기대효과
데이터 기반 디지털/AI 농업 역량강화지원사업의 기대효과
  • 생산성 향상
    인공지능(AI)화, 자동화, 로봇화를 통한 노동력 절감, 가용성, 접근성, 안전성 측면에서 식량안보, 농산물 수급 예측 고도화로 가격안정, 복합 환경 자동제어를 통한 생산성 향상, 데이터 기반 원격지원으로 경영효율성 증대 등이 포함됨
  • 신가치 창출
    온라인-오프라인을 인공지능(AI)기술로 융합한 유통관련 새로운 플랫폼의 등장, 농산물 화상거래(경매) 시스템 으로 전환 및 농산물의 on-demand화, 건강-식품연계 비즈니스 모델 개발로 부가가치 창출, 개인맞춤형 농식품 소비 확대, 식품의 안전성 증대, 디지털농업 관련 전후방 산업 성장, 플랫폼 기반 플랜트형 스마트팜 수출 확대 등이 포함됨
  • 기후변화 대응 및 지속가능한 농업
    자원(비료, 농약, 농수, 농지, 에너지 등) 이용을 최적화 (Optimization)함으로써 비용절감 및 자원 고갈에 대응, 재해예방 및 기후변화에 대응한 농산물 생산가능, 새로운 기후에 적합한 신품종 도입, 온실가스 감축 등이 포함됨
  • 인공지능(AI) 기술의 농업분야 적용범위
    생명공학과 연계한 미생물 처리기술 적용 확대, 농축산물의 유전공학기술 적용확대, 바이오 생물학 적용을 통한 신약, 에너지 생산, 합성 생물학을 이용한 인공 배양육 생산 등이 포함되어 농업의 범위 확대에 기여할 것으로 예상됨

생산성 향상, 신가치 창출, 기후변화 대응 및 지속가능한 농업구현, 농업의 범위 확대

데이터 기반 디지털/AI 농업의 경제적 성과

생산성 향상

  • 연구자 : Febiani et al. (2020)
  • 국가 : EU
  • 연구 결과
    VRT 시스템을 통해 비료 사용 전략을 수립하여 생산량을 상승(1.6%-2.2%) 시킴
  • 연구자 : Ezenne et al. (2019)
  • 국가 : 미국
  • 연구 결과
    무인 항공 시스템(UAS)을 통해 실시간 관개 전략을 수립해서 농수 생산성(CWP)을 향상시킴
  • 연구자 : Bucci et al. (2019)
  • 국가 : 이탈리아
  • 연구 결과
    정밀농업기법(PAT)을 통해 작물의 수확량이 증가함
    (옥수수 : +8%, 연밀 : +22%, 두룸밀 : +14%)

수익 증가

  • 연구자 : Trevisan et al. (2020)
  • 국가 : 미국
  • 연구 결과
    OFPE와 GWR 모델을 사용하여 평균 잠재적인 수익에 비해 특정지점(site-specific)에 적용된 잠재적인 수익은 $58/ha 증가함
  • 연구자 : Evangelou et al. (2020)
  • 국가 : 그리스
  • 연구 결과
    VRA 시스템을 통해 N-비료의 수익을 €33~92/ha 증가시킴
  • 연구자 : Stamatiadis et al. (2020)
  • 국가 : 그리스
  • 연구 결과
    VRT 시스템은 코튼 생산에서 N-비료 사용의 순수익을 €190-248/ha 증가시킴
  • 연구자 : Liakos et al. (2020)
  • 국가 : 그리스
  • 연구 결과
    VRT를 통한 비료 사용은 잠재적으로 사과 생산의 수익을 증가시킬 수 있음
  • 연구자 : Shockley et al. (2019)
  • 국가 : 미국
  • 연구 결과
    비용절감과 생산량 증가할 뿐만 아니라 전통적인 기계에 비해 자동 기계는 순수익을 24% 증가시킴
  • 연구자 : Bucci et al. (2019)
  • 국가 : 이탈리아
  • 연구 결과
    정밀농업기법(PAT)을 통해 작물의 순수익 증가함
    (옥수수 : + € 196/ha, 연밀 : + € 284/ha, 두룸밀 : + € 206/ha)
  • 연구자 : Yost et al. (2019)
  • 국가 : 미국
  • 연구 결과
    장기적으로 정밀농업은 수익 증가시키지 않았지만 수익을 유지하게 되었음
  • 연구자 : Van Evert et al. (2017)
  • 국가 : 네덜란드
  • 연구 결과
    감자 생산에서 VRA를 이용에 따른 이익은 21%(€ 420/ha), 사회적 이익은 26%를 증가시킴
  • 연구자 : West, G. H. & Kovacs, k. (2017)
  • 국가 : 미국
  • 연구 결과
    토양 수분 감지기(SMS)를 통해 얻은 순수익이 $ 9.09/acre이며 무인항공기($ 7.69)보다 높음
  • 연구자 : Schimmelpfenning (2016)
  • 국가 : 미국
  • 연구 결과
    PA 기법(GPS, GPS-TGS, VRA)을 이용하여 옥수수 농장의 순수익은 1.1~1.8% 증가시킴

비용 절감

  • 연구자 : Loures et al. (2020)
  • 국가 : 포르투갈과 스페인
  • 연구 결과
    소규모 농장에서 UAV/RPAS 및 NDVI 기법을 통해 생산비용을 절감하는 효과가 있음
  • 연구자 : Schimmelpfenning & Ebel (2016)
  • 국가 : 미국
  • 연구 결과
    VRT 기법을 통해 토양 설계 및 모니터링 비용을 절감하며 최대 절감액은 $25.01/acre 임

에너지 절감

  • 연구자 : Rodriguez-Robles et al. (2020)
  • 국가 : 스페인
  • 연구 결과
    스마트 관개 시스템 WSN은 물과 에너지 절감을 감소할 뿐만 아니라 절약에 대한 자세한 정보도 제공함
데이터 기반 디지털/AI농업의 환경적 편익에 관련된 최근의 연구

비료, 관개용수 등 사용

  • 연구자 : Evangelou et al. (2020)
  • 국가 : 그리스
  • 연구 결과
    VRA 시스템을 통해 N-비료의 효율성이 20~30%증가, 토양 질산염 수치 22~70% 감소함
  • 연구자 : Kempenaar et al. (2020)
  • 국가 : 네덜란드
  • 연구 결과
    VRA를 통해 농약과 N-비료 사용에 대한 절감액은 약 25%에 달하여 환경적 이익도 발생할 수 있음
  • 연구자 : Bucci et al. (2019)
  • 국가 : 이탈리아
  • 연구 결과
    정밀농업기법(PAT) 을 통해 비료 및 농화학물을 정밀하게 사용할 수 있어 환경적 편익을 얻을 수 있음
  • 연구자 : Balafoutis et al. (2017)
  • 국가 : 유럽
  • 연구 결과
    정밀농업을 통한 작물 생산에 따라 제초제 사용은 11%-90% 감소함

온실가스 배출

  • 연구자 : Soto et al. (2019)
  • 국가 : EU
  • 연구 결과
    정밀농업기법 (PAT)을 통해 온실가스배출량을 감소시켜 환경보호 효과가 나타났음
  • 연구자 : Balafoutis et al. (2017)
  • 국가 : 유럽
  • 연구 결과
    특정 지점에 정밀농업 기법을 적용하여 농업투입을 줄이며 온실가스 배출량도 줄일 수 있음

농약잔류

  • 연구자 : Fabiani et al. (2020)
  • 국가 : EU
  • 연구 결과
    VRT는 환경친화적인 전략으로 통양에 농약잔류는 45% 줄일 수 있어서 환경적 가치를 가지고 있음
  • 연구자 : Finger et al. (2019)
  • 국가 : 스위스
  • 연구 결과
    정밀농업은 폐기물을 감소시켜, 변동비용 (Variable cost) 및 농약 잔류물과 같은 환경적인 비용을 절감할 수 있음.

해충, 질병

  • 연구자 : Liu et al. (2017)
  • 국가 : 미국
  • 연구 결과
    DSS-기반 전략은 질병 억제, 순수익 및 위험 조정 순수익 측면에서 가장 효과적인 접근법이며 이에 순이익은 0.41ha 당 $30-$573을 얻을 수 있음

자료: 서대석·김연중·김의준(2020).『농업 경쟁력 제고를 위한 정밀농업 체계 구축 방안』, 한국농촌경제연구원

산업군 기대효과
  • 농축산분야 AI관련 고급인력 양성을 통하여 디지털농업 및 AI 도입을 계획하고 있는 기업등에 인재풀을 제공하고 농축산분야 AI혁신을 선도케 함으로써 농업 생산·가공·유통·소비 전반에서 데이터와 AI를 기반으로 디지털 전환을가속화시킬수있을것으로 기대
    1. AI와 AI+융합 신산업 창출 및 연관 기업의 역량강화가 이루어질 것으로 전망
    2. 양성된 인재의 취업연계를 통하여 지역사회의 경제활동 인구증가와 AI서비스의 고도화가 이루어질 것으로 기대