미국 스마트농업(2)-역사

미국 스마트농업, 정밀농업이 디지털화 형태로 발전

농무부, 1990년부터 지속가능한 농업에 대한 투자 늘려

2010년 초 ‘농업 4.0 시대’ 시작  ‘농업의 디지털화’ 가능

미국 스마트농업은 정밀농업이 디지털화 형태로 진화됐으며 다양한 첨단기술의 도입으로 농업 생산성은 지난 30년간 50%, 2001년 이후에는 약 14% 증가했다.

1929년 정밀농업의 개념이 처음 등장했지만 당시 열악한 기술 수준으로 실제 구현에는 한계가 있었다. 정밀농업이란 용어는 1996년에 통용되기 시작했고 정식명칭은 1997년 국제농업회의에서 확정됐다.

미국은 1980년대 초 농지로부터 흘러나온 비료의 유독물질이 바다에 유입되면서 심각한 사회 문제로 대두됐다. 이로 인해 1985년 ‘Low Input Sustainable Agriculture’ 라는 지속가능한 농업에 관한 법안이 제정됐다. 1990년대부터 농무부(USDA) 산하 농업연구청(Agricultural Research Service)을 중심으로 지속가능한 농업에 대한 다양한 정책과 연구가 진행되었고 기술 개발에 대한 투자를 늘려왔다.

정밀농업의 최초의 도구는 1970년대 등장한 GIS로 당시에는 연구기관에서만 사용되었을 뿐 상용화되지 못했다. 1982년 미국 ESRI(Environmental Systems Research Institute)에서 개발한 GIS 소프트웨어 ArcInfo가 등장했다. 1980년대 후반부터 지구통계학과 GIS 기술이 결합되어 항공사진과 매핑에 적용되며 실시간 자료 수집과 정확한 위치 정보 활용이 가능해졌다.

그러나 1980년대 후반부터 1990년 초까지 정밀농업에 대한 이해와 지원 부족, 개발 중인 농기계의 비효율.성으로 많은 어려움을 겪었다. 1985년 변량시비(Variable-Rate Fertilizer) 장비가 처음 등장했다

1990년대에 들어 Ag Leader Technology의 수확량 모니터(1992년)가 최초로 등장했고 위치정보시스템(Global Positioning System, 이하 GPS, 1994년)이 상용화가 되면서 정밀농업이 가속화되었다.

GPS와 수확량 모니터가 장착된 콤바인 수확기가 등장했고. 종자와 비료, 농약을 토양의 특성에 따라 다양한 비율로 필요량을 처방하는 변량률적용(Variable-Rate Application)이 가능해졌다. 글로벌위성항법시스템(Global Navigation Satellite System, 1999년)이 농기계에 적용되기 시작했다.

USDA 통계에 따르면 1999년 정밀농업은 1,000만 헥타르(미국 주요 곡물 재배면적 11% 해당)에서 수행됐으며 전체 농가의5%가 하나 이상의 정밀농업 기술을 사용한 것으로 나타났다. 전체 농가의 13%는 수확량 모니터와 GPS가 장착된 콤바인을 사용했으며 특히 중서부 콘 벨트 지역에 가장 많이 보급됐다.

2000년대에 들어 GPS를 이용한 무인/자율주행 농기계와 변량률기술(Variable Rate Technology, 이하 VRT)이 적용된 농기계가 개발됐다. 트랙터에 VRT가 장착되어 주행 중에 종자, 비료, 농약 등의 살포가 자동 조절이 가능해졌다.

‘데이터+분석’ 기반의 ‘농업 4.0 시대’가 2010년 초에 시작되면서 센서, 클라우드 기반 ICT 시스템, 빅데이터 등의 기술 발전으로 농업의 디지털화가 가능해졌다. 실시간으로 작물의 생육상태를 측정하는 센싱 기술이 발전되어 농산물 생산 이력에 이용되었다. 드론, 로봇, 무인/자율주행 트랙터 등 농업용 로봇이 상용화되었고 또 AI 기반 빅데이터 분석을 통해 최적의 생육환경 및 생산량 제고도 가능해졌다.

미국 수직농장은 1960년대부터 연구를 시작했고 1970년대에 생산시스템이 개발되었으나 낮은 경제성으로 크게 환영 받지 못했다. 당시 수직농장의 막대한 시설 투자비용과 재배 작물이 편중된다는 점이 문제점으로 지적됐다. 2000년대에 들어서 다시 수직농장에 대한 개발과 투자가 잇따르며 도시와 도시근교에 수직농장이 등장하기 시작했다.

미국은 지난 20년 동안 자동화 농기계, 위성 및 항공 이미지, VRT 등 다양한 기술을 접목시켜 농업 생산성을 향상시켰다. 현재 정밀농업은 옥수수와 대두, 밀 등의 작물을 중심으로 현장 적용이 보편화되었다. 미국 전체 농업인의 60%는 1가지 이상의 데이터 서비스를 이용하고 있으며 사용하는 농업용 트랙터의 80%는 데이터 송수신 장치가 장착되어 있다.

**해당 기사는 엠블린 리서치가 조사한 aT센터 보고서 ‘미국 스마트농업 및 IT시스템을 활용한 농작물 재배현황 및 관리’ 자료의 일부입니다.Copyright © 2020, The Food-US, EMBLINE Research. All Rights Reserved.