IIoT(산업용 사물인터넷)와 농업의 결합, 농업의 혁명

시장/사례NEWS
2019년 11월 7일 | 조회수 237

IIoT(산업용 사물인터넷)와 농업의 결합, 농업의 혁명

김수현 미국 시카고무역관

 

– 스마트 농업 시장은 2025년까지 40억 달러 규모, 13.5% 성장할 것-

– 참신한 기술을 앞세운 스타트업, 중소기업과 통신사의 협업 기대 –

 

 

재조명되는 농업의 중요성

 

ㅇ 인구 증가, 식량 수요 증가

– 유엔식량농업기구에 따르면, 2050년까지 인구의 증가로 인해 세계적으로 2017년 기준 식량 생산보다 70%이상의 식량을 더 생산해야 할 것으로 전망됨. 기후 변화, 한정된 경작지, 물 부족, 노동 수요 증가, 해충과 질병 발생에 따른 농작물 피해는 세계 식량 생산을 악화시킬 요인으로 작용할 것임.

– 식량 생산에 대한 수요 증가와 각종 위험 요인은 농업의 효율성을 향상시키기 위한 기술의 중요성을 대두시킴. 작물의 생산 및 수확의 정확도를 향상시키기 위해 농업 관계자들은 각종 첨단 기술을 도입해 왔음.


IIOT와 농업의 결합

 

ㅇ 농업용 IIoT(Industrial Internet of Things)

– IIoT는 Industrial Internet of Thing, 즉 Industrial IoT의 약자로 사물인터넷을 제조업에 반영한 산업용 사물인터넷을 지칭함. 각각의 생산 현장에 설치된 센서를 이용해 정보를 수집하고, 클라우드에 축적하며, 유의미하게 분석하고 향후 정보 예측에 사용하는 일련의 프로세스를 포함하는 기술 및 과정을 말함.

– 넓은 개념의 스마트 농업(Smart farming)은 특정 스마트 기술들로 구성되어 있으며 이 기술들은 계속해서 진화하고 있음. 식량 수요는 증가하지만 농업 노동자의 비율이 감소하는 시점에서, 스마트 농업은 식량과 농업 생산성 수준을 개선하고 유지하기 위한 가장 좋은 방법으로 각광받음.

 

농업용 IIoT의 주요 기술 및 잠재력

농업용 IIoT의 주요 기술 및 잠재력

자료원: Frost&Sullivan 자료 편집

ㅇ 농업 가치사슬과 IIoT

– IIoT를 통해 이뤄낸 물 사용 관리와 토지 단위 수확량 증가와 같은 성과는 토양과 환경의 보존에 긍정적인 영향을 미치며 궁극적으로 환경 오염을 감소시킴.

– 작물의 생산과 가축에 대한 모니터링을 자동으로 수행하여 실시간으로 관리하는 것은 IIoT의 대표적인 장점임. 이같은 자동화를 통해 농업 종사자들은 씨앗의 조달과 같은 기타 중요한 활동에 힘을 쏟는 것이 가능해짐.

– IIoT는 농업 장비의 유지보수를 미리 예측하여 관리하는 데에 큰 도움이 됨. 농업 장비의 상태를 지속적으로 평가하고 농부와 농업 장비 제조업자들에게 기계의 변화에 대한 것을 미리 예측하고 대응할 수 있게 해줌.

– 적절한 양의 자원에 대해 적시에, 적절한 문제에 집중하는 것은 다양한 농산물의 생산성을 높일 수 있음. 농작물 생산의 증가는  식량 수요의 증가에 대처할 수 있는 해결책임.


농업용 IIOT 활용 영역

 

ㅇ 정밀 농업

– 위성 농업 또는 장소 맞춤형 작물 농업으로 알려진 농업 기법. 전통적인 농업에 대한 과학적인 접근법이며 IT를 활용하는 것이 특징. 작물과 토양에 최적의 건강과 생산성을 제공하는 것을 목표로 하며 오늘날 판매되는 약 70-80%의 농업 기기는 정밀 농업용 부품을 갖춤.

 

정밀 농업 주요 구성요소 및 적용 기술

정밀농업 주요 구성요소

자동 운송수단

위성 및 드론

정밀 파종

정밀 시비
(거름 주기)

– 센서를 이용한 무인 자동 차량
– 방대한 농지의 농업에 및 인력 비용 절감에 효과적

– 농지 전체를 검토

– 문제가 있는 부분을 빠르고 효과적으로 찾아냄

– 농작물 및 센서 데이터의 실시간 이미지를 통해 물이 필요한 필드를 판단

– 기존의 대형 트랙터를 이용한 파종과 다르게 1에이커의 토지에 적합한 종자를 심어 수확량을 향상시킴 – 트랙터에 센서를 부착하여 정확한 비료의 양 최적화
– 최상의 수익 및 비용관리를 위한 작업

적용 기술

– 센서

– 무인운전기술

– 이동식 장비

– 센서

– 이미지인식기술

– 예측 분석

– 센서

– 예측 분석

– 스마트존 파종

– 날씨 모니터링

– 센서

– 예측 분석

– 비료 모델링

자료원: Frost&Sullivan 자료 편집

 

– 지리정보시스템(GIS)은 지표면의 특정 지점에 해당하는 데이터를 수집, 저장, 분석 및 관리하는 소프트웨어를 통합함. GIS와 토지 지도는 정밀 농업의 주요 분야를 차지하며 이들은 32.3%를 차지함.

– 실시간으로 밭에서 평균 생산량을 측정하기 위해 수확량 모니터링 시스템을 가동함. 수확량 모니터링은 정밀 농업의 중요한 부분으로 농업 종사자들이 수확물의 일관성을 유지할 수 있도록 도움을 줌.

정밀 농업 분야별 구성

정밀 농업 분야별 구성

자료원: Ibisworld

ㅇ 가축 모니터링

– 가축 모니터링을 통해서 축산업자들은 무선 IoT 어플리케이션을 사용하여 가축의 건강, 웰빙, 위치 등에 관한 데이터를 수집함.

– IoT 어플리케이션은 질병이 있는 가축을 식별하여 관리자가 해당 동물을 무리에서 격리시킬 수 있도록 함으로써 질병의 확산을 막아줌. 또한 가축 무리의 위치를 제공하여 관리자의 노동 비용을 감소시킴.

 

ㅇ 스마트 관개

– 농업은 전 세계 신선한 물 공급의 3/4이상을 소비함. 용수 낭비를 방지하고 수자원 관리를 최적화하기 위해 IoT는 중요한 역할을 수행함. 스마트 관개는 물과 비료를 필요한 간격으로 농작물에 전달하기 위해 IoT를 적용하는 것을 가리킴.

– 스마트 관개는 효율적인 물, 비료, 에너지 소비를 통해 생산 품질 및 수익성을 향상시키는 데에 그 목적이 있으며 이 과정에서 인간의 노력은 최소화하고 프로세스 및 리소스 활용을 극대화하는 특징이 있음.


미국 농업 시장

 

ㅇ 세계 최대 식량 수출국

– 미국은 넓은 토지와 기술력을 바탕으로 세계에서 가장 많은 식량을 수출하고 있는 국가임. 미국 상무부에 따르면 2017년 기준 2018년 미국의 농업 생산품 수출액은 1,400억 달러에 달할 것으로 예측되며 이는 세계 최대 규모임.

 

2012년-2018년 농업 무역 현황(단위: 10억 달러)

분류

2012년

2013년

2014년

2015년

2016년

2017년

2018년 예측치

Feb.

May

수출

135.9

141.1

152.3

139.8

129.6

140.5

139.5

142.5

수입

103.4

103.9

109.3

114.2

113

119.1

118.5

121.5

총계

32.5

37.2

43.1

25.5

16.6

21.3

21.0

21.0

자료원: 미국 상무부 및 통계국

    – 미국의 주요 수출 대상국은 캐나다, 멕시코, 중국, 일본, 독일임. 지난 20년 동안 미국은 농산물 수출 품목 수요 변동성에 영향을 받아, 품목별로 발전과 침체를 동시에 겪어왔음.

 

국가별 식량 수출양(단위: 10억 달러)

국가별 식량 수출양(단위 10억 달러)

자료원: worldatlas.com

  ㅇ IoT 기술 적용 선두 국가, 미국

– IoT 솔루션은 주로 선진국에서 먼저 채택하여 활용하게 되는데, 혁신, R&D기관, 기술 발전, 인프라, 교육 등에 방대한 투자가 많은 국가가 IoT 사용 증가를 예측하는 요인이 됨.

– 혁신 능력, 금융 서비스 가용성, 안정적인 성장을 보장하는 대규모 국내 시장을 보유한 미국은 IoT 적용 잠재력이 세계 최대일 것으로 보임. 최대 식량 수출국이자 IoT 기술 채택이 가장 빠른 미국이 농업용 IIoT 시장에서도 두각을 나타낼 것을 쉽게 예측할 수 있음.

 

국가별 IoT 기술 적용 잠재력

국가별 IoT 기술 적용 잠재력

자료원: Euromonitor


농업용 IIoT 활용 사례

 

ㅇ 적은 비용, 생산성 향상

– 자본과 기술, 넓은 토지를 바탕으로 세계 최대의 식량 수출국으로 자리매김한 미국은 혁신적인 아이디어와 기술 발전을 통해 생산의 효율성을 높이는 노력을 이어가고 있음.

– 대표적으로 CropX, TempuTech, CLAAS 등의 회사가 있으며 이들은 센서와 각종 시스템, 드론 등을 활용하여 농업에 IIoT를 적극 활용하는 모습을 보임.

 

대표적인 농업용IIoT 활용 사례

회사명

관련 이미지

활용 사례

CropX Ltd.

CropX Ltd.

– 토양의 수분, 온도, 전기 전도도를 측정하는 하드웨어 및 소프트웨어 시스템을 생산함.

– 농업 관계자에게 토양의 상태에 따라 어느정도 관개 작업을 해야하는지 안내해줌.

TempuTech

TempuTech

– 폭발 위험이 있는 장비를 센서를 이용하여 모니터링

– GE 장비와 함께 양곡기와 곡물창고 데이터를 수집하여 무선 센서를 개발

– 플랫폼을 활용하여 성능 표준을 만들고 온도, 진동, 습도 및 기타 조건에 관한 알림 및 경보 수준을 설정할 수 있음.

CLAAS

CLAAS

– 농업 장비 분야 선두기업으로서 작물의 흐름 개선, 곡물 손실 최소화, 장비 성능 최적화 업무를 지원함.

– 365FarmNet 시스템과 결합하여 현장 지도 작성, 수정 계획, 영양 균형 등을 통해 데이터를 수집, 유의미하게 사용함.

PrecisionHawk

PrecisionHawk

– 농경지 조사, 지도 작성, 이미지화에 사용되는 일련의 센서를 통해 고품질의 데이터를 수집하는 자율형 드론 개발

– 드론은 스스로 비행 경로를 선택하여 데이터를 수집한 후 이륙한 곳과 같은 위치에 착륙함.

JMB NORTH AMERICA

JMB NORTH AMERICA

– 축산업자들이 임신한 소를 감시할 수 있는 IoT 솔루션 개발

– 배터리 기반의 센서에는 소가 마실 물이 떨어지면 관리자에게 전달하는 기능이 탑재되어 있음.

자료원: LinkLabs


시사점 및 전문가 의견

 

ㅇ 스마트 농업 시장은 2025년까지 13.5% 성장할 것

– 시장 조사 회사인 알파 브라운의 CEO인Gil Rabinovich는 농업용 IIoT 시장이 성장할 여지가 많으며 확실히 고무적이라고 말함. 미국 농민의 절반 이상이 농업용 IIoT 솔루션 구매에 관심을 보이고 있고 그 규모는 40억 달러에 육박할 것이라고 예측

– 농업용 IIoT의 주요 영역은 현장 내 센서 시스템을 통한 텔레매틱스 및 원격 모니터링이며, 최근 농업용 드론 투자액도 급격하게 증가하고 있음. 다만 이러한 농업용 IIoT의 성장은 광대역 이동 통신의 연결 가용성에 달려있음.

ㅇ 통신사와 스타트업 간 교류

– SK텔레콤은 2017년 가축 헬스케어 스타트업 유라이크 코리아와 제휴하여 소의 이력관리, 질병 등 신체 변화를 체내 캡슐을 통해 모니터링하는 ‘라이브케어 서비스’를 선보임. 사탕수수와 옥수수 성분으로 만든 친환경 캡슐을 이용해 소의 몸에 들어오는 음식물 정보 파악을 용이하게 함.

– 농업용 IIoT의 기반이 되는 대형 이동 통신사와 업종에 특화된 참신한 기술 및 노하우를 가진 스타트업이나 중소기업과의 교류는 지속적으로 늘어날 전망. 세계 최대 규모를 자랑하는 미국 농업 분야에 IoT 솔루션이 활용될 기회는 무궁무진할 것이며 한국 중소기업이나 스타트업의 진출 기회 또한 노려볼 만 함.

 

 

자료원: Frost&Sullivan, Euromonitor, Ibisworld, LinkLabs, Pivot media, worldatlas.com, 미국 상무부 및 통계국, 동아일보, CropX 등 관련 회사 웹사이트. KOTRA 시카고 무역관 자료 종합

 

 

본 저작물은 KOTRA 해외시장뉴스에서 2018년 작성한 ’[IIoT(산업용 사물인터넷)와 농업의 결합, 농업의 혁명](작성자: 김수현)’을 이용하였으며, 해당 저작물은 KOTRA 해외시장뉴스(news.kotra.or.kr)에서 무료로 열람 가능합니다.

제목 IIoT(산업용 사물인터넷)와 농업의 결합, 농업의 혁명
발행일자 2018. 7. 14.
발행기관 KOTRA
주요내용 스마트 농업 시장은 2025년까지 40억 달러 규모, 13.5% 성장할 것
참신한 기술을 앞세운 스타트업, 중소기업과 통신사의 협업 기대
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