아난스 칼야나라만 미국 워싱턴주립대 교수가 미국에서는 전 세계적으로 문제가 되는 식량 부족 문제를 해결하기 위해 인공지능(AI)으로 식량 생산을 실질적으로 높일 방안을 연구·활용하고 있다고 밝혔다.

칼야나라만 교수는 25일 광주 김대중컨벤션센터에서 열린 글로벌 AI 컨퍼런스 ‘AWC 2022 in Gwangju(AWC 광주)’ 기조연설에서 “기후변화와 물 부족 등의 문제로 농업에 불확실성이 커지고 있다”며 “이 문제를 해결하기 위해 물, 기상, 노동 측면에서 AI를 활용해 식량 생산을 높일 수 방안을 연구하고 있고 현장에 적용한 프로젝트도 있다”고 말했다.

칼야나라만 교수는 AI와 스마트 농업 분야 전문가 중 하나다. 미국 농무부(USDA) 산하 국립농식품연구소(NIFA)와 미국위생협회(NSF)가 지원하는 스마트 농업 기업 ‘AgAID’에서 AI 연구소 이사로 근무하고 있다.

그는 이번 컨퍼런스에서 사과, 체리, 피스타치오, 아몬드 등 특수작물 재배에 AI를 활용한 사례를 소개했다. 특수작물은 미국 농업에 중요한 부분을 차지하고 있는 작물이다. 미국 서부에선 300여 개가 넘는 작물이 재배되고 있고 여기에 많은 미국 농업 인력이 투입되고 있다. 

이 작물은 태풍, 성에 등 자연적 현상에 취약하고 물이 부족하거나 과도하면 생산량에 피해를 입는 특수성이 있다. 수확에 노동력이 많이 투입되는 단점도 있다.

칼야나라만 교수는 특수작물 재배에 단점이 되는 이 문제를 AI 기술로 극복할 수 있다고 밝혔다. AI가 농사에 필요한 물 공급을 조절하고 태풍 등 자연적 현상으로 피해를 입는 규모를 미리 예측해 농부에게 필요한 조치사항을 알려줄 수 있다고 말했다. 또 농산물을 수확하는 진동 수확기를 사람 대신 AI가 제어해 농부의 일을 줄여줄 있다고 설명했다.

대표 사례로 특수작물이 성에로 입는 피해를 줄이는 AI 모델 개발 사례를 소개했다. 성에는 열매 온도를 낮춰 생산량을 저하시키는 요소다. 이를 위해 농부는 히터를 틀거나 용수를 공급해 작물 피해를 완화한다. 여기서 가장 좋은 방법은 성에가 발생하는 경우를 사전에 예측해 필요한 조치를 미리 취하는 것이다. 칼야나라만 교수는 이를 위해 성에를 사전에 예측할 수 있는 AI 모델을 개발, 현장에 적용했다고 밝혔다.

그는 “각 계절과 기간별로 성에가 발생하는 비율을 측정하고 성에로 열매가 죽는 비율을 계산해 이를 표시해주는 AI 기반 모델을 만들었다”며 “현장에 적용한 결과 하루 정도 편차가 있는 정도로 정확도가 높다고 평가됐다”고 밝혔다.

칼야나라만 교수는 이와 같은 모델을 개발하기 위해선 정확한 데이터 취합이 중요하다고 밝혔다. 불확실한 데이터를 사용할 경우 정확성과 안전성이 낮은 AI 모델로 인해 작물 생산에 피해를 줄 수 있기 때문이다.

그는 “농업과 같은 불확실한 환경에서는 사용자가 신뢰할 수 있는 AI 개발이 중요하다”며 “이를 위해선 농업 체계를 정확하게 이해하고 정확한 데이터를 취합할 수 있어야 한다”고 조언했다. 

AWC는 AI의 현황과 미래를 살펴보고 세계 각국 전문가들과 교류가 이뤄지는 장이다. 광주에서 열린 이번 행사는 ‘농업을 위한 AI: 농업의 새로운 시대’라는 주제로 열렸다. 행사는 더에이아이(The AI)와 디지틀조선일보, 농촌진흥청, 스마트팜연구개발사업단, 김대중컨벤션센터, 전남대학교가 공동 주최·주관했다.