중국 저장성 혁신 사례: 식물 스마트 공장에서 AI 농업까지, ‘하늘을 아는 농업’의 미래

중국 저장성의 한 기업이 18년간의 기술 혁신을 통해 ‘하늘에 의존하는 농업’에서 ‘하늘을 아는 농업’으로의 전환을 이끌고 있습니다. 이 혁신은 식물 스마트 공장, 농업 기기 국산화, 그리고 AI 기반의 스마트 농업 플랫폼 개발을 포함합니다.

식물 스마트 공장: 미래 농업의 청사진

항저우 샹후 실험실 앞에는 ‘식물 스마트 공장’이라는 글자가 새겨진 흰색 컨테이너형 구조물들이 눈길을 끕니다. 창문 틈으로 새어 나오는 붉고 푸른빛 속에서 자라는 것은 평범한 채소가 아닌, 고급 요리에 사용되는 향신료인 로즈메리입니다. 온도, 습도, 조명, 이산화탄소 농도, 영양액 순환 등 모든 재배 환경이 시스템에 의해 자동으로 제어되며, 100개가 넘는 센서가 실시간으로 식물의 상태를 모니터링합니다. 연구원들은 사무실에 앉아서도 휴대폰으로 원격으로 매개변수를 조정하고 식물 하나하나의 성장 상태를 확인할 수 있습니다.

이동 및 조립이 가능한 이 ‘식물 공장’은 샹후 실험실과 저장성 농업 과학기술 분야의 선도 기업인 토프운농(托普云农)이 공동으로 개발한 식물 스마트 공장 프로젝트의 결과물입니다. 식물은 토양, 햇빛, 날씨에 의존할 필요 없이 인공적으로 정밀하게 조절되는 환경에서 자라며, 강루양(康路阳) 교수는 식물 스마트 공장의 대규모 생산 요구에 완벽하게 부합하는, 밀폐되고 습하며 인공 조명 조건에서도 안정적으로 자라며 품질이 우수한 품종을 선별하는 연구를 진행하고 있습니다. 이러한 생산 방식은 농약이나 화학 비료를 전혀 사용하지 않고, 밀폐된 환경에서 자라 토양 오염이나 중금속 잔류, 병해충의 위협이 없어 극도로 청결한 생산이 가능하며, 소비자의 식품 안전 요구에도 부합합니다. 2024년 7월 샹후 실험실과 토프운농의 협력으로 첫 컨테이너형 식물 스마트 공장이 가동되었으며, 올해 말에는 로봇 순찰, 빅데이터 및 AI 알고리즘을 통한 무인 스마트 관리를 실현하는 2.0 버전 출시가 계획되어 있습니다.

농업 기기 국산화: 기술 독립의 기반

식물 스마트 공장을 실험실에서 실제 농업 생산 현장으로 옮기기 위해서는 과학 연구 단계의 품종 선별뿐만 아니라, 산업 현장의 기술 통합 능력이 필수적입니다. 이는 토프운농이 18년간 축적해 온 핵심 경쟁력이기도 합니다. 2008년 항저우에 설립된 토프운농의 전신은 ‘저장성 토프 기기’였습니다. 창립자 천위양(陈渝阳)은 당시 국내 농업 과학 연구 기관에서 사용되는 검사 기기들이 거의 전적으로 수입에 의존하고 있다는 점을 발견했습니다. 예를 들어, 종자 분리 기기 한 대의 수입 가격은 5만~8만 위안에 달했습니다.

더 큰 문제는 복잡한 조작, 완전 영어 인터페이스, 어려운 사후 서비스로 인해 농업 연구원들이 ‘이 기계를 어떻게 사용해야 하는지’를 익히는 데 많은 시간을 소비해야 한다는 것이었습니다. 토프운농의 시작은 단순하고 확고했습니다. 이러한 기기들을 자체 생산하여 가격을 낮추면서도 수입품과 동일하게 사용하기 편리하도록 만드는 것이었습니다. 종자 검사 기기부터 시작하여 토양 검사, 식물 생리 생태, 농산물 품질 분석 등 다양한 분야로 확장하여 ‘하나의 종자에서 성숙한 작물까지’ 전체 생애 주기를 아우르는 농업 기기 시스템을 구축했습니다. 과거에 수입만 가능했던 광합성 측정기, 엽록소 측정기, 줄기 강도 측정기 등 수많은 장비가 항저우에서 연구 개발되고 주지(诸暨)에서 생산되어 전국으로 판매되었으며, 심지어 일본, 유럽, 미국으로 수출되기까지 했습니다. 토프운농 제품 총책임자인 장성군(张盛军)은 ‘우리의 가장 큰 장점은 가격 외에 사용자 경험에 있다’며, 수입 장비의 복잡한 조작 방식과 높은 사용 문턱을 개선하여, 중국어 인터페이스와 간단한 조작으로 누구나 쉽게 사용할 수 있도록 했다고 강조했습니다.

사물 인터넷과 AI: ‘클라우드’로 비상하는 농업

2011년 사물 인터넷 개념이 부상하면서 토프운농은 이미지 인식 기술을 농업에 도입하기 시작했습니다. 가장 시급했던 병해충 식별 분야부터 접근하여, 중국 벼 연구소와 협력해 곤충 표본부터 시작하여 5년 만에 첫 스마트 병해충 모니터링 램프를 개발했습니다. 이 램프는 유인된 해충을 자동으로 촬영하고 종류와 수량을 식별하여, 과거의 ‘수동으로 해충을 세는’ 번거로운 과정을 대체했습니다. 기술은 지난 10여 년간 토프운농 발전의 핵심 동력이었습니다. 2015년에는 회사명을 ‘토프운농’으로 변경하고 빅데이터 및 정보화 플랫폼 구축에 집중했습니다. 저장성 ‘향촌 빅 브레인’과 전국 최초의 벼 전 산업망 빅데이터 플랫폼 구축 뒤에는 토프운농의 기술 지원이 있었습니다.

2024년 토프운농은 선전 증권거래소에 상장하며 ‘AI+농업’ 플랫폼 전략을 전면적으로 추진했습니다. 2025년 초에는 3년여에 걸쳐 개발한 농업 전문 대규모 AI 모델인 ‘원자(问稼)’를 대중에게 무료로 공개했습니다. 일반적인 대규모 모델이 인터넷에서 정보를 수집하는 것과 달리, ‘원자’의 지식은 농업 기술 센터, 농업 과학원, 벼 연구소 등 전문 기관에서 제공하는 권위 있는 자료를 기반으로 하며, 인공적인 검증 과정을 거칩니다. 이는 농업 생산자들이 직접적인 의사 결정을 내리는 데 도움을 줍니다. 핵심 기능은 상호작용형 질의응답과 사진 식별입니다. 잎 사진을 찍으면 어떤 병해충인지, 어떻게 방제해야 하는지 알려주고, 곤충 사진을 찍으면 어떤 곤충인지, 언제 방제하는 것이 가장 효과적인지 알려줍니다. 현재 ‘원자’의 등록 사용자는 전국에 걸쳐 농업인과 생산 기업뿐만 아니라, 많은 대학교수들이 이를 교육 도구로 학생들에게 추천하고 있습니다. 이 무료 AI 모델의 뒤에는 토프운농이 18년간 축적한 산업 데이터와 전문 지식이 있습니다. 모든 검사 기기와 사물 인터넷 모니터링이 농업 데이터를 축적하여 ‘원자’의 견고한 기반을 형성했습니다.

미래 농업의 요람: 천무방 프로젝트

현재 토프운농은 하이옌(海盐)에서 수천 에이커 규모의 미래 농업 과학 혁신 복합단지인 ‘천무방(千亩方)’을 조성하고 있습니다. 이곳은 대규모 농지, 시설 온실, 농업 서비스 센터가 통합된 형태로, AI+농업 기술 공동 창조 플랫폼으로 계획되고 있습니다. 이 복합단지는 여러 기능을 수행할 예정입니다.

기업의 제품 솔루션을 이곳에서 시험하고 검증하며, 과학 연구 기관의 신품종을 이곳에서 시험 재배할 수 있습니다. 또한 대규모 농업인들은 이곳에서 ‘미래 농업’의 실제 모습을 직접 확인할 수 있습니다. 양리(杨莉) 시장부 책임자는 현재 부지와 기본 시설이 이미 준비되었으며, 올해 말부터 내년 초에 걸쳐 외부 개방이 가능할 것으로 예상한다고 밝혔습니다.