들어, 조립형 가구를 한번쯤 사본 적이 있을 것이다. 배송된 가구 부속 들과 설명서를 들고 난감해한 적이 있지 않는가? 설명서를 보면서 차근차근 가구를 조립하듯, 사물인터넷 기술 구현도 크게 다르지 않다. 생각보다 어렵지 않다.

이 연재에서는 실제 작물을 기르는 분야를 다룬다. 직접 식물을 기르거나, 부모님 또는 주변지인이 농장을 운영하고 있다면 간단한 스마트팜 기기를 직접 개발해볼 수 있다. 농업 분야를 넘어 자신이 일하는 사업장, 공장, 생활환경 등에서 얼마든지 '스마트OO'을 구현할 수 있다. 흥미롭지 않은가?

"그 예전에 개발한 스마트팜 시스템 아직도 잘 돌아가지? 그거 내가 은퇴하고 써볼꺼니까 알려줘야 돼!!"

가끔 지인들이 필자에게 이렇게 말한다. 반협박성 질문이다. 언젠가 귀농하면 분명히 도움되리라는 걸 그들은 알기 때문이다. 스마트팜, 한번 시도해보자. 내 농장이 없어도 된다. 그냥 주말농장이나 뒷마당, 혹은 아파트 베란다에 있는 작은 스티로폼 박스 하나라도 좋다. '나만의 스마트팜'은 거기서 시작된다.

글 / 장선연

신기하고 새로운 기술을 접목하는 걸 좋아해서, 대학원 석사과정 때 연구실 창업을 했다가 결국 자퇴해고 현재는 일에 전념하고 있다. 기술과 예술을 접목한 미디어 아트 분야에서 대학원생 대상 강의를 진행하고 있고, 작은 메이커 스페이스도 운영 중이다.

정리 / IT동아 이문규 (munch@itdonga.com)