AI가 제주 돼지 사육 관리…생산성 향상·탄소중립 동시 달성

ETRI

인공지능(AI)을 활용해 악취와 탄소배출을 줄이고 생산성을 높이는 스마트돈사가 제주에 처음 구축됐다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 제주도와 공동으로 AI 전환(AX)을 접목한 스마트 축산 실증 설비를 제주에 구축하고 탄소중립형 축산 모델 개발에 착수했다고 30일 밝혔다. ETRI 제주AX융합연구실은 30일 제주대 말산업전문인력양성센터에서 '기후위기 대응 제주형 양돈 AX 스마트팜' 준공식을 열었다.

현행 축산업은 가축의 소화 및 분뇨 처리 과정에서 메탄과 아산화질소 등 온실가스 배출 비중이 높다. 탄소중립 달성을 위한 근본적인 기술 혁신이 필요한 분야로 꼽힌다.

연구팀은 제주시 아라일동에 위치한 약 800제곱미터(㎡) 규모의 제주대 실험 부지에 돈사 내·외부 환경을 실시간으로 정밀하게 관리하는 테스트베드를 구축했다. 기존 대비 10% 이상의 탄소배출 저감을 목표로 삼고 이를 실제 현장 데이터를 통해 검증할 계획이다.

사전 연구 사례인 공주대 스마트 축산 테스트베드 돼지 사육 환경 사진. ETRI 제공

주요 시설은 온도·습도, 이산화탄소(CO2), 암모니아(NH3) 농도 등을 상시 측정하는 모니터링 센서 시스템, 현장에서 데이터를 즉시 처리하는 환경 제어 시스템, 폐쇄회로텔레비전(CCTV) 영상 기반 가축 이상행동 감지 시스템, AI 기반 탄소 저감 운영 알고리즘 및 지능형 의사결정 시스템, 탄소 배출량 통합 관리 플랫폼 등이다.

돈사 곳곳에 설치된 센서와 CCTV에서 수집되는 복합 데이터는 먼 서버로 가지 않고도 실시간으로 분석된다. AI는 가축의 성장 상태와 에너지 소비량을 스스로 판단해 환기, 온도, 사료 공급 등 축사 운영 전반을 자동으로 최적화한다. 축적된 데이터는 통합관리 플랫폼을 통해 농가에 제공되며 운영에 바로 반영된다.

제주 지역 수요에 따라 악취가 나는 유해가스를 흡착·제거하는 '스크러버' 설비도 도입됐다. CCTV 기반 영상 분석으로 가축의 이상행동을 조기에 감지하는 연구도 함께 수행한다. 가축의 행동 패턴을 살펴 감지 정밀도를 점차 높여갈 예정이다.

ETRI 연구진이 제주형 양돈 AX 스마트팜 현장에서 스마트 기기를 이용해 돈사 내부 환경 제어 시스템을 점검하고 있다. ETRI 제공

연구팀은 테스트베드에서 확보한 데이터와 탄소 저감 모델을 바탕으로 전국 양돈 농가에 적용 가능한 탄소중립 축사 표준 운영 모델을 제시할 계획이다.

김규형 ETRI 제주AX융합연구실장은 "AI가 돈사 환경을 스스로 판단·제어하는 시스템을 통해 실제 탄소 저감 효과를 명확히 실증할 것"이라며 "데이터 기반의 농가 운영을 지원하고 나아가 농축산 분야의 탄소중립 표준 모델로 발전시켜 나가겠다"고 말했다.

손영옥 제주대 교수는 "제주의 밀집된 양돈 환경은 AI 기술을 검증하고 고도화하기 최적의 무대"라며 "이번 실증을 통해 제주 지역 농가의 생산성 향상과 악취 문제를 해결하고 나아가 전국 농가에 도입할 수 있는 데이터 기반의 결과를 도출할 것으로 기대한다"고 밝혔다.

ETRI 연구진이 엣지 기반 시스템을 활용해 데이터를 실시간 분석하는 모습. ETRI 제공

[이병구 기자 2bottle9@donga.com]