KIST 등 5개 출연기관 뭉쳐 실증팜 구축으로 스마트팜 2.0 기술 상용화에 박차

개소식 전경 (좌측 2번째 부터) KIST임태훈 부원장, 최명희 강릉시장, 국가과학기술연구회 이상천 이사장 등 참여 출연기관 기관장 및 SFS융합연구단 관계자들이 테입커팅에 앞서 기념촬영을 하고 있다(사진:KIST)

한국과학기술연구원(이하 KIST, 원장 이병권)을 비롯한 5개 출연연구기관들이 한자리에 모여 스마트팜 2.0 기술의 핵심기술인 작물생육계측 및 분석기술, 온실 맞춤형 복합환경시스템 등을 개발하고 이 기술들을 테스트할 수 있는 실증팜을 KIST 강릉분원 천연물연구소(분원장 오상록) 내 설치하고 21일(금) 개소식을 개최하였다.

참고)스마트팜 2.0 기술 : 온실 내 작물 생육 중심의 복합환경제어시스템을 구현하여 작물의 생산성 증대를 이끄는 기술

국가과학기술연구회 이상천 이사장, KIST이병권 원장 등 주요인사들이 스마트팜 2,0 기술로 수화된 과실을 살펴보고 있다(사진:KIST)

이날 개소식 행사에는 국가과학기술연구회 이상천 이사장을 비롯하여 KIST 이병권 원장, 한국생산기술연구원 이성일 원장, 한국식품연구원 박용곤 원장과 스마트팜 관련 학계, 기업과 연구소 등의 주요 인사들이 참석하여 SFS융합연구단에서 개발한 핵심기술 설명회 및 시연회를 관람했다.

국가과학기술연구회의 지원으로 2015년 10월부터 시작된 스마트팜 2.0 기술개발 연구는 KIST를 주관기관으로 하여 한국전자통신연구원(ETRI), 한국생산기술연구원(KITECH), 한국에너지기술연구원(KIER), 한국식품연구원(KFRI) 등 5개 연구기관이 참여하고 있다.

실증팜 내부전경(사진:KIST)

이번에 설치된 실증팜은 건축면적 1,386m2(420평)의 규모로서 내부에는 본 연구를 통해 개발된 각종 요소기술의 성능을 검증할 뿐 아니라 기존 제품과의 성능 비교도 할 수 있도록 4개로 구성된 작물재배실(총 792m2-240평) 및 기계실, 온실통합운영실로 구성되어 있다. 연구진들은 본 실증팜을 통해 연구실에서 개발된 기술을 즉시 테스트할 수 있어 기술개발에 시너지 효과를 기대하고 있다.

본 실증팜에서 테스트할 핵심기술들은 1) 줄기두께, 생장길이 등 특정 식물체 영역의 정밀 추출 및 모델 재학습 기능을 통한 유사 형태 영역 측정의 정확도를 향상시키는 딥러닝 기반 스마트팜 작물 생육지표 영상분석 기술 및 작물 생육계측 및 분석기술과 기계학습 적용 생산량 예측 모델 적용으로 농가 별 재배 및 작업환경, 품종, 시설에 대한 변이 요인을 줄였다.

딥러닝을 통한 줄기접선 검출 및 두께측정(사진:KIST)

2) 복합생리·환경 계측 센서기반 스마트 관수시스템으로 스마트팜의 양액 제어에 필요한 생리·환경 정보를 계측하는 복합 센서 모듈과 계측을 통한 포괄적 정보 확보로 작물의 생육 및 생리 기반 정밀 지능형 제어와 농가 생산량 증대와 경쟁력 확보, 복합센서를 이용한 모니터링, 관수 시스템의 실증, 생육측정정보와 연계한 지능형 차세대 양액제어기술 개발 등이 있다.

사진 좌)급액량,배액량,급배액 pH/EC측정모듈, 우)온도,습도,CO2,엽온 측정 모듈(사진:KIST)

3) 스마트 양배액 처리기술로 스마트팜 배액 살균기술(순환식 양액시스템 적용)인 비료 및 수자원 비용 저감, 배액 살균처리 후 잔류독성이 발생하지 않고, 살균효율 > 99.9%인 UV-C LED 모듈을 이용한 살균기술과 스마트팜 배액 N, P 처리기술(비순환식 양액시스템 적용)인 환경부담 경감을 위한 순환식 양액시스템 개발을 위해 안정적 살균기술의 확보와 스마트팜 배액 특성에 기반한 최적 기술 적용, 환경친화형 지속가능형 적정기술 적용 등이 있다.  

4)스마트 복합환경제어시스템 기술로 스마트온실 내외부의 설치된 센서노드의 센서로부터 환경 모니터링 기능을 수행하고 구동기 노드의 구동기를 동작시켜 작물의 생장에 적합한 환경이 되도록 조절하는 기능을 수행하는 복합환경 제어시스템으로 표준기반 센서/엑추에이터 인터페이스 기술 (TTA.KO-10.0943), 표준기반 상호연동지원 통신 프로토콜 기술 (TTA.KO-06.0288-Part3), 온실맞춤형 복합환경 제어SW 기술, 확장형 복합환경제어 HW플랫폼 기술 등이 있다.

스마트 복합환경제어시스템 기술 개요(개요도:ETRI)

5)스마트 온실작업관리시스템으로 온실내 작업정보(작업자, 작업종류, 작업위치, 작업시간 등)를 IoT기술과 이송로봇을 통합 활용하여 자동으로 기록하고 관리자가 실시간으로 파악하여 작업 효율 증대와 노동력 절감이 가능한 스마트 온실 작업관리 시스템. 6) 에너지 최적관리시스템(복합열원이용 포함), 7) 스마트팜 정보활용시스템, 8) 식의약 원료용 기능성 작물 재배기술 등 8개이다.

향후 실증팜은 테스트베드 역할 외에도 스마트팜 기술을 이용하여 창업하려는 창농인들의 체험을 통한 교육의 장으로도 활용될 예정이며, SFS융합연구단에서는 개발된 기술을 다양한 작물 및 환경조건에서 테스트하기 위하여 이번 개소한 실증팜 외에도 이미 강릉 사천, 충남 천안에도 실증팜을 설치하여 운영 중이다. 

토마토 생육 상태를 살피고 있는 KIST연구원

특히 현재 지자체를 중심으로 스마트팜 단지를 조성 중인 태안군과 포항시와도 업무 협약을 체결하여 SFS융합연구단이 개발한 스마트팜 2.0 기술을 적용하여 올해 말부터 본격적으로 대규모 실증사업에 착수할 예정이다.

SFS융합연구단 노주원 단장은 “KIST 강릉분원 내에 실증팜이 설치됨으로써 그동안 개발된 기술들의 즉각적인 실증이 가능케 되어 상용화에 더욱 박차를 가하게 됐다”면서 “앞으로 추가 기술개발 및 농가 보급확산은 농림축산식품부, 농촌진흥청과 스마트팜 R&D협업체계 하에 진행할 예정이며, 지자체와 공동으로 스마트팜 시범사업을 통해 개발된 기술을 발전시켜 나갈 계획”이라고 밝혔다.

저작권자 © 인공지능신문 무단전재 및 재배포 금지