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피플·칼럼

경상국립대학교 스마트팜연구센터 'Smart Space Sensing Lab.'

농업 시스템 최적화, 환경 지속가능성 탐구

한국 스마트팜 세계화 추진… 인적 교류 활발

 

경상국립대학교 SSSL(Smart Space Sensing Laboratory, 이하 SSSL)은 농업 시설의 내부 및 외부 공간에 대한 종합적인 접근을 중심으로 하는 연구를 중점 수행하고 있다. 생물자원의 효율적인 생산성 향상과 부가가치 제고를 목표로 연구하며, 다양한 공학 분야의 기술과 지식을 활용해 농업 시스템의 최적화 및 환경적 지속가능성을 찾는 데 집중하고 있다.

 

스마트팜연구센터 SSSL은 이처럼 생명공학 기술, 환경공학 기술, 정보통신 기술 등을 융합해 센싱, 데이터 분석, 자동화 등 혁신적인 기술 개발에 노력하고 있다. 이를 통해 농업 생산 과정의 효율성과 생태학적 균형을 조화시키는 연구를 수행하고 있다.

 

 

◇ 한국 스마트팜 기술의 세계화 적극 노력

SSSL은 무엇보다 한국 스마트팜 기술의 세계화를 위해 적극적인 홍보 활동과 인적 교류 확대에 앞장서고 있다. 연구실은 방글라데시, 네팔 등 개발도상국 출신의 외국인 학생들의 입학과 연구 활동을 적극 지원한다. 또한 국·내외 학술 교류 행사에 참가해 한국 스마트팜의 연구 방향과 기술 개발 현황을 적극 홍보하고 있다.

 

이처럼 연구실에는 경상국립대학교 바이오시스템공학부 김현태 교수를 중심으로 박사과정의 강명용, 김나은, 국중후, 니라즈 탐나가르(네팔) 등 4명의 대학원생이 참여하고 있다. 또 석사과정 대학원생인 파델 볼라(네팔), 니바스 찬드라(방글라데시), 시잔 카르키(네팔), 신승현, 전성우, 강대영, 서은완 등 대학원생과 학부에서 김상민, 최정인 학생이 연구원으로 각각 활동하고 있다.

 

◇ 동물·식물·기계·ICT 스마트팜 최적 시스템 개발

연구실은 현재 △동물 스마트팜 △식물 스마트팜 △기계 스마트팜 △ICT 스마트팜 등 4개 분야로 세분해 연구 활동에 집중하고 있다.

 

각 팀이 수행하고 있는 주요 연구 내용을 살펴보면 우선 ‘동물 스마트팜 연구팀’은 돈사(돼지) 급이 기술 개선을 목표로 급이량 자동 조절 및 돼지의 생육 정보(체중) 측정 기능을 구비한 스마트팜 시스템을 개발하고 있다. 또 실내 공기 질의 변화에 따른 딥러닝 기반 돼지의 활동 모니터링 및 감지 시스템 구축 연구가 한창인데 이를 통해 실시간으로 돼지의 활동을 모니터링 하는 시스템을 구축할 수 있을 것으로 기대된다.

 

통계 및 머신러닝을 이용해 실험 돈사에서 발생하는 이산화탄소 양을 예측하는 모델 개발은 사료 섭취량과 돼지의 체중에 따른 이산화탄소 배출량을 예측하는 데 도움 될 전망이다. 동물 복지를 위한 연구도 활발한데 AI 알고리즘을 활용한 AI 기반 급수량 모니터링 시스템 개발, AI 기반 얼굴 이미지 분석을 통한 돼지의 개체 식별 분석 기술, 실험 돈사 내 환경 변화에 따른 돼지의 스트레스 평가, 돈사 내 돼지 간 거리를 통한 실내 온도 예측 모델 개발 등이 대표적이다.

 

‘식물 스마트팜 연구팀’은 loT를 이용해 원격으로 온실 시스템을 모니터링 및 제어하는 연구가 한창이다. 이에 온실 내 기상 변수 예측 및 제어 모델 개발, 스마트 온실 데이터 수집 및 모니터링을 위한 loT 기반 프레임워크, 딸기 질병을 탐지하기 위해 전이 학습 기법 기반 최적화된 CNN모델 개발 등의 연구가 추진되고 있다.

 

 

‘농기계 스마트팜 연구팀’은 기계화가 절실한 정식과 수확 작업에 쓰이는 농업기계의 첨단화에 주목하고 있다. AI 알고리즘을 이용해 딸기의 위치 파악, 과숙 단계별 분류 및 수확 지점 감지를 통한 딸기 수확 로봇 개발이 대표적이다. 또 식재 장치 구조해석을 통한 최적의 성능 구현으로 정식기의 성능을 고도화하는 한편, 탈곡용 콩 콤바인의 성능 검증 및 기술 고도화, 스크린 진동 시뮬레이션을 활용한 콩 수확기의 선별능력 분석 등 기술 고도화에 노력하고 있다.

 

‘ICT 스마트팜 연구팀’은 농기계 이력 데이터 기반 AI 알고리즘 개발, 딸기 생산량 계측 연구, 작물 병해충 이미지 데이터 증강 기법 연구 및 작물 병해충 조기 감지 연구에 노력하고 있다.<중략>

 

 

◇ 미니인터뷰(석사과정 니바스 찬드라 연구원, 박사과정 강명용 SSSL 연구실장)

 

니바스 찬드라 연구원(28세, 방글라데시)은 본국의 지도교수 추천으로 경상국립대학교에 입학해 현재 석사과정을 밟고 있다. 한국 생활 18개월째 맞고 있는 니바스 연구원은 SSSL에서 특히 동물 스마트팜 연구에 집중하고 있다.

 

그는 “농업에 필수적인 에너지의 효율적인 사용, 친환경 농업을 구현하기 위한 돈사 내 이산화탄소 저감기술 개발 등에 관심 많다”며 “방글라데시에서 환경과학을 이수했다. 미래 농업으로 주목되는 스마트팜에 환경과학 요소를 접목하면 에너지 효율을 높이고 농업 생산성은 향상하는 다양한 기술을 개발할 수 있을 것”이라고 자신한다.

 

니바스 연구원은 “방글라데시에 한국의 스마트팜 기술을 전수하고 알리는 일을 꼭 하고 싶다”며 “방글라데시에는 스마트팜 전문가 많이 부족하다. 학위를 취득해 국가 연구기관 등에서 스마트팜 연구를 수행하며 방글라데시의 농업 현대화에 도움 되는 일을 하고 싶다”고 말한다.

 

강명용 연구원은 SSSL 실장을 맡고 있다. 다양한 국적의 외국인 학생들과 함께 수학하며 스마트팜에 대해 보다 폭넓은 접근이 가능해졌다고 한다.

 

강명용 연구실장은 “각기 다른 환경과 문화를 가진 학생들이 모여 연구하고 토의하는 과정에서 색다른 관점의 연구 기법이 도출되곤 한다”고 말한다.

 

그는 또 “다양한 국적의 학생들과 함께하는 협업 경험은 스마트팜 연구는 물론 글로벌 감각과 시각을 키울 수 있는 좋은 계기가 되고 있다”고 말한다.

 

 

이 기사는 <월간 팜앤마켓매거진 2023년 9월호>에서 더 자세히 확인할 수 있습니다. 

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