농축산환경학3) 전세계적으로 기후변화에 따른 농축산 분야의 생산성 및 경제적 영향 변화가 나타나고 있다. 기후변화가 농축산물 생산에 미치는 영향에 대하여 설명하시오. 기후변화에 대한 대응과 관리를 위하여 4차 산업혁명 기술이 적용된 스마트농업이 근래에 들어 확산되고 있다. 스마트팜(smartfarm)을 활용한 미래 농업의 대응방안에 대하여 제시하시오.

소개글

농축산환경학3) 전세계적으로 기후변화에 따른 농축산 분야의 생산성 및 경제적 영향 변화가 나타나고 있다. 기후변화가 농축산물 생산에 미치는 영향에 대하여 설명하시오. 기후변화에 대한 대응과 관리를 위하여 4차 산업혁명 기술이 적용된 스마트농업이 근래에 들어 확산되고 있다. 스마트팜(smartfarm)을 활용한 미래 농업의 대응방안에 대하여 제시하시오.에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 전세계적으로 기후변화에 따른 농축산 분야의 생산성 및 경제적 영향 변화가 나타나고 있다. 기후변화가 농축산물 생산에 미치는 영향에 대하여 설명하시오.
1-1. 서론
1-2. 기후변화의 정의 및 효과
1-3. 기후변화의 원인
1-4. 세계 기후변화 현황
1-5. 기후변화가 농산물 생산에 미치는 영향
1-6. 기후변화가 축산물 생산에 미치는 영향
1-7. 결론
1-8. 참고자료

2. 기후변화에 대한 대응과 관리를 위하여 4차 산업혁명 기술이 적용된 스마트농업이 근래에 들어 확산되고 있다. 스마트팜(smartfarm)을 활용한 미래 농업의 대응방안에 대하여 제시하시오.
2-1. 서론
2-2. 스마트팜의 개념과 정의
2-3. 스마트팜을 활용한 미래 농업의 대응방안
2-4. 결론
2-5. 참고자료

본문내용

보들은 발생과 사용 용도별로 제어관리, 환경관련, 생육정보, 그리고 경영 및 관리용으로 구분할 수 있다. 정보는 다양한 기기에서 발생하고 목적에 따라 사용, 저장, 가공되어 의사결정과 실행명령과 같은 좀더 차원은 목적을 위해 사용된다. 제어관리 정보는 환경제어기, 펌프, 양액기, 급수기 등 설비와 디바이스 및 농축산기계의 작동정보와 On/Off 상태, 개폐기와 사료 또는 양액의 투입 등의 정보를 의미하고 각종 설비와 기계류가 정해진 기준 값에 따라 잘 작동하는지에 관한 정보이다. 환경관련 정보는 경작지와 축사의 내 외부의 기상정보, 광량, 이산화탄소, 토양 또는 용수의 산성도 등 기후, 땅, 물에 관련된 정보이다. 생육관련 정보는 작물 또는 가축의 성장상태, 크기, 키, 무게 등 생체의 기본정보와 생식, 배설, 질병, 병해충과 같은 생리적 데이터를 의미한다. 경영데이터는 농장과 축사를 경영하기 위해 투입된 노동력, 자본, 기자재, 에너지와 산출된 농축산물의 양과 품질, 매출과 수익, 그리고 출하와 판매에 관한 데이터로 경영상태 전반에 관한 정보를 제공한다. 이러한 정보들은 센서, 데이터 발굴 혹은 채굴 등 다양한 방법과 도구를 사용해 취득된 상당한 양의 데이터를 빅데이터 처리기술을 사용하여 의미 있는 자료로 재생산된 것으로 분석과 처리, 인공지능에의 적용과정을 거쳐 스마트 팜 시스템의 효율성을 향상시킨다.
빅데이터 처리의 주요기술은 저장 및 처리기술, 분석기술로 구성될 수 있으며 각각 비정형 및 정형데이터의 저장, 대용량데이터들의 분산과 병렬처리, 그리고 분석기법을 동원한 예측과 평가기술로 세분화될 수 있다. 인공지능은 컴퓨터와 전산기술을 이용하여 인지, 분류와 같은 인간의 능력을 기계로 구현하는 기술을 의미한다. 인공지능은 데이터의 획득, 처리, 학습을 거쳐 사물 또는 객체 인식, 분류, 추론, 의사결정의 기능을 수행할 수 있다. 스마트 팜에 인공지능이 도입이 되면 과거 인간의 개입에 의해 기준 값이 결정되었던 온도, 습도, 급수 량, 농약 살포 량, 사료 공급량과 같은 환경 및 관리제어가 인공지능에 의해 수행될 수 있고, 영상처리를 통해 작물의 성장상태 및 병충해 판별과 가축의 생육상태 점검이 인간의 영향과 판단을 배제하고 수행될 수 있을 것이다. 개별적인 농기계 또는 Device 제어에 인공지능이 도입된다면 트랙터 또는 농약살포용 드론이 스스로 알아서 경로를 설정해서 작업이 필요한 지역을 자율적으로 발견하고 작업을 수행하는 것이 가능할 것이다. 농장관리에 인공지능이 도입된다면 투입해야 할 노동력 에너지 물 농약 등의 양과 질을 스스로 판단하여 결정하고 해당 농기계에 실행명령을 내려 작업을 수행하도록 할 것이다. 마지막으로 스마트 팜 관련 로봇기술은 인간의 작업을 기계가 대체하는 것이다. 로봇은 추수용 Gripper와 같은 수작업 대체기술과 자율주행 트랙터 혹은 농업용 드론과 같은 이동작업 대체기술로 구분할 수 있을 것이다.
스마트 팜 구현을 위해서는 이와 같은 여러 종류의 기술들을 통합, 융합하여 개발해야 한다. 예를 들어 스마트 팜 기술이 적용된 농장에 병충해가 발생했다면 병충해 문제 해결을 위해 이미지센서를 사용해 농작물 이파리 영상데이터를 확보하고 이미지 프로세싱을 하여 의미 있는 데이터로 변환시킨 후 빅데이터 분석과 인공지능기술을 활용하여 병충해 종류를 파악하게 된다. 병충해 종류가 파악이 되면 이에 해당되는 약제가 빅데이터 분석과 인공지능기술을 바탕으로 추천이 되고, 약제 혼합 레시피가 제안이 되면 약제혼합기를 이용하여 자동으로 합성을 하게 된다. 합성된 농약은 자율주행 트랙터를 활용한 살포기 또는 드론으로 살포가 될 수 있을 것이다. 즉 병충해 해결 단일목적을 위해 적용된 개별 기술들은 영상센서, 네트워크, 영상처리, 빅데이터 분석, 인공지능기반 분석, 약제조합, 네비게이션, 자율 육상주행, 자율 비행제어, 분무 제어 등이 적용된다고 볼 수 있다. 만약 이와 같은 개별 구성기술의 수준차이가 있다
면, 즉 어느 한 기술이라도 수준이 요구조건에 충족되지 못한다면, 구현목적 실현이 불가능 할 것이다. 따라서 응용기술의 개발을 위해서는 수준이 낮은 개별기술, 즉 공백기술을 찾아내고 해당 공백기술의 수준향상을 위해 개발관리를 해주는 것이 필요하다. 개별적 공백기술의 개발 외 어플리케이션 구현을 위한 일정한 수준에 도달한 개별 요소기술들을 통합하고 융합하여 용도에 적합하도록 연결을 시키는 통합기술 개발관리도 필요할 것이다.
2-4. 결론
스마트 팜은 ICT기술을 활용하여 식량생산의 효율성 증대와 노동력 절감, 농축산업에 있어서 기후적 지리적 제약을 극복할 수 있는 기술로 인식되고 있으며 기후변화와 노령화로 인한 농업인구 감소, 그리고 기후변화와 인구증가 등으로 인한 예견된 식량부족을 극복할 수 있는 중요한 기술 중 하나로 인식되고 있다.
이에 세계 각 나라는 스마트 팜 기술개발에 나서고 있지만 다양한 스마트 팜 응용기술들 중에서 상업성이 높은 분야에서의 기술수준이 낮은, 즉 개발이 요구되는 유망기술 선정에 어려움을 겪고 있다.
이는 스마트 팜 구현에 필요한 센서 제어 데이터 처리 소프트웨어 네트워크 등 주요 기술분야들의 개발수준이 다르기 때문이며 또한 그 개발수준의 차이를 채워줄 수 있는 공백기술의 발굴도 쉽지 않기 때문에다.
이를 극복하기 위해 이미 개발된 기술들을 분석하고 이를 바탕으로 앞으로 개발해야 할 공백기술 Topic을 발굴하고 개발 로드맵을 구축할 수 있다면 기술개발 효율성을 높일 수 있을 것이다.
2-5. 참고자료
4차 산업혁명의 기술적 특징과 농업 적용 기술, 장필성, 한국농촌경제연구원
농림축산식품부(2020), “스마트 팜 확산 대책”.
농림축산식품부(2020), 보도자료 “농업 혁신 성장, 스마트팜이 선도한다”.
김덕현, 황인택, 이승현(2015), “농업인의 혁신기술 수용 및 저항 요인과 농식품 ICT 융복합사업 확산의도와의 관계”, 농촌지도와개발,22(1), pp. 43-54.
농촌진흥청(2020), 한국형 스마트 팜 개발 방향과 전략 심포지엄.
농촌진흥청 국립농업과학원(2016), “한국형 스마트 산업전략 국제심포지엄”.

키워드

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