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  • 농촌진흥사업
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연구성과보고서
농업의 생산성 향상 기술
인공지능이 농사짓는 2세대 한국형 스마트팜 시스템 구축
연구배경
  • 1세대 스마트팜은 ICT를 활용한 자동화 설비 구축으로 영농의 편의성과 생산성을 향상시킴
    농업인이 지식과 경험에 의존하여 스마트팜의 환경 설정 및 수집된 정보를 직접 분석해야하는 한계가 있음
  • 2세대 스마트팜은 수집한 빅데이터(온실 내·외부 환경, 생육정보 등)를 인공지능이 분석하여 농업인을 위한 맞춤형 농사지식 정보 제공
    모든 정보는 클라우드(농촌진흥청 개발)에 저장되고 분석됨
개발성과
  • 클라우드 시스템 기반의 인공지능 도입으로 환경 및 생육정보 빅데이터 분석, 영농 의사결정 서비스 등 한국형 2세대 스마트팜 플랫폼 구축
  • 인공지능 딥러닝 기술 활용 : 작물 생육정보(생장길이, 화방수, 개화정도, 과실) 측정
  • 스마트팜 모델 도입 효과 : 생산성 평균 25%, 소득 평균 31% 향상(시설원예 분야)
원격탐사 기술 활용하여 농산물 수급 안정화 지원
연구배경
  • 기후변화로 인한 5대 민감채소의 연도별 생산량 불균형 심화로 서민물가 부담 가중
    5대 민감채소 : 배추, 무, 양파, 마늘, 고추
  • 위성, 드론 등 항공촬영 기술의 진보 및 빅데이터 분석으로작물의 재배 관측기술의 발달
개발성과
  • 위성 영상 분석으로 배추 주산지의 재배 면적 및 생육 정보를 농림축산식품부, 한국농촌경제연구원 농업관측본부, 농협 등에 제공
    대상지역 : 전라남도 해남군
    분석시기 및 항목 : 2018년 11월, 해남군 배추 재배 필지 수 및 면적
  • 드론을 활용한 고랭지배추 재배현황을 관련 기관에 제공하여 농산물 수급 불균형 해소 기대
    대상지역 : 강릉 안반데기, 태백 귀네미, 매봉산
    분석시기 및 항목 : 2018년 5월 ∼ 9월(13회), 배추 정식면적, 생육 및 수확면적 등
작물생육모형 활용하여 보다 빠른 벼 생산량 예측
연구배경
  • 가뭄, 폭염, 폭설 등 온난화 및 기후변화에 따른 농작물의 단기적 수급문제 발생
    최근 지속적인 풍년과 쌀 소비 감소로 재고 물량이 증가
  • 탄력적인 식량수급 정책 수립을 위해 쌀 생산량의 정확한 조기 예측 필요
    통계청 예측(10월 초·중순)
개발성과
  • 불확실성을 제거한 알고리즘 개발로 정확도 획기적으로 향상
    USDA-FAS(미국농무성 국외농업팀)보다 향상된 정확도, 통계청 발표보다 빠른 예측
  • 풍년인 경우 목표 생산 초과분을 격리할 수 있고 RPC(미곡종합처리장) 및 각 농협의 수매 시작 전 물량을 조절하여 산지 가격 안정 가능
농경지의 악성잡초 발생 현황 분석으로 방제 방안 마련
연구배경
  • 농사를 방해하는 외래 잡초와 제초제도 잘 듣지 않는 악성잡초의 큰 폭 증가
    외래잡초 : 28과 166종으로 전체(619종)의 27% 차지
    제초제 저항성 논잡초 : 14종으로 전체 논잡초의 60%
  • 국내에는 외래 잡초의 식물학적 특성, 방제 정보가 거의 없어 발생 현황 조사가 필요
개발성과
  • 논과 밭 유입 외래잡초 ‘갯드렁새’와 ‘개쑥갓’ 분포 분석을 통해 농경지별 집중 관리 방제법 제시
  • 우리나라 농경지를 오염시키는 악성잡초의 분포, 발생상황 및변화 추이 분석을 바탕으로 방제법 마련
  • 체계적인 제초체 방제로 저항성 논잡초 95~100% 방제
작물 성분 DB 구축으로 유전자변형작물(GMO)안전성평가
연구배경
  • GMO의 과학적인 안전성평가를 위해 작물 품종별 성분 분석 데이터 축적이 필요
  • GMO의 성분을 DB의 작물 성분과 비교 분석
개발성과
  • 작물 품종별 성분 DB 구축 및 서비스 시행
  • 작물성분 빅데이터를 이용하여 GMO의 신속한 식품안전성 평가 및 과학적인 GMO 위해성 심사 업무 지원
밭작물의 스마트한 물관리 기술 개발
연구배경
  • 논에 벼 대신 다른 소득작물 재배를 유도하는 논 타작물 생산조정제 시행
  • 논에 밭작물 재배를 위해 쉽고 경제적인 물 관리 기술 필요
개발성과
  • 논에 밭작물 재배를 위해 쉽고 경제적인 물 관리 기술 개발
    트랙터 부착형 저비용 무굴착 암거배수관 매설기술 개발

    트랙터 주행과 동시 랩핑 암거관(Ø50mm)을 40~50cm 깊이로 매설

    배수효율 : 41.6 mm/일, 42% ↑(기존 굴착식 29.3mm/일)

    설치비용 : 굴착식(13,702천원/ha) → 6,500천원/ha

    손익분기점 : 굴착식 암거배수 →3.75년 2.22년

    논의 범용화를 위한 관·배수 기능을 겸비한 지하수위 제어시스템

    제초제 저항성 논잡초 : 14종으로 전체 논잡초의 60%

    수분함량 : 관행 34% → 지하수위조절 24%

    콩수량 : 256kg/10a → 333kg/10a(30%)

  • 밭에 ICT 기반 지중점적관개시스템에 의한 물관리로 생산성 향상
    스프링클러 대비 38% 물 절약, 무관개 대비 콩 수량 34% 증수
채소류 선도유지 기술 보급으로 수출 기여
연구배경
  • 농산물 수출 시 항공 운송보다 선박 운송이 가격경쟁력 있음
    수출물류비 항공수송 대비 선박수송 시
개발성과
  • 엽·과채류 7종 품목별 맞춤형 선도유지 기술 개발 보급으로 선박 수출 확대
    선박 수출국 확대
  • 상추, 시금치 등 7종 선박수출(2017년 4월~, 싱가포르)로 농가소득 30% 향상
    안정적 선박 수출길 확보로 연중 채소류 공급 : 내수 대비 130% 향상
과수화상병의 신속한진단기술 개발로 확산방지
연구배경
  • 화상병 발생이 급증하여 대책 마련이 시급
    2015년 첫 발생(안성, 천안, 제천) 이후 2018년 6개 시군으로 확산
    화상병 : 사과, 배 등 장미과 식물의 잎이나 꽃, 가지, 줄기, 열매가 화상을 입은 듯 조직이 검게 마르는 세균성 질병으로 과수 구제역으로 불림(공적방제 대상 검역금지 병)
  • 조기 방제 및 병 확산 억제를 위해 진단 기술 개발이 필요
개발성과
  • 국제표준 진단 프라이머를 이용한 국내 발생 화상병 정밀진단 기술 확립으로 화상병 확산 예방 및 공적방제 근거 제공
  • 현장 간이진단키트(EB strip) 및 정밀진단법(DS LAMP) 개발과 보급으로 기주식물(과수나무) 폐기 등 공적방제 기간 단축 효과
    현장간이진단키트 : 화상병, 가지검은마름병 동시진단, 1시간 이내 진단(5천원/시료)
    정밀진단법 : 화상병만 30분 이내 정밀진단(3천원/시료)
간편한 바이러스 진단키트 개발 및 보급
연구배경
  • 기후변화 및 농산물 수입 증가에 따른 농작물 바이러스병 피해 가속화
    고추 등에서 토마토반점위조바이러스(TSWV)병
  • 원예작물 바이러스병 피해를 조기에 예방하기 위한 현장용 진단키트 요구 증대
개발성과
  • 토마토반점위조바이러스 등 현장진단키트 분양
  • 현장에서 2분 내 감염여부 확인하여 피해 예방
  • 국산 키트 보급으로 수입 대체 효과
  • 12년간 바이러스 진단키트 개발보급 및 피해절감 효과
한우 사육기간을 줄여도 품질과 생산성에 변화 없는 기술 개발
연구배경
  • 마블링을 위한 곡물사료 위주의 긴 사육기간(31개월)으로 사료비 부담
    거세우 마리당 사료 비용 : 2007년(131만원), 2011년(272만원), 2017년(287만원)
  • 장기 비육으로 등지방, 내장 등이 많아져 C등급(육량) 증가
    한우(거세) C 등급 비율 : 2007년(15.3%), 2011년(19.6%), 2017년(36.6%)
  • 한우 생산비는 증가하고 관세철폐 후 수입육 점유율도 증가 예상
    소고기 자급률 : 2007년(50.1%), 2011년(45.9%), 2017년(41%)
개발성과
  • 출하기간을 3개월 앞당기고도 맛과 풍미, 고기 양과 육질에 변화가 없는 ‘한우 사육 기술’ 개발(특허출원 및 산업체 기술이전)
    한우 사육단계별 영양소 정밀조절을 통해 비육기간 단축
  • 한우의 고기 맛 분석 및 관능평가 : 28개월 vs 31개월 한우고기 간 차이가 없음
    비육기간이 짧을수록 고기 맛이 싱거워진다는 일부 소비자 선입견 해소 기대
  • 한우 사육농가의 생산비용 절감으로 농가소득 향상
    한우 1마리당 생산비 : 23만 5천원 절감
    연간 도축 거세한우 약 40만두 : 생산비 약 936억원 절감
동물과 마음을 나누는 ‘동물교감교육’ 모델 개발
연구배경
  • 반려동물 인구 증가에 따른 동물이 지닌 정서적 치유가치에 대한 관심과 수요 증대
    국내 반려동물 보유가구 비율
    아동 및 청소년의 심리적 외상(학교폭력, 따돌림 등에 의한 스트레스와 우울증) 심각

    OECD 국가 중 삶의 만족도 ↓ , 10·20대 사망원인 자살 1위(2017, 통계청)

  • 장기 비육으로 등지방, 내장 등이 많아져 C등급(육량) 증가
    한우(거세) C 등급 비율 : 2007년(15.3%), 2011년(19.6%), 2017년(36.6%)
  • 한우 생산비는 증가하고 관세철폐 후 수입육 점유율도 증가 예상
    소고기 자급률 : 2007년(50.1%), 2011년(45.9%), 2017년(41%)
개발성과
  • 아동 대상 동물교감교육 모델 개발 : 4종(토끼, 닭, 염소 등)
    동물교감교육 프로그램, 동물 돌보기 활동

    13개 학교 시범적용, 학교당 12~20회기 교육프로그램

  • 동물과의 교감으로 아동의 인성, 정서 등 심리적 안정에 기여
    '학교음매(염소)' 동물교감교육 효과

    긍정적 정서 : 인성 9.4%, 사회성 22.1%, 자아존중감 12.5% ↑

    부정적 정서 : 공격성 22.5%, 긴장감 15.3%, 열등감 17.7% ↓

  • 학교현장에 동물교감치유사 등 신규 일자리 창출 효과



담당자 : 연구성과관리과 백성열 063-238-0792

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