[기고]'농업 변화' 열쇠 쥔 디지털 전환

농업은 인류 역사상 가장 오래된 산업으로 인류 생존의 핵심 기반이자 인류가 존재하는 동안 지속해야 할 중요한 산업이다. 산업사회를 거쳐 정보사회로 접어든 지금에도 그 중요성은 여전하다.

그리고 최근 몇 년 사이, 급격하게 발전한 디지털 기술과 만나 농업의 가치는 더욱 올라가는 중이다. 특히 인공지능 기술의 발달은 농업을 '스마트농업'으로 변화시켰다.

이러한 변화는 여러 분야에서 확인할 수 있다. 우선 작물 재배에서는 센서와 사물인터넷(IoT) 기술이 도입되어 작물 성장 환경과 관련한 데이터를 실시간으로 수집할 수 있게 됐다. 센서들은 토양의 온도, 수분 함량, 산성도(pH) 등 중요한 데이터를 실시간으로 수집해 빅데이터를 구축한다.

또 자동화된 시스템과 초분광 카메라를 이용하여 작물과 여러 환경요인의 상호작용으로 나타나는 종자 색깔, 작물 크기 등 다양한 표현형 빅데이터를 확보할 수 있게 되었다.

이렇게 수집한 빅데이터는 딥러닝 기술 등 인공지능과 통합되어 농업 생산성을 높이는 데 활용할 수 있다. 쉽게 말해 토양의 상태, 기후변화에 따라 나타나는 농작물의 성장 패턴과 다양한 표현형 데이터를 분석하여 최적의 재배 방법을 제안하거나 병충해 예측 모델을 제공하고, 이를 통해 작물 품질 예측, 생산 효율성 증대 등을 꾀할 수 있다는 것이다.

새로운 품종을 개발하는데 있어서도 디지털 전환이 활발한데, 그 중심에는 디지털 육종이 있다. 예를 들어 표현체 빅데이터와 연계된 유전체 빅데이터를 이용하여 딥러닝 모델을 개발하고, 이를 이용해 유전체 정보만으로 작물의 표현형을 정확하게 예측함으로써 작물 육종 효율을 높일 수 있다.

이를 통해 수확량 많은 품종, 특정 병해충 저항성 품종, 특정한 기후나 토양에 적합한 품종을 비롯해 소비자들이 원하는 맛과 색, 영양소 등 다양한 기호가 반영된 맞춤형 작물을 개발하는 기간이 단축될 것으로 기대된다.

또 지금은 오랜 경험을 갖춘 전문가의 영역인 육종 디자인 역시 인공지능의 도움을 받을 수 있다. 원하는 특성을 가진 작물의 육종 방법을 질문하면 유전자원 선정부터 적용 기술까지 척척 답을 내주는 인공지능 육종 디자이너의 출연도 가능해 보인다.

이같은 농업 분야 디지털 전환을 효율적으로 지원하기 위해 농촌진흥청은 9월 21일 빅데이터 분석과 인공지능 기술의 개발·활용에 필요한 핵심 기반으로 농생명 슈퍼컴퓨팅센터를 구축하고 준공식을 열었다.

슈퍼컴퓨팅센터 준공과 함께 기상청 슈퍼컴퓨터 4호기를 관리전환 받아 농진청 슈퍼컴퓨터 2호기를 구축했다. 이 2호기는 1초당 2,900조 회의 계산 수행이 가능해 1호기 대비 29배 향상된 성능이며 이는 세계 순위 339위에 해당한다.

그동안 우리나라는 농업 분야 빅데이터 분석과 활용 연구 기반이 부족한 편이었다. 그러나 이번에 농생명 슈퍼컴퓨팅센터가 설립되면서 연구개발 시간이 현저히 줄어들고, 기존에 추진하기 어려웠던 거대·첨단연구가 가능해져 다양한 연구성과를 올릴 수 있을 것으로 기대하고 있다.

디지털 전환은 농업의 근본적인 변화를 이끌고 있다. 앞으로 계속될 디지털 기술의 발전은 우리 농업을 더욱 효율적인 방향으로 인도하고, 국가 경쟁력과 농업의 지속가능성을 키우는 밑거름이 될 것으로 예상한다.

인류는 다양한 어려움과 마주하고 있다. 급격한 기후변화, 인구 증가와 식량 문제, 생물 다양성의 감소 등은 미래로 나아가기 위해 딛고 넘어서야 할 현안이다. 디지털 전환을 맞이한 농업이 이러한 문제를 해결하는 돌파구가 되길 바란다.

박수철 농촌진흥청 국립농업과학원 농업생명자원부장