일본 농업 현장, 이상기후에 맞서는 스마트 농업 기술 5가지 총정리!

일본 농업 현장에서는 여름철 고온, 급작스러운 폭우, 가뭄, 강풍 등 예측하기 어려운 이상기후 사례가 증가하고 있습니다. 이러한 변화에 대응하기 위한 일본의 스마트 농업 기술 도입 및 활용 사례는 한국 농업이 참고할 만한 중요한 시사점을 제공합니다.

기존의 차광 자재 설치, 더위에 강한 품종으로의 교체, 작업 시기 및 시간대 조정 외에도, 최근에는 스마트 농업 기술을 활용하여 농장의 상태를 파악하고 작업 부담을 줄이는 방법이 확산되고 있습니다. 다음에서는 일본 농업 현장에서 이상기후에 대비하여 활용을 고려할 만한 스마트 농업 기술 5가지를 소개합니다.

1. 기상 및 포장 데이터 시각화

이상기후에 대응하기 위해 가장 먼저 중요한 것은 농업 현장에서 무엇이 일어나고 있는지 빨리 파악하는 것입니다. 온도, 습도, 일사량, 토양 수분, 지온, 수위 등을 센서로 기록하면 작물의 변화를 눈으로 확인하기 전에 환경 변화를 더 쉽게 파악할 수 있습니다.

특히 고온기에는 아침 순찰 시 문제가 없더라도 낮에 시설 내부 온도가 크게 오르거나 토양 수분이 급격히 떨어질 수 있습니다. 이러한 변화를 스마트폰이나 컴퓨터로 확인할 수 있으면 관수, 환기, 차광, 방제 판단에 도움을 받을 수 있습니다. 이는 경험이나 감을 대체하는 것이 아니라, 기존 관찰에 데이터를 더하여 판단 지연을 줄이는 현실적인 활용법입니다. 현재 상용화된 많은 센서는 인터넷을 통해 스마트폰 등으로 데이터를 쉽게 확인할 수 있습니다.

기록이 남는 것도 큰 이점인데, 고온이 지속된 해에 어떤 포장에서 어느 시점에 생육이 저하되었는지 되돌아볼 수 있어 다음 해 이후의 관리에 활용하기 용이합니다.

2. 자동 관수 및 물 관리 시스템

고온 및 가뭄이 지속되는 시기에는 물 관리의 중요성이 커집니다. 반면 매일 순찰하며 물꼬를 열고 닫는 것은 부담이 크고, 포장이 분산되어 있는 경우에는 이동 시간도 소요됩니다. 이에 자동 관수 장치나 논의 물 관리 시스템 활용이 확대되고 있습니다.

수위, 수온, 토양 수분 등을 전용 센서로 측정하고 스마트폰으로 확인할 수 있는 시스템이나, 설정한 수위에 따라 급수를 원격으로 조작하거나 자동 제어할 수 있는 시스템이 있습니다. 논에서는 고온 시의 물 관리나 저온이 우려되는 시기의 심수 관리 등 작물 상태에 따른 미세한 조정이 요구됩니다. 물 관리 시스템을 사용하면 멀리 떨어진 포장의 상태를 쉽게 확인하고 순찰 횟수를 줄일 수 있는 경우가 있습니다. 농업연구기구의 스마트 농업 실증 프로젝트에서는 물 관리 시스템을 통해 물 관리 작업 시간이 평균 80% 단축된 사례도 제시되었습니다.

3. 시설 원예의 환경 제어

시설 재배에서는 외부 온도 이상으로 시설 내부 환경이 작물에 영향을 미칩니다. 고온, 과습, 일조 부족, 야간 고온 등이 겹치면 착화, 착과, 비대, 품질에 영향을 줄 수 있습니다. 시설 원예의 환경 제어 시스템은 온도, 습도, CO2 농도, 일사량 등을 측정하고 환기, 차광, 난방, 미세 안개 냉방, 순환 팬 등의 조작을 보조하는 기술입니다.

이상기후가 발생했을 때 시설 내부에서 어떤 변화가 일어나는지 파악하기 쉬워집니다. 외부 온도로만 판단하는 것이 아니라 시설 내부의 실제 수치를 보면서 관리할 수 있다는 점이 특징입니다. 농림수산성의 스마트 농업 기술 카탈로그에서도 시설 원예를 위한 센서, 환경 제어, 데이터 축적 관련 기술이 정리되어 있습니다.

4. 드론 및 위성 센싱을 통한 생육 확인

이상기후의 영향은 포장 전체에 균일하게 나타나지 않을 수 있습니다. 드론이나 인공위성을 이용한 센싱은 이러한 불균일성을 파악하는 기술입니다. 상공에서 촬영한 이미지를 바탕으로 생육의 불균형, 습해나 건조의 영향이 나타나기 쉬운 곳, 병해충 피해 가능성이 있는 곳 등을 확인할 단서가 됩니다.

넓은 포장이나 여러 포장을 관리하는 경우 모든 포장을 동일한 빈도로 세밀하게 살펴보는 것은 쉽지 않습니다. 농림수산성은 농업용 드론이 농약 및 비료 살포 외에 카메라를 이용해 작물 생육 상황을 센싱하는 용도를 소개하고 있습니다.

5. 자동 주행 및 로봇 기술로 위험 작업 경감

이상기후 대응에서는 작물뿐만 아니라 작업자의 안전도 중요합니다. 맹더위 속에서의 제초, 방제, 운반, 순찰은 신체에 큰 부담이 되며, 작업자의 고령화로 인해 더욱 심각한 문제가 됩니다.

이를 해결하기 위해 자동 주행 트랙터, 로봇 제초기, 무선 조종 제초기, 자동 운반기, 스마트 방제기 등 작업자가 포장 내에서 장시간 움직이는 부담을 줄이는 기술을 고려할 수 있습니다. 특히 여름철에는 작업 시간 단축 및 위험한 장소에서의 작업 감소가 큰 의미를 가집니다.

예를 들어 밭둑이나 경사지 제초와 같이 더위에 더해 넘어짐이나 기계 조작의 위험이 있는 경우, 로봇이나 무선 조종 기기를 사용하여 사람이 직접 작업하는 시간을 줄일 수 있습니다. 방제 작업에서도 드론을 이용한 제초제 살포나 자율 주행식 기기를 사용하면 작업자가 약액을 메고 포장을 걷는 시간을 줄일 수 있습니다.