인공지능(AI) 기술 기반 스마트 농업 혁신 기술이 모였다.

지난 23일부터 25일까지 경기도 고양시 킨텍스에서 열린 AI 전문 전시회 ‘TAS(THE AI SHOW) 2024’ 광주정보문화산업진흥원 애그테크관에는 10개 기업이 부스를 꾸려 다양한 AI 기반 농업 기술을 뽐냈다. 전시에 참여한 기업은 △유니컴퍼니 △빅웨이브에이아이 △태양의서쪽 △뉴본 △쉐어플랫 △퓨잇 △인트플로우 △팜에이트 △스페이스에이아이 △지니소프트 등이다. 팜에이트는 체험 공간을 함께 운영하면서 관람객들이 스마트팜 과정을 체험할 수 있도록 했다.

◇ 작물 생장 예측과 스마트팜 운영에 스며든 AI 기술

실시간 데이터 분석과 예측, AI가 사람보다 잘하는 일이다. 이러한 장점이 스마트팜에 적용돼 효율성과 생산성을 극대화하고 있다. 스마트팜 운영과 자동화 관리에 AI 기술이 접목됐다.

빅웨이브에이아이는 이날 전시에서 작물의 성장을 실시간 예측하는 AI 작물 생육 예측 기반 유리온실 자율 재배 시스템을 선보였다. 시간 환경 반영이 어려운 시뮬레이션 작물 성장 예측의 한계를 보완했다. 작물들은 작은 환경 차이로 인해 성장 속도와 착화 시기가 달라질 수 있기 때문에 시뮬레이션 방식은 한계가 있기 때문이다. 시뮬레이션 성장 예측 대신 실시간 AI 카메라로 성장 속도와 수준을 실시간 파악한다.

이 기술 우수성은 글로벌에서 먼저 인정받았다. 빅웨이브에이아이는 이 기술을 가지고 국제 스마트팜 경진대회인 ‘제4회 자율유리온실경진대회(The 4th international challenge on autonomous greenhouses)’ 참가, 작물 성장 예측 부문 1위를 수상했다. 조보근 빅웨이이브에이아이 이사는 “비전 카메라로 작물의 성장을 실시간으로 촬영해 확보된 온도, 습도, 광량 등 다양한 환경 데이터를 바탕으로 한다”며 “작물 성장 정도(잎 넓이, 재식 밀도, 높이 등)를 실시간으로 분석·예측해 최적의 재배 전략을 제시한다”고 설명했다.

온도를 기반으로 작물에 생장 정도를 확인하는 AI 기반 적외선(IR) 카메라도 전시됐다. 유니컴퍼니가 이날 전시에서 선보인 파르미(FARMI)는 작물별 생장 적정 온도를 확인하고 온도로 병충해 진단과 농작물 수분 스트레스를 파악할 수 있다. 이 카메라는 컴퓨터와 애플리케이션 등으로 정보를 전달해 스마트팜 관리자가 운영 상황을 한눈에 알아보고 파악할 수 있도록 했다.

스마트팜을 자동으로 생육환경을 관리하는 소형재배기부터 스마트팜 통합관제시스템도 소개됐다. 플랜티팜이 전시한 소형 재배기 ‘파밀로’는 온도, 습도, CO2 농도 등 생육 환경을 자동으로 제어하는 시스템이 내장돼 있다. 원격으로도 관리가 가능해 실험용 및 교육용 기자재로도 사용된다. 수직농장 통합관제시스템 5G 클라우드 기술을 통해 농장의 환경 데이터를 실시간으로 수집 및 분석한다. AI를 활용한 예측 모델로 최적의 재배 환경을 제공할 수 있다. 플랜티팜 관계자는 “데이터에 기반해 작물 관리 범위를 설정하고, 환경 변화에 따라 자동으로 제어할 수 있다. 작물 피해를 예방하고 생산성을 극대화할 수 있다”고 설명했다.

농약 사용량 줄이는 AI 농약 분사 시스템도 소개됐다. 뉴본은 이딥러닝 기반의 AI 농약 분사 시스템을 선보였다. 이 시스템은 작물의 위치를 실시간으로 파악해 농약이 필요한 구역에만 분사하도록 설계돼 농약 사용량과 비용을 줄이며 환경 보호에도 기여한다.  뉴본은 이를 통해 농작물 보호를 위한 효율적인 솔루션을 제공하고 있으며, 현재 고흥 스마트팜 혁신밸리에서 실증 테스트를 진행 중이다.

쉐어플랫이 개발한 자율주행 과수농가 운반 로봇 ‘무브봇(Move Bot)’도 주목 받았다. 무브봇은 온디바이스 AI와 3D 카메라를 탑재해 과수원의 장애물을 인식하고 회피하면서 최대 400kg의 짐을 운반할 수 있다. 지정 객체 추종과 음성 인식 기능을 갖춰 시속 5km 속도로 이동하며 작업을 돕는다. 내년부터 농가에 본격적으로 도입될 예정이다.

◇ 신품종 재배 방식 알려주는 AI부터 위성 기반 농산물 물가 예측까지

언제든 간편하게 노지 농업에 대한 정보를 물어볼 수 있는 생성형 인공지능(AI) 농부도 주목을 받았다. 태양의서쪽이 개발한 중‧소 규모 농가를 위한 대형언어모델(LLM)은 국내에 처음 들어온 품종 재배에 대한 정보를 제공할 수 있을 만큼 노지 농업 분야에 특화됐다. 이 AI는 단순한 데이터 분석을 넘어, 날씨, 흙의 pH, 미시기후 등의 변수들을 종합적으로 분석해 농부에게 맞춤형 조언을 제공할 수 있도록 설계됐다. 신품종 등 인터넷에서 정보를 얻을 수 없는 부분을 학습해 할루시네이션(환각)을 일으키는 기존의 LLM 서비스의 문제를 해결했다.

기후변화에 대응한 AI 농업 기술도 소개됐다. 퓨잇이 이날 선보인 재난 탐지 모니터링 및 농산물 물가 예측 솔루션은 농산물 물가를 정확하고 끊임없이 예측할 수 있는 솔루션이다. 스마트팜으로 잘 키운 작물이 판매까지 잘 이뤄질 수 있도록 돕는다. 위성 기술을 이용해 기존 셀룰러 망 기반 서비스 한계를 극복했다.

축산업 노동력 부족과 고령화에 대응한 스마트 축산 기술도 공개됐다. 인트플로우 비대면 인공지능(AI) 축산 관리 서비스 엣지팜은 AI가 가축 행동과 건강 상태를 실시간 모니터링해 축산 관리자가 즉각 대처할 수 있도록 한다. 100만 시간 이상 양돈 영상을 학습해 정확도를 높였다. 현재 이 솔루션은 현재 10개국 수출, 양돈 농장 56곳에 서비스를 제공하고 있다.

◇ 메타버스, 스마트팜, 이미지 기반 AI 등 체험 다양

이날 광주정보문화산업관에서는 다양한 체험과 이벤트가 진행돼 관람객의 발길이 끊이지 않았다. 지니소프트가 선보인 메타버스 기반 스마트팜 시뮬레이터는 스마트팜 운영을 가상현실로 체험하고 실제 실습에도 활용할 수 있어 관람객들의 큰 관심을 받았다. 스마트팜 운영에 필요한 지식이 질문으로 나오면 가상 공간에서 이를 해결하는 식이다. 관수량 조절, 공기질 조절, 태양광 조절 등 운영 시설을 조절하고 이에 따라 변화는 스마트팜 환경을 가상에서 직관할 수 있다.

간편하게 스마트폰으로 사진을 찍고 원하는 옷을 선택해 입어볼 수 있는 AI 기반 가상 피팅 앱도 관람객들의 관심을 받았다. 사이트에서 입고 싶은 옷을 선택하거나 원하는 옷 이미지를 업로드한 후 사진을 촬영하면, AI가 선택한 옷을 입은 사용자의 모습을 가상으로 보여준다. 얼굴 공개가 부담스러운 사용자는 얼굴을 제외하고도 피팅을 진행할 수 있다. 이러한 스페이스에이아이의 이미지 기반 AI 기술은 스마트팜에서도 활용이 가능하다. 작물 이상 상태를 이미지 기반으로 분석하고 가상 환경에서 농작물 이미지를 생성하거나 바꿀 수 있다.

팜에이트 체험관에서는 스마트팜 단계별 과정 설명을 듣고 간단하게 키울 수 있는 스마트팜 키트로 체험을 했다. 참가자들은 씨앗 파종과 발아 과정을 체험하며 스마트팜의 기본 원리를 배웠으며, 발아 후 뿌리와 잎이 자라는 육묘 단계에서 모종을 직접 만져보며 성장 과정을 관찰했다.

임서현 한국항공대 학생은 “예전에 농장 텃밭을 가꿨는데 토지 관리가 어려웠다”며 “집에서 간편하게 농약 없이 식물을 재배해서 먹을 수 있는 간단한 스마트팜이 있다는 게 신기했다”고 말했다. 박찬혁 동아방송예술대 학생은 “스마트팜 재배에 대한 자세한 단계를 알 수 있는 좋은 기회였다”고 체험 소감을 전했다.

전시기간 동안 광주정보문화산업진흥원을 진흥원 부스에 있는 애그테크관 10개 기업을 방문해 설명을 듣고 도장을 찍으며 사은품을 나눠주는 이벤트도 진행했다. 이날 이벤트에 참여한 학생들은 “이벤트 기회로 AI기반 농업에 대한 지식을 더 많이 알게 된 것 같다”고 말했다.

한편, ‘TAS 2024’는 조선미디어그룹이 설립한 인공지능 전문매체 THE AI와 스마트팩토리&오토메이션월드 전시회 주최사인 첨단이 공동으로 개최하는 AI 전문 전시회로 올해 2회째를 맞았다. AI 기술을 한눈에 엿볼 수 있는 전시회와 기술 동향을 소개하는 AI 콘퍼런스, AI 기술과 안전성 모두를 평가해 시상하는 AI 시상식인 ‘Good AI Awards’가 함께 열린다. 이번 ‘TAS 2024’는 로봇(R), 인공지능(A), 드론 및 디지털테크(D)를 뜻하는 통합 전시 브랜드 ‘RAD KOREA WEEK 2024(대한민국 첨단기술 대전)’와 함께 개최됐다.

TAS는 내년에도 RAD KOREA WEEK와 함께 개최된다. 10월 22일부터 24일까지 3일간 킨텍스에서 더 확장된 규모로 열릴 예정이다.