‘애그테크(Ag-Tech)’ IT 기술로 길러 식탁에 오르기까지

‘애그테크(Ag-Tech)’에 대해 들어본 적 있으신가요? 애그테크는 식품의 원재료를 생산하는 농업(Agriculture)과 기술(Technology)이 합쳐진 말로 AI, 사물인터넷(IoT), 빅데이터, 머신러닝, 드론 등의 첨단 기술을 농산물의 파종부터 수확까지의 전 과정에 적용하는 것을 의미합니다. 생각하기에 따라 이집트에서 나일강의 범람을 예측하기 위해 만든 ‘태양력’ 또한 애그테크라고 볼 수 있을 정도로 그 범위가 방대합니다.

농업과 IT라니 다소 생소할 수도 있지만, 인류 역사에 있어서 농업은 가장 급진적이고 지속적으로 기술과 융합되며 발전해 온 분야입니다. 예를 들어, 소와 달구지를 활용한 농사는 산업화를 거치며 농기계로 대체되었습니다. 그리고 경비행기를 넘어서 드론을 활용한 농사가 보편화되기까지 애그테크의 역사는 유구합니다.

이처럼 기나긴 농업과 기술의 역사는 현재진행형입니다. 현재 애그테크에선 ‘디지털 전환(Digital Transform)’이 한창 몰아쳤습니다. 인공지능이 탑재된 드론이 하늘을 날며, 병충해에 취약한 작물을 찾아 농약을 뿌립니다. 메카트로닉스(mechatronics) 형태의 시스템 구축뿐만 아니라, 대량의 목초지 생장 데이터를 전송할 수 있는 초고속 통신망과 클라우드 기술의 발전 덕분입니다.

이러한 디지털 전환은 IoT(Internet of Things), 이른바 사물 인터넷이 그 원조입니다. 농기구나 설비에 센서, 통신장비, 모터 등의 기술 도입은 사람들이 많은 것을 상상하고, 도전하게 했습니다. 시간이 흘러 인공지능, 블록체인, 빅데이터 등 4차 산업이 두각을 나타내며, 그 속도가 더욱 가속화되었을 뿐입니다. 이번 글에서는 IT와 농업의 만남, 애그테크에 대해 살펴보겠습니다.

쉽게 이해하는 애그테크의 배경

1) 목적은 생산성 향상

농업은 왜 계속해서 새로운 기술과 결합하는 걸까요? 예전에 유행했던 ‘짜요짜요 타이쿤’이라는 게임이 있습니다. 최적의 타이밍에 젖소의 우유를 짜고 판매해서 돈을 버는 게임이었죠. 이렇게 번 돈으로 품종 개량된 소를 구입하고, 더 많은 우유를 저장할 수 있는 탱크와 자동으로 우유를 짤 수 있는 기계를 구입할 수 있었습니다. 결국 ‘더 많은 수익’을 위해 구매한 것이죠.

수익성이 중요하지 않은 산업은 없겠지만, 농업은 특히 생산성을 향상시키기 위해 기술과 결합합니다. 이 생산성은 ‘양’과 ‘질’을 모두 포함합니다. 양과 질은 때로는 함께 우상향하고, 때로는 반비례하며 끊임없이 상호작용합니다. 예를 들어, 현대의 양계산업은 항생제와 공장화된 축사 관리로 더 많은 육계(식용 닭)를 출하할 수 있게 되었습니다. 이제 어디서든 닭가슴살, 치킨을 쉽게 접할 수 있습니다.

하지만 이 거대한 생산량 증대 이면에는 어두움이 공존합니다. 닭의 평균 수명이 몇 년인지 알고 계신가요? 대략 10년쯤입니다. 그러나 산업용 닭은 부화한 지 한 달 만에 도축되어 우리 밥상에 오릅니다. 손바닥만 한 사육장에서 평생을 살아가는 산란계의 이야기, 태어나자마자 분쇄기로 들어가는 수컷 병아리 이야기도 들어봤을 텐데요.

동물복지 문제는 아마 산업 동물이 존재하는 이상 완벽히 해결하기 어렵겠지만, 현대의 양계산업은 축사 환경을 개선, 항생제의 사용을 최소화하며 ‘동물복지’라는 개념을 보편화해 나가고 있습니다. 이는 곧 건강한 먹거리, 즉 품질의 개선으로 이어집니다.

이렇게 생산량이 증가하고 상품의 품질이 향상되었고, 균형 잡힌 양과 질의 향상은 곧 농업의 생산성 향상으로 이어지게 됩니다.

사실 농업의 생산성 향상은 쉽지 않습니다. 업무 생산성 향상에 대해 고민해 본 적이 있나요? 회사 업무는 취약점 개선, 프로세스 단순화, 반복 작업 제거 등을 통해 효율화됩니다만, 농업은 그렇지 않습니다. 농작물을 베야 하고, 젖소의 우유를 짜야 합니다. 물리적인 노력이 필요하죠. 그러니 농업에서 생산성 향상을 위한 기술은 언제나 반갑기 마련입니다.

2) 1경에 달하는 거대한 식품시장

기술 중심의 기업 입장에서도 식품시장은 군침이 도는 거대한 시장입니다. 한국농수산식품유통공사의 조사에 따르면, 2022년 글로벌 식품시장의 규모는 무려 7조 9,800억 달러(한화 약 1경 597조 4,400억 원)에 이른다고 합니다. 같은 해인 2022년 대한민국 예산이 607조 원인 것을 감안하면, 10배를 훨씬 넘으니 상상하기 어려울 만큼 큰 시장입니다.

식품은 생존에 꼭 필요한 요소인 만큼 에너지, 금융 등과 더불어 가장 큰 규모를 자랑하고 있습니다. 그러니 새로운 기술들이 식품시장으로 모여드는 것은 당연한 일이기도 하죠.

또한 식품시장은 거대한 규모만큼 다양한 산업과 긴밀하게 영향을 주고받습니다. 화석연료의 가격이 상승하면 세계적인 물가에 영향을 미치는 것처럼 밀가루 또한 물가 상승에 지대한 영향을 끼치게 됩니다. 물가의 변화는 가정경제뿐만 아니라 국가 경제에도 많은 영향을 미칩니다.

COVID-19와 러-우 전쟁으로 인해 식품 공급 부족, 극심한 기후변화로 인한 생산량 저하로 식품 가격은 연이은 고공행진 중이고, 이는 연쇄적인 물가 상승과 고금리를 불러왔습니다. (여러 원인 중 하나입니다만) 그 결과 마트에서 1장에 100원 정도 하는 상추를 구매하게 됐습니다.

그래서 세계 각국의 정부 및 지자체는 식품의 가격 변화를 늘 예의주시하고 있습니다. 위기 상황이 발생하면 가진 이들은 안정성을 확보하기 위해 수출의 문을 틀어막고, 이는 극적인 가격 상승 요인이 됩니다. 가지지 못한 이들은 더 큰 피해를 보는 것이죠.

3) 식량안보

이러한 노력은 ‘식량안보’라는 단어로 불립니다. 어릴 적 TV 뉴스를 통해 식량안보라는 말을 심심치 않게 접했는데요. 가난한 시절의 이야기가 아닙니다. 식량안보는 현재진행형입니다. 오히려 최근이 더 심각한 상황이죠. OECD 발표에 따르면, 2020년부터 2022년까지 한국의 식량자급률은 20%에도 못 미쳐 UN 최하위권을 기록 중입니다.

식품 가격의 상승은 식량안보를 갖추지 못한 나라에는 더욱 큰 타격을 줍니다. Morgan Stanley의 보고서에 의하면, 2010년~2011년 사이 극단적인 기후변화로 인한 밀 가격 상승, 그리고 국제 식품 가격 상승은 830만 명의 인구를 극빈층으로 만들었다고 합니다. 이때의 식품 가격은 2017년에 이르러서야 어느 정도 안정세를 되찾았지만, 식량안보를 해결하지 못 한 개발도상국(EMDEs)에는 극심한 타격을 주었고, 이 기간에 전 세계 영양실조 인구는 8억 2,000만 명까지 증가했습니다. 지난 10년을 역행한 것입니다.

2023년 현재, 식량안보의 미래는 매우 어둡습니다. 전 세계적인 위기 상황으로 인해 식품 가격이 가파르게 상승했던 2007년, 2010년 당시보다 더 큰 폭의 가격상승을 이어가고 있습니다. 2021년 만해도 코로나의 종식과 함께 식품 가격이 안정세를 찾을 것으로 예상했지만, 때아닌 국제전과 기후변화로 인해 식품 가격은 한동안 계속 상승할 것으로 보입니다.

그렇다면 식량안보는 개발도상국에만 중요한 걸까요? 아닙니다. 식량안보는 오히려 가진 이들에게 더 중요합니다. 국토의 45%가 농지에 해당하는 미국은 식품 원자재를 많이 보유한 만큼 식량안보에 더욱 집중하고 있습니다.

미국 농무부(USDA)에 따르면, 농축산물 수출액은 꾸준히 상승하여 2022년에 1,960억 달러(한화 264조 7,372억 원)를 기록했다고 합니다. 미국뿐만 아니라 국토의 면적이 큰 남미의 아르헨티나, 브라질, 유럽연합 등은 이미 상당한 식량안보 수준을 이룩했음에도 불구하고, 국가적 차원에서 농업에 대한 투자를 아끼지 않습니다. 상상을 초월한 생산량 덕분에 조금의 가격 변동에도 큰 이익을 보거나 손해를 보기 때문이죠.

그런데 아이러니하게도 농업 분야 종사자는 계속 줄어들고 있습니다. 국내는 말할 것도 없고, 미국조차 노동통계국의 자료에 의하면 2031년까지 농업 종사자가 3% 더 감소한다고 합니다. 그나마 남아있는 농업종사자의 평균연령도 57.5세입니다. 거대한 미국도 이러한데, 농업인구의 고령화가 극심한 국내에서는 더 말할 것도 없겠죠. 그러니 새로운 기술이 등장할 때마다 농업과 융합하게 되는 것은 자연스러운 현상이라 생각합니다.

그래서 ‘애그테크’

글로벌 시장조사기관 프리스던스 리서치(Precedence Research)에 따르면, 스마트 농업시장의 규모가 2022년 199억 달러(26조 8,709억 7,000만 원)로 추산된다고 합니다. 지금까지도 가파르게 성장해 왔지만, 2030년까지 연평균 10% 정도 성장할 것으로 예상된다고 합니다. 여전히 연간 49억 달러(6조 6,154억 9,000만 원) 이상이 애그테크에 투자되는 것을 보면 그 성장세를 납득할 수 있죠.

여기까지 읽으셨다면 식품으로 대변되는 농업과 기술은 더 이상 생소하게 느껴지지 않을 것입니다. 그런데 가만히 생각해 보면, 사실 생소하게 느껴지는 것은 농업 그 자체일 뿐인 것 같습니다. 식품산업의 끝자락에 있는 외식산업이나, 이와 긴밀하게 연관된 배달앱은 이미 디지털 전환이 잘 이루어져 있고, 우리에게 매우 익숙하기 때문입니다.

애그테크는 농업과 같이 식품의 근간이 되는 산업과 기술의 융합을 주로 이야기합니다. 간단하게 살펴보면 ‘정밀농업( Precision Agriculture)’과 ‘스마트 축산업’, ‘실내 농업’, ‘양식업’ 등으로 구성되어 있습니다.

혹시 지금도 시골에 가면 농사를 위해 소를 키우는 농가가 있을까요? 현재는 영화 ‘워낭소리’ 같은 장면을 보는 것은 매우 어려운 일입니다. 거의 대부분의 농가는 트랙터를 끌고 있습니다. 사실 이 트랙터 또한 과거의 트랙터와는 비교할 수 없는 수준입니다. 또 대부분의 축산농가는 최신화된 방식으로 축사를 관리하고 있습니다. 우리가 알고 있는 농업은 이미 99% 이상 테크화 되어 있다는 이야기입니다. 하지만 우리는 이보다 더 테크화 되길 원합니다.

1) 다양한 기술의 융합: Ag-Tech Automation

그렇다면 애그테크는 어떻게 좀 더 테크화될 수 있을까요? 애그테크는 크게 센서, 서비스, 하드웨어, 소프트웨어와 같은 주요 사업으로 구성되어 있습니다. 종래의 애그테크를 견인한 것은 하드웨어입니다. 앞서 말한 트랙터와 같은 기계죠. 그런데 이런 하드웨어들이 갈수록 똑똑해지고 있습니다. 다른 주요 산업과 융합하면서 말입니다.

그 시작은 센서입니다. 센서는 인간의 신체 중 감각기관과 비교되곤 합니다. 화상, 소리, 온도, 습도 등 다양한 정보를 입력받을 수 있는 도구죠. 센서는 아픈 소를 발견할 수 있는 눈이 되었고, 비가 오기 전 대신 쑤시는 허리가 되었습니다.

다음은 소프트웨어인데요. 소프트웨어는 센서의 정보를 이해해 줄 두뇌 역할을 합니다. 그런데 센서가 주는 정보가 예전 같지 않습니다. 현대의 센서는 수집할 수 있는 정보의 양과 범위가 매우 다양하고 정확해졌습니다. 더 선명한 영상을 제공하고, 깊이와 같은 추가 정보를 수집할 수 있게 되었죠. 보통의 두뇌로는 다룰 수 없게 된 것입니다.

2021년 기준 소프트웨어는 스마트 농업시장에서 30억 달러(4조 500억 원) 정도로, 가장 높은 비중을 차지했습니다. 품질 높은 원시 데이터(Raw data)를 얻게 된 만큼 소프트웨어도 이를 다룰 만큼 성장했기 때문입니다. 고품질 데이터는 잘 다룰 수만 있다면, 과거와는 비교할 수도 없는 수준 높은 결과물을 만들어 낼 수 있습니다. 실시간으로 수천 헥타르에서 농작물 개별의 식생 정보를 수집하고, 적절한 수확시기를 예측하는 것처럼요.

이렇게 수집한 정보들은 주로 모니터링이나 관리를 위해 구축된 서비스에서 열람할 수 있습니다. 사람은 적절한 HCI(Human Computer Interaction)를 통해 소프트웨어가 처리한 정보를 이해하고, 의사결정을 할 수 있습니다. 이러한 모니터링은 최근에 급부상 중인 수직농장*이나 축사 관리에 적극적으로 도입되고 있습니다.

*도심 고층 건물을 일종의 농경지(식물농장)로 활용한다는 개념으로, 재생에너지를 이용, 수경재배가 가능한 농작물을 재배하게 된다.

수직농장의 경우 비, 바람과 같은 기후를 다양한 설비를 통해 대체하였기에 모니터링과 관리 시스템의 중요도가 매우 높습니다. 축사 또한 내부 환경 제어를 통해 생산성을 높일 수 있는 만큼 이러한 서비스 형태의 기술이 주목받고 있습니다. 특히 이렇게 거대한 시스템은 반드시 하드웨어가 결합되어야 합니다.

지금껏 애그테크를 견인해 온 하드웨어가 단순히 물리적인 도구의 역할을 했다면, 이제는 사람을 대체하고 있습니다. 사람은 결정만 내릴 뿐입니다. 수확할 시기를 정하고 난 뒤에 직접 수확할 필요가 없어지는 거죠. 아마 머지않아 이러한 결정까지 인공지능이 대체할지도 모릅니다. 결국 애그테크의 최종 지향점은 ‘완전한 자동화’가 되는 것이죠.

여전히 식량안보는 중요한 가치 중 하나입니다. 그리고 앞으로 더 절망적인 기후변화를 맞이할 수 있기 때문에 농업은 생산성 확보를 위해 더 노력해야 합니다. 그러나 아이러니하게도 농업 생산인구는 점점 줄어들고 있으며, 이에 대비해 애그테크는 정답을 향해 나아가고 있습니다.

2) 지속 가능한 애그테크

그러나 맘이 편하진 않습니다. 기술이 발전하고 자동화가 도입된다면, 거대기업이 운영하는  메가팜(Mega farm)중심으로 식품 산업이 개편될 것입니다. 이미 상당 부분은 진행되었습니다. 전 세계 곡물 시장의 40%를 차지하고 있는 ‘카길(Cargill)’과 같은 회사가 예시입니다. 기업규모로 따지면 세계 15위 정도로 추정되지만, 상장조차 하지 않은 회사입니다. 카길은 무려 2008년부터 회사가 보유한 인공위성을 통해 작물 상태를 분석하고 생산을 관리했습니다. 국내에도 직접 진출하여 사료를 중심으로 독점에 가까운 지위를 행사하고 있죠.

생산성 향상을 향해 나아가는 식품 산업이지만, 수없이 버려지는 음식물 쓰레기와 동물복지, 산업 동물로 인한 탄소 발생, 기후 온난화 등을 생각하면 씁쓸해지곤 합니다. 그저 맹목적인 생산성 향상으로 나아가고 있진 않은지 걱정되기도 하고요.

또한 생산성이 큰 폭으로 개선된다고 해도 세계기아지수(Global Hunger Index, GHI)는 크게 나아지지 않을 수도 있습니다. 특정 집단에 과잉 공급될 수 있고, 결국 양극화를 부추기는 요소가 될 수도 있습니다.

하지만 이런 생각을 저만 하는 건 아니었나 봅니다. 현재 애그테크는 자동화를 넘어서 지속 가능하며, 사회적인 식품산업에 대해 고민하는 단계까지 이르렀습니다. 수직 농장 또한 이러한 문제 해결의 일환이었습니다. 수직농장에는 물의 사용을 최소화하는 노력이 담겨있습니다. 작물의 유전자 개량 중심으로 발전하던 바이오 분야도 최근에는 메탄을 줄일 수 있는 작물이나, 효율 좋은 비료 생산에 앞장서고 있습니다. 대체육을 향한 여정도 가속되고 있고요.

마치며

지금까지 살펴본 것처럼 농업은 쉽지 않습니다. 오히려 매우 어렵습니다. 제대로 키우고 수확하고 출하하기 위해서는 많은 교육을 받아야 합니다. 이때 애그테크의 자동화 기술이나 모니터링 서비스는 교육량이 부족한 개발도상국의 농민 자립에도 큰 도움이 될 것입니다. 대체로 농업에 유리하지 않은 환경에 있는 국가들 또한 애그테크를 통해 환경을 일부 제어할 수 있다면, 자급자족할 기회가 생길지도 모릅니다.

애그테크는 이러한 면에서 재밌습니다. 양과 질의 상호 보완적인 발전이 잘 드러나는 분야라고 생각하기 때문이죠. 앞으로 더 크게 성장할 애그테크의 미래를 기대해 보며 글을 마치겠습니다. 다음 편에서는 IT와 스마트 축산업, 동물복지에 대한 이야기를 다뤄볼 예정입니다.

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