전남 스마트농업 실증현장을 가다

AI가 농사를 돕는다… 전남이 여는 노지 스마트농업 시대

 

농촌의 가장 큰 고민은 더 이상 생산기술이 아니다. 농업인구는 줄고 고령화는 빨라지면서 노동력 부족이 우리 농업의 지속가능성을 위협하고 있다. 이러한 현실 속에서 전남광주통합특별시가 국내 최초의 대규모 첨단무인자동화 농업생산 시범단지를 조성하고, AI와 자율주행 농기계, 빅데이터를 접목한 미래형 노지 스마트농업 모델 구축에 나섰다.

 

기존 스마트팜이 시설원예 중심으로 발전해 왔다면, 전남이 실증하고 있는 모델은 논과 밭을 대상으로 한다. 자율주행 농기계와 AI 기반 생육진단, 자동 물관리, 데이터 기반 영농 의사결정을 하나의 시스템으로 구현해 노동력을 줄이고 생산성을 높이는 것이 목표다. 단순한 기술 실증을 넘어 우리나라 노지농업에 적용할 수 있는 표준모델을 제시한다는 점에서 의미가 크다.

 

첨단 무인자동화 농업생산 시범단지

농촌의 고령화와 농업인력 부족은 우리 농업의 지속가능성을 위협하는 가장 큰 과제가 됐다. 생산성을 유지하면서 노동력을 줄이기 위해서는 사람 중심의 농업에서 데이터와 첨단기술이 결합한 새로운 생산체계로의 전환이 요구된다. 이러한 변화의 중심에 전라남도농업기술원이 조성한 첨단 무인자동화 농업생산 시범단지가 있다.

 

통계청에 따르면 농업인구는 2020년 231만1천 명에서 2024년 200만3천 명으로 감소했다. 같은 기간 65세 이상 농업인 비율은 42.3%에서 55.8%로 증가해 농업인 두 명 가운데 한 명 이상이 고령자인 시대를 맞았다. 노동력 부족이 심화되면서 생산방식의 혁신은 더 이상 선택이 아닌 필수가 됐다.

시범단지는 이러한 농업환경 변화에 대응하기 위해 조성됐다. 첨단 농기계와 AI·빅데이터 기반 정밀농업 기술을 노지에 접목해 국내 기후와 재배환경에 적합한 스마트 영농모델을 구축하고, 우리 농업 현실에 맞는 무인자동화 표준모델을 제시하는 것이 목표다.

 

기존 스마트팜이 시설원예 중심이었다면 이곳은 대규모 논과 밭을 대상으로 한다. 경지 정리를 통해 자율주행 농기계의 작업 효율을 높이고 자동 관·배수 시스템을 구축해 농업용수 이용 효율도 향상시켰다.

 

또 AI와 빅데이터 기반 통합관제 플랫폼을 통해 작물 생육과 토양, 기상환경을 실시간으로 분석하고 작업 시기와 최적 수확시기를 예측하는 데이터 기반 영농체계를 구축했다. 농작업 자동화와 데이터 활용을 결합해 노동력 절감과 생산성 향상을 동시에 실현하는 것이 시범단지의 핵심이다.

 

김덕현 스마트농업센터장은 “첨단 농기계와 AI·빅데이터를 접목한 노지 무인자동화 기술은 농촌 고령화와 노동력 부족을 해결할 핵심 대안”이라며 “시범단지를 통해 국내 농업환경에 적합한 표준모델을 구축하고 노지 스마트농업 확산의 기반을 마련하겠다”고 말했다.

 

국내 첫 노지 스마트농업 실증

전남광주통합특별시가 조성한 첨단 무인자동화 농업생산 시범단지는 단기간의 성과보다 우리나라 노지 스마트농업의 표준모델을 구축하는 데 의미를 두고 있다.

 

시범단지는 2020년 1월부터 2024년 11월까지 5년에 걸쳐 조성됐으며, 지난해 말 스마트농업센터가 개소하면서 본격적인 운영에 들어갔다. 국내 최초로 대규모 노지 스마트농업 모델을 적용해 다양한 요소기술을 실증하고 있다는 점에서 주목받고 있다. 이곳에서 축적되는 기술과 운영 경험은 향후 규모별 스마트농업 단지 조성과 표준모델 구축의 토대가 될 전망이다.

 

현장에서 가장 관심을 받는 기술은 자율주행 이앙기다. 국내 업체의 상용 솔루션을 적용한 자율주행 이앙기는 현재 LV2 수준의 작업 능력을 구현하고 있으며, 기존 직진주행 중심에서 벗어나 끝자리 자동선회까지 가능해져 작업 효율과 활용성이 크게 향상됐다.

 

무인자동화 기술의 효과도 점차 확인되고 있다. 국내 연구에서는 전남 양파 주산지 160농가를 대상으로 자율주행 키트를 적용한 결과 생산성은 5%, 소득은 23% 향상됐고 노동력은 45% 절감된 것으로 나타났다. 또 전라남도농업기술원의 2025년 농촌지도사업에서도 평균 22%의 노동력 절감 효과와 함께 높은 농가 만족도를 확인했다.

 

전남광주통합특별시는 핵심기술을 상용화해 15~20ha 규모의 중소 생산단지에도 적용 가능한 운영모델을 개발하고, 교육프로그램과 시범·보급사업을 통해 현장 확산을 추진할 계획이다.

 

김덕현 스마트농업센터장은 “시범단지는 우리나라 노지 스마트농업의 표준모델을 만들어가는 출발점”이라며 “요소기술의 상용화와 현장 확산을 통해 농업인이 체감할 수 있는 스마트농업 기반을 구축해 나가겠다”고 말했다.

AI가 영농 의사결정까지 지원

전남광주통합특별시는 첨단 무인자동화 농업생산 시범단지를 활용해 AI 융합 지능형 농업생태계 구축사업도 추진하고 있다.

 

과학기술정보통신부 지원사업으로 광주·전남·전북 3개 광역지자체 산하 9개 공공기관이 컨소시엄을 구성해 2024년 4월부터 2028년 말까지 추진하는 사업이다.

 

국내 기업과 공동 연구를 통해 AI 융합기술 기반의 농업 지능화와 기술혁신을 목표로 하고 있다.

대표적인 연구과제로는 AI 기반 밭작물 스마트 관수·관비 솔루션을 비롯해 모빌리티 로봇비전 기반 밭작물 생육진단, 육묘 건강도 및 병해충 판별 솔루션, 벼 수확 동시 품질측정 솔루션 등이 있다. 이들 기술은 시범단지에서 현장 실증을 거쳐 사용 효과와 성능을 검증하고 있다.

 

생육정보 수집 로봇과 AI 기술이 현장에 적용되면 수작업에 의존하던 생육조사의 정확성과 효율성이 높아질 것으로 기대된다. 로봇과 AI를 활용해 생육정보를 빠르고 정확하게 수집할 수 있어 빅데이터 구축은 물론 비용 절감과 농업 연구의 효율성 향상에도 도움이 된다.

 

영상센서와 AI 기술을 활용한 벼 수확 동시 단백질 분석 시스템도 개발하고 있다. 수확 과정에서 실시간으로 품질을 측정해 데이터 기반 품질관리와 정밀농업을 가능하게 하고, 비료 사용량을 줄여 토양오염과 온실가스 배출 저감에도 기여할 것으로 기대된다.

 

AI 기술은 농업인의 영농 의사결정에도 활용된다. 드론과 스마트폰 영상을 활용한 병해충 진단과 방제, 이상기후 대응, 토양정보 분석을 통한 정밀시비, 최적 수확시기와 생산량 예측 등 데이터 기반 영농을 지원해 생산성과 농가 소득 향상에 기여할 것으로 전망된다.

 

김영범 스마트농업센터 팀장은 “AI 기술은 빅데이터를 기반으로 농업인이 현장에서 적시에 정확한 의사결정을 할 수 있도록 돕는다”며 “병해충 진단과 방제, 이상기후 대응, 정밀시비, 최적 수확시기와 생산량 예측 등 다양한 분야에서 생산성 향상과 소득 증대에 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.

 

기업과 함께 실증… 노지 스마트농업 산업화 속도

전남광주통합특별시는 첨단 무인자동화 농업생산 시범단지를 기업의 기술개발과 성능 검증을 지원하는 테스트베드로 활용하고 있다.

 

중소기업은 제품 개발 과정에서 자체 테스트베드를 구축하기 어려운 만큼 시범단지 내 지능형 농경지를 활용해 신제품의 시범 운영과 성능시험을 진행하고 있다. 이 과정에서 축적된 빅데이터는 기업과 공유해 기술 고도화와 제품 개선에 활용하고, 연구기관은 현장 적용성을 검증하는 협력체계를 구축하고 있다.

 

현재 일부 기업과 업무협약MOU을 체결하고 자율주행 키트와 자동 관·배수장치 등 스마트농업 핵심기술에 대한 현장 검증을 추진하고 있으며, 기술 상용화와 산업화 기반 마련에도 속도를 내고 있다.

현장이 답이다…스마트농업 확산의 거점으로

전남광주통합특별시는 첨단 무인자동화 농업생산 시범단지를 미래 농업기술을 개발하고 확산하는 거점으로 육성할 계획이다. AI와 IoT, 빅데이터 등 ICT 융합기술이 빠르게 발전하는 만큼 변화하는 기술을 현장에 신속하게 적용하고 농업인이 활용할 수 있는 스마트 영농체계를 구축하는 데 중점을 두고 있다.

 

시범단지는 조성된 지 얼마 되지 않았지만 기술 발전 속도에 맞춰 올해 초 중장기 발전계획을 수립했다. 통합관제 플랫폼 고도화와 표준화된 IoT 기술 적용, 규모별 스마트 영농모델 개발을 핵심 과제로 추진하고, 농가가 필요로 하는 기술을 적기에 보급하는 거점 역할을 수행할 계획이다.

 

전남은 전국 최대 벼 주산지라는 지역적 특성을 고려해 자동 물관리와 지능형 병해충 방제, 자율주행 농작업기 등 벼농사 중심의 핵심기술을 우선 보급할 방침이다. 또 벼와 양파, 마늘 등 주요 작물의 환경·기상·생육 빅데이터를 수집·분석하고, 비접촉 표토센서를 활용한 토양 상태 측정, 양파·마늘 농작업기, 잡초 판별 솔루션, 벼 생육시기별 관수 솔루션, 영상 기반 생육진단 등 다양한 연구개발과 현장 검증도 지속적으로 추진할 계획이다.

 

김덕현 전남광주통합특별시 스마트농업센터장은 “나주 반남 첨단 무인자동화 농업생산 시범단지는 국내 최초의 대규모 노지 스마트농업 실증단지로 기후변화와 노동력 부족 등 농업 현안 해결을 위해 조성됐다”며 “농업인과 기업이 함께 성장할 수 있는 연구개발과 기술보급을 지속해 전남 농업의 경쟁력을 높이고 지속가능한 스마트농업 기반을 만들어가겠다”고 말했다.

 

*이 기사는 팜앤마켓매거진 2026년 7월호에서 자세히 볼 수 있습니다.