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첫눈의 서설(瑞雪) 동심(童心) 느낌, 그리고 4차 산업혁명 시대 스마트 팜(Smart Farm) 관심 커져
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첫눈의 서설(瑞雪) 동심(童心) 느낌, 그리고 4차 산업혁명 시대 스마트 팜(Smart Farm) 관심 커져
  • 교육3.0뉴스
  • 승인 2020.12.14 16:57
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홍순철 (서울 중랑 교육발전협의회장, 학교법인 송곡학원 이사장, 사단법인 좋은 교육협의회 이사 겸 회장, 세종로국정포럼 서울 중랑 교육발전위원장, 한국교육학회 종신(終身) 정회원, 칼럼니스트, 대한교육신문 논설주간)
홍순철 (서울 중랑 교육발전협의회장, 학교법인 송곡학원 이사장, 사단법인 좋은 교육협의회 이사 겸 회장, 세종로국정포럼 서울 중랑 교육발전위원장, 한국교육학회 종신(終身) 정회원, 칼럼니스트, 대한교육신문 논설주간)

올겨울 내가 본 첫눈이 내렸다. 좋게 생각하면, 대설(大雪)이 있는 양력 12월은 동지와 함께 한겨울을 알리는 절기로 농부들에게 있어서 일 년을 마무리하면서 새해를 맞이할 준비를 하는 농한기(農閑期)이기도 하다. 이때 눈이 잘 와야 보리농사가 풍년이라 한다. 그런 면에서는 서설(瑞雪)이다.  

 서울 중랑구 망우리 공원과 마주한 곳에 있는 강소천은 그의 동시에서「눈 내리는 날」을 이렇게 이야기한다. "소복소복 함박눈이 내리는 날엔 / 너도나도 바둑이 마음이 되지요 / 하얀 눈길을 자꾸 걸으면 / 발자국도 내 뒤를 따라옵니다 / 소복소복 함박눈이 내리는 날엔 / 너도나도 흰 모자 흰 외투입니다 / 하얀 눈길을 걷는 사람들 / 마음들도 모두 다 정답습니다."

 TV를 켜니 서울 전역을 비롯하여 전국 곳곳 대설주의보와 한파주의보를 발령했다고 기상청 특보를 전한다. 전국에서는 아침 최저 영하 15도의 맹추위가 덮칠 것으로 예보돼 출근길 옷차림과 시설물 관리에 대비해야 할 것으로 보인다고 한다. 기상청 관계자는 “차량 위나 건물 앞길은 미리 눈을 치워야 얼지 않는다."라며 "전국적으로 한파로 인해 야외활동에 불편이 크고 도로가 미끄러워 교통이 매우 혼잡할 수 있으니 면접을 앞둔 수험생은 안전사고와 체온 유지 등에 각별히 유의하고 사전에 교통정보를 확인해 달라."라고 당부한다. 건물 밖에 별생각 없이 뿌려 놓은 물이 얼어 지나가는 사람이 미끄러져 조금이라도 다치면 크게 낭패를 당할 수 있다. 정말 조심해야 한다. 

 거실 창문 밖을 보니 벌써 어린이들 몇이 눈사람을 만들고 있다. 

강소천의 동요「꼬마 눈사람」이 생각난다. "한겨울에 밀짚모자 꼬마 눈사람 / 눈썹이 우습구나 코도 삐뚤고 / 거울을 보여줄까 꼬마 눈사람 / 하루 종일 우두커니 꼬마 눈사람 / 무엇을 생각하고 혼자 섰느냐 / 집으로 들어갈까 꼬마 눈사람"(출처 : 영원한 어린이의 벗, 강소천 공식 홈페이지)

 눈사람도 마스크를 썼다. 그 모습이 어찌나 웃기던지... 아이들 생각에도 코로나 19의 장기화에 따른 코로나 19를 예방하며 일상생활을 해야 하는'위드 코로나(With Corona) 시대'를 아는가 보다. 한 눈사람은 고급 색안경도 씌웠다. 목도리도 들렀다. 참 따뜻할 것이다. 그게 동심이다. 근데 눈사람이 덥다고 그냥 녹아 버릴까 봐 내가 더 걱정이다.

 강소천의 동시 눈사람(2) "누나와 내가 눈사람을 만들어 놓고 / 누나는 밥할 때 입는 / 엄마 행주치마를 둘러 주고 나는 내 모자를 씌워 주었어요 / 나는 이 눈사람의 이름을 부엌 쇠라고 그러쟀고 / 누나는 이 눈사람의 이름을 이쁜이라고 그러쟀어요." 아이들은 마스크를 쓴 눈사람의 이름을 뭐라고 지었을까. 물어볼걸. 나도 그 이름을 지어볼까. 독자들도 동심에 젖어 눈사람의 이름을 지어보면 어떨까.

 엊그제 업무를 위해 춘천행 전철을 탔다. 차장 밖의 풍경은 앙상한 겨울 풍경이다. 전철 안 사람들은 모두 마스크 착용에 웃음기 하나 없이 멀끔히 바라만 본다. 서로 남남이다. 

 지난 11일 통계청 통계개발원과 서울대학교 아시아연구소 한국사회과학자료원의 공동 협력으로 발간한  코로나 19로 인한 사회 대변혁과 새로운 일상의 모습을 데이터와 통계에 기초하여 그린 국내 최초의 「코로나 19 사회 동향 종합 보고서」 성격을 지닌 '한국의 사회 동향 2020' 보고서의 코로나 19 위험 인식과 행태에 따르면, '우리나라의 마스크 착용률은 세계 1위로 나타났다. 한국의 마스크 착용 준수율은 94%로, 2위 태국 81%보다 13%P 높았다. 전체 평균은 33%로 조사됐다. 감염 확산 이후부터 코로나 19 확진으로 받게 될 비난과 피해 등 낙인에 대한 두려움은 확진 자체에 대한 두려움보다 높은 수준이고, 전반적으로 감염 책임을 환자 개인의 탓으로 돌리는 경향이 크게 나타났다.'고 밝혔다. 

 아이들이「눈싸움」도 한다. 강소천은 "추운 애는 나오라 운동장으로 / 편을 갈라 한바탕 눈싸움하자 /뭉쳐라 던져라 빨리빨리 던져라 / 우리 편이 이긴다. 빨리 던져라 / 눈싸움을 한바탕하고 나면요 / 추위까지 모두 다 달아난단다 / 뭉쳐라 던져라 힘껏 힘껏 던져라 / 이긴 편엔 눈사람 상을 준단다." 그런데 이 모습조차 없어질 판이다. 코로나 19는 동심마저 버리게 했다. 그러나 희망을 잃지 말자. 

 인류의 가장 오래된 산업은 농업이다. 미국 경제 전문지 포브스는 최근 "코로나가 식량·농업 공급망을 파괴했다."며 "실내 수직 농장에서 더 많은 농산물을 볼 수 있게 될 것"이라고 했다. 수직농장(vertical farm)은 다단재배 실내구조물에서 작물을 키우는 실내농장 방식이다. 네덜란드, 미국, 일본 등 농업선진국에선 IT 기술이 접목된 상업화된 수직농장이 선보인 지 오래다. 이렇듯 현재와 ​​미래의 식량 안보는 가장 중요한 문제다. 변화하는 기후와 끊임없이 증가하는 인구를 위해 지속할 수 있고 확장 가능한 식량 생산에 초점을 맞추고 있으며 지역 사회에 신선하고 영양가 있는 식품을 안정적으로 공급하고 증가하는 음식물 쓰레기와 노동력 부족을 완화한다. 유엔 식량농업기구(FAO)의 보고서에 따르면, 2050년이면 세계 인구는 96억 명까지 늘어날 전망이다. 식량 부족을 해결하려면 식량 생산을 지금보다 70% 이상 늘려야 하는데, 육지 면적의 40%가 이미 식량을 생산하기 위해서 사용되고 있으며, 농토를 만들려면 숲을 파괴해야 하는 문제가 있다. 흙이 필요하지 않은 수경재배가 대안으로 나온 이유이다. 특히 단순히 외부 날씨에 영향을 덜 받는 환경을 조성하는 데 그치지 않고, 식물은 훨씬 효율적으로 영양분을 흡수할 수 있고 농부는 수확 시기를 조절할 수 있어 농작물의 생산 수율을 높이고 사람에게 좋은 성분을 늘리는 기술이 개발되고 있고 이를 위해 ICT(정보통신기술), IoT(사물인터넷) 등 첨단 기술이 동원된다. 특히 작물을 수직으로 쌓아서 재배할 수 있기 때문에 동일한 농지 면적보다 수백 배 더 많이 수확할 수 있다.

이렇듯 이 때문에 미래형 농업 기술로 주목받으며 최근 인공광형 스마트 팜(식물공장)을 통한 상추와 허브 등 다양한 채소류 생산에 대해 세계적으로 관심이 높아지고 있음에도 불구하고 수경재배는 세부적인 재배 방법에 따라 다르지만, 초기 높은 시설 투자 및 관리 운영비용, 과도한 물 소비로 인해 산업화가 어려운 현실을 해결하기 위하여 많은 기업과 연구소가 기술 개발에 뛰어들고 있다. 미국 스타트업(신생 벤처 기업) 에어로 팜스(Aero Farms)는 분무형 스마트 팜 기술을 개발했다. 이는 특수 제작된 천(cloth medium) 위에 작물을 키우는데 천 아래로 뻗은 뿌리에 영양분이 섞인 물을 분무기로 뿜어 기르는 방식으로 일명 '분무식 재배 시스템'으로도 불리며 기존의 수경재배 방식보다는 적은 양의 물을 사용한다고 한다. 국내에서도 저렴한 비용으로도 스마트 팜을 만들 수 있는 기술이 개발됐다. 

 한국생산기술연구원은 국내 산간 오지에서도 활용할 수 있는 간편하고 저렴한 "스마트폰 기반의 스마트 팜 기술을 개발"해 현재 경기도 화성시 포도 농장 70곳에 이 시스템이 적용됐다고 밝혔다(조선일보 2020. 12. 02.). 

 특히, 최근 코로나 19 대유행 상황에서 스마트 팜 기술은 더 주목받고 있다.  

 혼자서도 잘 운영되는 똑똑한 농장 '스마트 팜(smart farm, 지능형 농장)'이란 비닐하우스(온실) 등 실내에 자동화 설비와 정보통신기술(ICT), 사물인터넷(IoT), Big data, Cloud, AI 등의 4차 산업혁명 신기술을 접목해 '시간과 공간의 제약 없이'스마트폰, PC를 통해 원격·자동으로 작물의 생육환경을 관측(제어)하고 최적의 상태로 생산·관리의 의사결정이 가능한 과학적 원리를 기반으로 한 농업방식의 농장이라고 정의할 수 있다. 

수경재배「水耕栽培, 혹은 양액재배(養液栽培)」는  '흙 대신 영양소가 용해된 물을 이용해서 식물을 생장시키는 것'을 의미한다. Hydro는 고대 그리스어로서 "물(Water)"을 의미하며 Ponos는 "일하다(work, culture)"라는 의미를 나타내는 어원을 가지고 있으며  하이드로포닉스(Hydroponics)는 수경재배(Water Culture)를 나타낸다. 웰빙 시대를 맞이하여 웰빙 식품을 생산 공급하는데 이용되기도 하며, 우주 식물학에서는 우주 공간에서 특수재배로 활용되고, 식물공장에서는 청정 농산물을 자동화, 규격 생산하는 데 이용되고 있다. 수경재배의 역사는 우리 조상이 콩나물을 재배하는 방법도 수경재배라고 할 수 있으며 벼를 재배하는 방법도 수경재배라고 할 수 있을 것이다. 그런데도 혹자는 상추 정도의 작물을 그렇게 키우는 게 돈이 되겠냐고 묻는다. 물론 이런 작물은 부가가치가 낮지만, 대학 및 기업에서는 '기능성 채소'에도 관심을 두어 수입 창출과 인류 건강 증진에 기여하고 있다. 

 한국과학기술연구원(KIST) 스마트팜 융합연구센터는 조명 설비를 인공 빛으로 활용하는 인공광형 식물공장(스마트 팜)에서 당뇨·신장 질환 환자들에게 케일 재배 시 배양액에 칼륨을 칼슘으로 대체하여 식물의 생육에는 영향을 주지 않고 저칼륨에 항암 성분 높이는 케일 스마트 팜 재배기술을 개발했다고 밝혔다(자세한 내용은 한국과학기술연구원(KIST , https://www.kist.re.kr/kist_web/?sub_num=2935&state=view&idx=3611&ord=0 최신연구 성과 보도자료 참조). 

 대학에서는 미래 농촌 현대화의 전문인 양성 등을 위한 관련학과 개설「한국농수산대학, 공주대학교, 전북대학교 등 스마트 팜 공학과 등 스마트 팜 관련 학과에 대한 정보는 대입 정보 포털(www.adiga.kr), 전문대학 포털-프로칼리지(www.procollege.kr)참고」, 부안군 등 지자체, 기업 등에서는 수입 창출을 위해 큰 관심을 두고 있다. 한국직업능력개발원 커리어넷은 미래의 변화에 대하여 충분한 정보를 갖추도록 미래직업으로 '스마트 팜 구축가'를 들고 어떤 일을 하나, 어느 분야에서 활동하나(관련 직업, 활동 분야), 어떤 적성과 흥미가 필요한가, 어떻게 준비하나(관련 전공, 훈련 과정), 어디에서 일할 수 있나, 어떻게 전문성을 높일 수 있나, 이 직업의 미래는 어떤가, 관련 단체 및 기관 등 그 관련 정보를 제공하고 있다. 한편 최근에는 대학재정 확보라는 현실적 대안으로 대학 학내 등에 온실을 구축하여 실재 재배로 수익 창출을 위해 노력하고 있다. 

 송곡대학교(총장 왕덕양)에서도 관광 외식조리과와 관련하여 학교 안에 스마트 팜(smart farm) 설비(設備)가 되어 있다. 스마트팜 안쪽을 들어가면 수조에는 양액(물)이 담겨 있고, 그 수돗물(양액) 위에 상추를 키울 수 있는 배드(식물이 쓰러지지 않고, 잘 자랄 수 있도록 만들어진 틀)를 띄워 놓았다. 상추가 자랄 때마다 배드를 밀면서 상추를 키운다. 보통 상추를 수경 재배하는 농가의 식물공장에서는 공간 이용 효율을 높이기 위해 재배시설을 다단(多段)으로 하거나 이동식으로 장치화하여 재배하는 방법도 있으나 이곳은 1단으로 되어 있다. 별도의 공간에는 상추 발아를 위해 수입 종자 씨앗 육묘장이 있다. 햇빛 대신 LED(발광 다이오드) 조명이 태양을 대신해 빛을 쬐어준다. 상추의 맛은 일반 땅에서 재배하는 상추보다 질기지 않고 아삭아삭하는 식감이 좋다고 한다. 스마트 팜은 대규모 기업형 농업으로 한국도 대기업들이 스마트 팜을 시작했다. 상추의 유통은 대규모 생산 체제가 아니라 인터넷을 통해 온라인 판매가 주를 이루고 있으며, 대기업 상대는 이르고 중소기업에서 관심을 가져 이미 판로가 정해 졌으며 기초 시설 투자 대비, 제반 수익 발생은 3년 정도가 걸릴 것으로 예측한다. 스마트 팜의 핵심은 각종 센서 기술을 이용한다. 이곳은 원격 감시 + 원격 제어는 물론 온실 작물의 지상부/ 지하부 복합 생육환경 + 클라우드 서비스 지능형 자동 제어 스마트 팜 시스템을 함께 도입해 스마트폰이나 태블릿 PC 같은 스마트 기기를 통해 기계 과정을 내외부 카메라 / CCTV로 비닐하우스 전동개폐와 환경 센서가 갖춰져 언제 어디서나 실시간으로 재배환경 및 생체 정보 센서(온실 환경 및 기상정보, 생육정보 : 온도, 고/저온, 습도, 이산화탄소 농도, 강우, 풍향, 풍속, 일사량, 병충해 DB 등)과 장치제어「비닐하우스 자동 개폐, 천창, 측창, 보온재(냉난방), 유동·환기팬, 관수, 양액 공급」등 상추가 자라는데 필요한 환경을 관리할 수 있다고 한다. 

덧붙여 CCTV로 24시간 방법 감시와 온실 정전 시 알림(정전 통보) 장치도 있어 스마트 폰으로 실시간 확인이 가능하다. 스마트팜 시스템 도입을 통해 상추 재배에 가장 적합한 온도를 일정하게 유지하여 상추의 연중 생산이 가능하게 하였다.

 전북 부안군(군수 권익현)에서도 ICT 스마트 팜 확대 사업과 새로운 소득 작물 발굴을 중점적으로 추진하고 있다. 전북 최초로 공기열 냉·난방시설이 되어 있는데 이는 히트 펌프를 이용해 증발-압축-응축-팽창 구조로 된 회로를 냉매가 순환하면서 열 교환을 통해 열에너지를 이용하는 시스템으로 에너지 절감효과가 커 농가경영비 부담 완화가 될 것으로 기대된다. 이 농가는 지난해 10월부터 올해 5월까지 딸기재배를 하고 후작물로 6월부터 상추재배를 시작했으며 올해 상추재배로만 6000만 원 소득을 예상한다.    부안군은 "우리나라에는 반드시 스마트 팜 솔루션이 필요하다."며 "첨단기술을 활용해 자동으로 최적의 환경을 조성하는 스마트 팜 지원을 강화하고 그곳에서 생산된 농산물이 농가 소득 증대와 부안군 대표 브랜드가 될 수 있도록 최선을 다하겠다."고 말한다. 그 지원 방책의 하나로 이미 부안군은 자체 지방보조금 관리조례 제16조에 의거 시공업체 선정 및 자재 사용「자동화 하우스는 건설업종 중 온실(한국농업시설협회의 매년 발표하는 온실 설치공사 시공능력 평가 결과 참고)」설치공사 업무를 포함하는 금속 구조물․창호공사업종으로 등록한 업체 중 적격업체(건설산업기본법 시행령 별표1)를 선정함은 물론 철재파이프, 지주 등 주요 자재는 KS 품 구조용 자재(또는 국가 공인 시험 기관 검사 합격품)」를 사용하여야 한다고 명시하는 등 엄격하게 보조금 사업체를 뽑는다. 

 식물공장이라고도 불리는 스마트 온실은 스마트 팜의 대표적인 사례로 햇빛, 물, 온도, 양분 등을 조절해 농작물에 최적의 생육 조건을 제공하고, 생산성을 높이는 자동화 시스템이다. 서울 시내에도 국내 최초로 지하철 7호선 상도역 지하 1층에 자율제어 및 식품 안전이력 관리가 가능한 스마트팜이 조성되어 스마트 온실을 직접 확인할 수 있다. 이는 국내 최초의 지하철 스마트팜 복합공간으로, 실제 재배 시설과 카페, 체험, 교육 시설까지 경험할 수 있는 공간이다「농림축산식품부, 농촌진흥청, 중소벤처기업부, 한국과학기술연구원, 국가나노기술정책센터, 한국과학기술정보연구원 ScienceON 2019. 10. 18.,  스마트 팜 코리아, 스마트 팜 솔루션(SFS) 융합연구단, 농림수산식품교육문화정보원, 농촌진흥청 농사로, 대한민국 정책브리핑 2020. 02. 25., LG CNS 2019. 9. 10., 삼성반도체이야기 2020. 7. 20., ScienceTimes 2020. 08. 28. 2020. 10. 29, lgcnsblog 2019. 9. 10., 조선일보 2020. 12. 02., 한국경제신문 2018. 04. 18., 전라일보 2020. 07. 10. 등).

 이탈리아의 시인 단테는 말한다. "한 걸음 한 걸음 그 자체에 가치가 있어야 한다. 큰 성과는 가치 있는 작은 일들이 모여 이루어지는 것이다." 하루하루를 가치 있게 살아갈 때 삶은 진지하게 되고 삶의 의미는 더욱 커지며 의미들이 모이고 모여서 삶의 행복을 만들어 내는 것이 아니겠는가. 지금 온도는 영하 10도로 매우 춥다. 하지만 이 추위를 이겨내듯이 어떻게든 코로나 19를 우리가 함께 이겨보자.


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