현재 우리 농업은 농가소득의 정체와 농촌인구의 감소와 고령화, 곡물자급률 하락 등으로 어려움을 겪고 있다. 최근에는 기후변화 심화도 심각한 문제로 대두하고 있으며 농산물의 생산량 관리가 어려워 심한 가격 등락이 문제시 된다. 소비자의 안정적 먹거리 확보에도 어려움이 따르고 있다. 

최근 김연중 한국농촌경제연구원 선임연구위원 등은 ‘4차산업혁명에 대응한 스마트농업 발전방안’ 보고서에서 이런 농업 분야의 문제는 4차산업혁명 기술 즉 IoT, 빅데이터, 무인드론, 로봇, 인공지능 등의 적용을 통해 해결의 실마리를 찾을 수 있다고 밝혔다. 

보고서에서는 아직 우리나라 농업은 3차산업혁명에 머물러 있다고 보았다. 4차산업혁명이 접목된 스마트농업이 실현되기 위해서는 사물인터넷을 통한 자료수집, 생산·유통·소비와 전후방산업이 모두 연계돼 있어야 하며 경영성과 역시 자동으로 통제된다는 주장이다. 

스마트농업을 성공적으로 실현하기 위해서는 4차산업혁명 기술이 현장에 적용돼야 하므로 농업인의 인지도가 그 출발점이 된다. 이번 보고서에서는 국내 처음으로 농업인 331명 대상 4차산업혁명 인지도를 조사했다. 우선 4차산업혁명에 대한 인지도를 묻는 질문에서 62.1%가 ‘알고 있다’고 답했고 ‘모른다’의 비중은 16.0%로 나타났다. 주재배작물별로 보면 시설을 적극 활용하는 시설과채(72.3%)와 화훼(75.0%) 농가의 4차산업혁명 인지도가 다른 품목 농가보다 높게 나왔다. 

대부분의 농업인들은 4차산업혁명을 ‘신문·방송’이나 ‘교육기관의 특별강연 또는 세미나’를 통해 알게 됐다고 응답했다. 그러나 40세 이하 젊은 농업인은 인터넷으로 4차산업혁명을 알게 됐다고 응답한 비중이 33.3%로 신문·방송(33.3%)과 함께 가장 높은 비율로 나타났다. 40대도 30.8%로 나타났으나 50대에서는 그 비중이 확연히 낮아졌다.  

농업인들은 4차산업혁명이 농업·농촌의 발전에 미칠 영향을 대부분 긍정적으로 응답했다. 특시 소비(84.4%)나 농촌(85.6%) 분야보다 생산(92.6%), 유통(90.2%) 분야에 더 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대한다고 답했다. 

4차산업혁명 관련 기술별 인지도를 살펴보면 ICT(81.6%)와 인공지능(79.8%), 로봇과 드론(71.6%)과 같은 언론노출이 많은 기술에 대한 인지도가 전반적으로 높게 나타났다. 상대적으로 클라우드(31.4%), 관리프로그램(48.9%), 빅데이터(51.1%)와 같이 직접적으로 농업생산 활동에 투입되지 않은 기술에 대한 인지도는 낮게 나타났다. 

경영주 연령이 40세 이하인 농가는 4차산업혁명과 관련된 기술에 대한 전반적인 인지도가 높았다. 4차산업혁명 관련 기술 인지도가 평균 69.4%인 반면 71세 이상의 인지도는 50.9%로 훨씬 낮은 것으로 조사됐다. 품목별로는 화훼(70.4%), 시설과채(63.0%), 축산(62.1%) 등 시설을 많이 이용하는 품목의 재배농가의 인지도가 높은 것으로 조사됐다. 노지채소 재배농가의 인지도는 55.0%로 다소 낮았다. 

재배품목별로도 4차산업혁명 관련 기술에 대한 이해도가 차이 나는 것으로 조사됐다. 시설과채 농가의 기술 이해도가 전반적으로 가장 높게 나타났다. 축산 농가는 ICT, 빅데이터, 인공지능, 농용로봇 및 드론과 자율주행차에 대한 이해도가 높게 나타났다. 반면 역시 노지채소 농가는 이해도가 전반적으로 낮은 것으로 조사됐다. 

농업인의 컴퓨터와 인터넷 활용능력을 살펴보면 응답자의 69.2%가 컴퓨터를 이용해 영농정보 및 영농경영정보를 수집·관리하는 등 적극적으로 활용하고 있는 것으로 응답했다. 영농과 경영에 컴퓨터를 적극 활용하는 비중은 40세 이하 젊은 농업인과 시설과체 채소 농가에서 높은 것으로 나타났다. 

농업인의 스마트폰 활용능력을 보면 응답자의 57.6%가 스마트폰을 적극적으로 활용할 수 있는 것으로 나타났다. 그러나 스마트폰을 통해 영농·경영정보를 관리한다고 응답한 비율은 11.3%로 컴퓨터 및 인터넷의 20.4%보다 낮게 나타나 영농 및 경영정보 관리에 스마트폰보다는 컴퓨터를 더 많이 이용하는 것으로 분석된다. 

4차산업혁명 주요 기술인 생육관리프로그램, 농용로봇, 드론에 대한 경험률과 설치율을 조사했을 때 평균 경험률은 11.7%, 평균 설치율은 3.7%으로 아직은 4차산업혁명 기술이 농업현장에 많이 적용되지 못하고 있는 것으로 나타났다. 경험률은 드론이 16.2%로 가장 높은 것으로 조사됐다. 특히 시설과채의 경우 생육프로그램 경험률과 설치율이 높게 조사됐고, 축산도 생육관리프로그램의 경험률과 설치율이 비교적 높게 조사됐다. 

농업 관련 정보 관리 방법을 조사한 결과 50% 이상 농업인이 농업활동에서 영농정보를 수기로 관리하고 있는 것으로 응답했다. 하지만 농업활동을 최근에 시작한 농업인일수록 컴퓨터 및 모바일을 활용하는 비율이 높게 나타났다. 창업농을 준비하는 예비농업인에게 농업관련 정보관리교육이 의미있는 것으로 보인다. 

공익의 목적으로 공공기관이 농업관련 정보를 수집한다면 32.6%의 농업인은 ‘적극 제공하겠다’고 응답해 보안상의 문제만 보장된다면 대다수 농업인들이 농업 관련 정보를 제공할 의향이 있는 것으로 판단된다. 

농업·농촌을 위해 가까운 미래에 4차산업혁명 관련 기술이 ‘필요하다’고 응답한 비율은 71.0%로 많은 농업인이 4차산업혁명 기술에 대한 개발 필요성을 느끼고 있는 것으로 나타났다. 

기술별 개발의 필요성은 정밀농업(77.4%)이 가장 높은 것으로 조사됐고, 그 다음으로 관리프로그램(77.3%), ICT(76.5%), 생활, 간호보조(76.5%) 순으로 조사됐다. 

4차산업혁명 관련 기술이 상용화된다면 응답자의 72.5%가 ‘적극 도입’하겠다고 응답했고, 기술별로는 생육관리프로그램(75.9%), 자율주행농기계(71.1%), 농용로롯 및 드론(70.6%) 순으로 나타났다. 

4차산업의 기술을 도입하고자 하는 가장 큰 이유는 ‘생산성 향상’을 선택한 비중이 가장 높았고(29.8%), 그 다음으로는 ‘노동력 절감(26.3%)’, ‘편이성 증대(15.4%) 순으로 조사됐다. 

4차산업 도입을 꺼린다면 가장 큰 이유는 ‘나에게 맞는 4차산업혁명 시스템을 몰라서’를 선택한 비중이 가장 높았고(21.1%), ‘투자대비 성능이나 성과의 불확신성(21.1%), 도입과정의 행정절차의 복잡성(20.0%), ‘초기자금 조달의 문제(18.6%)’, ‘새로운 기술이해도 부족(6.3%)’ 순으로 조사됐다. 

설문결과에 비추어 4차산업혁명 기술을 스마트 농가에 보급확대하기 위해선 농가의 경영상태에 맞는 맞춤형 기술 보급이 이루져야 한다는 보고서의 지적이다. 다음으로는 농가가 4차산업혁명 기술을 도입할 때 일련의 과정 즉 행정절차, 인허가 문제 등을 해결할 수 있는 론칭시스템이 작동돼야 한다. 많은 농가가 투자 대비 성능에 대한 볼확실성 해소를 위해 선도농가 또는 시범단지의 견학 및 실습도 한 방법이 될 것이라는 이야기다. 시설 설치의 초기투자자본 지원과 새로운 기술을 습득할 수 있는 교육이 필요하다는 것이다. 

우리나라 농림식품 기계·시스템 분야의 기술수준은 최고 기술보유국 미국(100%) 대비 75.0%로 주요 9개 국가 중 8위이며, 중국은 66.2%로 우리보다 낮은 수준이라는 평가다. 농업기계·시스템은 최고기술국(미국) 대비 76.6%로 추격그룹에 속하는 가운데 농업 자동화·로봇화기술(77.2%) 수준이 가장 높다는 평가가 있다.

식품기계·시스템은 최고기술국(독일) 대비 68.0%로 추격그룹에 속하며 그중 식품 품질계측 기계·시스템기술(75.2%)의 기술수준이 가장 높고, 식품 포장 기계·시스템기술(62.0%)이 가장 낮다는 조사결과가 있다. 임업기계·시스템 최고기술국(미국) 대비 78.0%로 추격그룹에 속하며 임산가공 기계·시스템기술(85.5%)의 기술수준은 높고, 임산자원 품질계측 기계·시스템기술(73.2%)은 가장 낮다. 축산업기계·시스템은 최고기술국(네덜란드) 대비 76.5%로 추격그룹에 속한다. 한편 축산업 시설·환경 기계·시스템기술(83.7%)의 기술수준은 가장 높고, 축산물 생산 기계·시스템(68.6%)은 가장 낮다.

스마트농업의 기술수준을 1세대, 2세대, 3세대로 나눌 경우 1세대는 센서를 통한 환경변화 모니터링과 편리성 증진, 기능제어 등 제어시스템으로 구성되는 상태다. 한국은 1.5세대로서 2세대인 일본을 추격하고 있다는 분석이다

농업 분야별 현안을 탐색한 결과, 시설원예 분야는 생산성 증대, 생산비 절감, 품질 향상, 인건비 절감, 광열비 절감 등인 것으로 분석됐다. 이를 해결하기 위해 적용가능한 우리나라 4차산업혁명 관련 기술은 단순한 데이터 수집과 이를 클라우드로 저장하는 정도에 그치고 있어 현장 적용은 미흡한 수준이다. 

축산 분야는 종축개량, 사료관리, 축사환경관리, 가임적기 판정, 방역 등이 현안인데 농업 분야는 데이터수집과 빅데이터분석, 클라우드 업로드 정도로 시설원예 분야보다는 다소 앞서 있는 것으로 나타났다.

유통 분야에서는 수급안정, 유통효율화, 품질 향상 등이 가장 큰 현안이며 이에 대응한 우리나라 4차산업혁명 기술은 축산 분야와 비슷한 수준으로 농업 분야의 4차산업혁명 기술 적용은 갈 길이 먼 것으로 분석된다. 

김 선임위원은 위 결과를 바탕으로 4차산업혁명 기술을 이용해 경영성과를 제고하기 위한 전체시스템을 구상해 보았다고 밝혔다. 먼저 IoT 기술을 이용해 데이터를 수집하고(외부관리데이터, 환경관리데이터, 생육관리데이터 등), 수집된 정형데이터와 비정형데이터를 결합해 빅데이터 분석을 수행한 후 딥러닝, 시맨틱, 인공지능 기술을 통해 기술의 실행 수단인 로봇(파종-접목, 농약방제), 스마트 앱으로 자동제어를 실시할 필요가 있다는 것. 이것이 실현될 경우 비로소 스마트농업이 한 차원 성장해 농가 경영성과 제고가 실현되고 현안 문제인 생산성 증대, 생산비 절감, 품질 향상, 소득 증대도 꾀할 수 있을 것이라는 이아기다. 

스마트농업 발전 전략 우선순위 분석 결과에 따르면, 종합적인 대분류 전략에서는 ‘4차산업혁명 관련 인프라 구축’이 가장 시급한 것으로 나타났고, 다음으로 ‘비즈니스 모델 개발’이 필요한 것으로 분석됐다. 이는 IoT, 빅데이터, 센싱기술, 클라우드컴퓨팅 등 관련 기술보다는 그 기술들이 실현될 수 있는 생태계 조성이 우선적으로 실현되어야 함을 의미하는 것이다.

‘4차산업혁명 인프라 구축’의 세부 항목 중에서는 ‘인력육성’ 방안 마련이 가장 필요한 것으로 나타났으며 ‘비즈니스 모델 개발’ 분야에서는 ‘자율주행농기계 개발’이 가장 필요한 것으로 분석됐다. 

스마트농업 보급 확대 방안은 현재의 농업 생산, 유통, 소비 부문에 IT 과학기술이 접목된 스마트농업의 보급확대로 농업을 미래성장산업으로 도약시킬 필요가 있다는 분석이다.

스마트농업을 미래성장산업으로 도약시킨다는 목표로 이루기 위해 스마트농업 도입농가의 현장 지원전략, 스마트농업 보급 활성화 전략, 스마트농업의 인프라 구축과 지속적으로 스마트농업을 육성하기 위한 거버넌스를 구축하는 것이 필요하다는 것이다.

현장 애로지원은 초기 투자자본 지원 강화, 농가의 수준에 맞는 맞춤형 지원, 농가가 스마트농업을 도입하는데 필요한 서류, 인허가 등을 일괄 처리할 수 있는 론칭시스템 구축, 투자 대비 성과의 불확신성 등을 없앨 수 있는 선진농장 견학, 테스트베드 등에서 실습 등이 있어야 할 것이다. 기술 개발 및 보급확대 인프라 구축에서는 전문인력육성, 민간투자 활성화, 테스트베드 운영, 농업용 앱 개발이 필요하다. 인프라 측면에서 법·규제·제도 정비, 개인정보 보호, 데이터 인프라 구축, 중장기 R&D 로드맵 작성 등이 요구되며, 거버넌스 체계 구축은 주체별 역량 강화, 컨트롤타워 설치 운영, 산학연 네트워크 구축, 전후방 관련산업 육성 등이 필요하다고 강조했다.