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  • 농촌진흥사업
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연구성과보고서
데이터 기반 디지털 농업기술
  • 연구배경
    • 가뭄, 홍수 등 기후위기, 농촌노동력 및 물부족 등 농업 성장동력 약화
      가뭄피해증가

      2015 - 5.8천ha   →   2018 - 18.4천ha

      고령인구 증가

      2015 - 29.1%   →   2018 - 44.7%

    • ICT·AI 활용 첨단기술 융복합을 통한 노지 정밀농업 기술 개발 필요
    개발성과
    • 세계 최초, 작물 수분 스트레스 진단 및 인공지능(AI) 관개시스템 개발
      작물 수분스트레스 진단

      ‘작물체 생체정보’ 기반 진단기술로 고도화

      작물 수분공급량 예측(정확도 98%)

      특허출원 1, 기술이전 2, 계약금액 1,188만원, 신기술보급사업 2.7억원(2021) 등

    • 스마트 물관리를 통한 작물 생산성 향상 및 농업용수 절약
      폭염, 가뭄기간 작물 수분스트레스

      27~34% 감소 ↓

      사과, 복숭아

      무게 14~26% 당도 8% ↑, 농업용수 25~31% ↓

    • 농가 소득증가(기존 대비)
      사과(5,566천원/ha)
      복숭아(5,327천원/ha)
  • 연구배경
    • 국외 : 미국, EU, 일본 등에서는 자동차의 자율주행 핵심기술을 트랙터에 적용, 상용화에 성공하여 첨단 농기계 시장의 혁신을 주도

      주요회사 : 미국(John Deere), 일본(Kubota), 이탈리아(ASI), 독일(AGCO)

    • 국내 : 자율주행 농기계의 핵심기술과 부품 개발 등에 투자 하고 있지만 기술개발 초기 단계로 이를 극복하기 위한 기반기술 확보가 절실
    개발성과
    • 무인트랙터 : 인공지능 기반 자율주행 기술 개발로 무인 농작업 기반 확보

      작업환경 딥러닝 분석   →   자율주행 로터리 작업 속도 3km/h 시 경로오차 ±9.5cm(운전자 경우 ±21.2cm)

    • 방제로봇 : 과수의 유무 및 형상 인식 스마트 로봇 방제기를 탑재하여 무인 방제 기술 구현

      기존 - 연속 방제, 유인운전   →   개선 - 선택적 방제, 무인 자율주행

    • 현장 접목 연구(2021), 시범보급사업(2022)을 통한 상용화 추진
  • 연구배경
    • 기후변화로 인한 이상기상 빈발로 농업분야의 기상재해 피해가 급증하여 국가적 차원의 대응기술 개발이 시급
      농업재해 피해액

      2016 - 2,317억원    2017 - 3,625억원    2018 - 7,997억원    2019 - 11,408억원

    개발성과
    • 농장단위의 상세한 기상·재해 예측 알고리즘 개발

      기상청 동네예보(읍면 규모, 5×5㎞)   →   농진청 농장예보(30×30m) 농장기상(기온, 강수량 등 11종), 농장재해(가뭄, 저온해 등 15종)

    • 농장단위의 기상 및 작물재해 예측정보 사전알림 서비스

      서비스 지역 : 29개 시·군(전북 14, 전남 12, 경남 2, 경북 1) → 2027년까지 전국 155개로 확대

      서비스 방법 인터넷(https://agmet.kr), 모바일(문자, 앱, 웹)

  • 연구배경
    • 국제 종자산업 체제 재편에 대응 종자 및 자원주권 확보 중요성 증대
      나고야의정서 이행 유전자원법 발효(2017. 8.)

      국내 생물산업 핵심소재 발굴 필요

    개발성과
    • 수요자 요구 유전자원 확보 및 디지털 정보 제공
      홈페이지 정보 확대

      우수자원 추천(540자원), 자원관리 DB구축(71만건)

    • 수요자 맞춤 유용형질 특성평가 및 우수자원 발굴 확대
      수요자 맞춤 유용형질 특성평가(41천자원), 우수자원 선발(222자원)
    • 국가 농업유전자원 활용도 제고
      활용도 : 분양건수 대비 활용실적(품종, 논문, 특허 등)의 백분율

      2018 - 32%    2019 - 36.8%    2020 - 41% 우수 활용성과 : 신품종 출원(항산화물질 고함유 자두 ‘퍼플퀸’, 크리스마스 선인장 ‘오렌지영’ 등)

  • 연구배경
    • 국내외 4차 산업혁명 시대를 맞아 사회 전반에 ‘디지털 트랜스포메이션’ 대두
    • 디지털 농업을 중심으로 다차원 기술이 융합되는 연구개발을 강화하기 위해 연구데이터의 수집·공유 방안 마련이 필요
    개발성과
    • 연구자 편의성에 중점을 둔 연구데이터 관리모델 「Digital Lab」 구축
      사용자 중심의 데이터 입출력 프로토타입 구축 및 시스템 개선
      개인별로 파편화된 연구데이터 공유방안 마련

      연구활동에서 발생하는 데이터를 자동으로 서버에 수집·저장

    • 디지털랩 활용성

      연구자 : 연구결과의 이력화, 연구노트 대체 등을 통한 편의성 제고

      공무직 : 세부 실험설계, 일정 공유를 통한 업무효율 증진 및 전문역량 강화

      관리자 : 대시보드를 활용한 연구활동 모니터링 및 작업흐름 분석을 통한 업무개선

  • 연구배경
    • 기후변화와 농업현안(농촌인력부족)에 따른 노지 밭작물 대응기술 필요
      기존 인력의존형 물관리(관개장비 수동조작)에 따른 관개비용 증가
    개발성과
    • : 관·배수 자동공급 기능을 겸비한 지하수위 자동계측 스마트 제어 기술 개발
      수량성(kg/10a)

      콩 378(대조구 297) 28% ↑

      참깨 109(대조구 88) 24% ↑

    • : 노지 밭작물 물관리 비용 절감을 위한 자동관개제어 기술 개발
      수량 증대 - 콩 26%, 참깨 37% ↑
      무관개 100 → 지표점적지 116 → 중점적 126
    • ICT 기반 스마트 관개제어로 물관리 노력비용 및 농업용수 절감
      관개노력비용 절감 130만원/ha/년 ↓
      수분이용효율성 증대를 통한 농업용수 절감 22% ↓
  • 연구배경
    • 시설온실 내 연중 작물 재배에 의한 해충 번식으로 지속적인 작물 피해 발생
    • ICT 기반 병해충 예찰 무인 자동화 기술 현장 수요 증가
    • 시설 온실 병해충 밀도에 맞는 실시간 모니터링 및 방제 정보 제공 시스템 필요
    개발성과
    • 신속한 병해충 진단을 위한 스마트 트랩 개발
      성페로몬 및 LED(385nm) 발광으로 해충 유인, 이미지 분석 기술 사용

      유인력 향상 기존 2종 → 6, 포획력 15마리/트랩 → 47, 신속 진단 20초 → 3초

    • 온실 내 병해충 방제 정보 제공을 위한 모바일 앱 개발
      딥러닝을 활용한 나방류 이미지 분석 결과 제공

      스마트 온실 내 온·습도 분포, 진단 분석 및 방제 기술정보 제공

  • 연구배경
    • 반려동물 수의 급속한 증가에 따라 사회적 문제 증가
      유기·유실동물 발생 현황

      2016 - 89,732마리    2018 - 121,077마리 유기·유실을 줄이고 입양확률을 높일 수 있는 기술 개발이 필요

    개발성과
    • 위기관리 플랫폼 및 사용자 유형별 맞춤형 통합관리 시스템 개발
      주요기능

      유기·유실·입양 관리, 동물병원 검색, 반려동물수첩, 펫티켓 교육

    • 빅데이터, 인공지능 활용 유기 · 유실동물 감소 기술 개발
      빅데이터 기반 반려견 입양추천 모델 개발 [ 예측성공률 74% ]
      사진 활용 유실견 검색 인공지능 알고리즘 개발 [ 검색성공률 68.8% ]
      반려견 비문이미지 활용 개체식별 기술 개발 [ 개체식별률 99.6% ]
  • 연구배경
    • 축산의 고령화, 대형화에 따른 ICT 융복합 기술 개발 시급
      65세 이상 경영주 비율

      2010 - 29.6%    2015 - 30.8%    2019 - 43.6%

    • 노동력절감·생산성향상 등을 위한 정밀·스마트팜 기술 개발 필요
      축산 스마트팜 보급(농식품부) - 전업농가의 25%

      2019 - 2,390호    2022 - 5,750호

    개발성과
    • 젖소 : 위체류형 생체정보 수집센서 개발
      알약 형태로 젖소의 위(胃)내에서 생체정보(체온·활동량 등) 무선 전송
      가속도 측정 및 정밀 분석을 통해 소의 활동과 위 운동 등 구분 관리
    • 육계 : 출하체중 예측 및 이상개체 탐지 기술 개발
      체중예측(1.6kg 기준) 예측 정확도 ±20.3g
      사양관리 : 농장 이상유무 검출
    • 정밀축산 스마트팜 기술개발 및 보급을 통한 노동력절감 · 생산성향상
      위체류형 센서 전국 124개소, 5,659개 보급
      육계 체중예측 효과

      농가 수익개선 약 96억원/년 ↑

      업체 손실방지 약 136억/년 ↓