자료=농촌진흥청 보도자료 갈무리

스마트농업이 또 한 번의 혁신적 진화를 맞는다. 농촌진흥청이 11월 18일 공개한 ‘지능형 양액 공급기’는 단순 자동화 수준을 넘어, 인공지능이 실시간 데이터를 학습해 스스로 양액 공급량을 결정하는 차세대 스마트팜 기술이다.

이번 기술은 수경재배 농가에서 가장 큰 어려움 중 하나인 양액 공급의 정확성·효율성·연동성 문제를 대폭 개선한 것으로 평가된다. 기존 양액 공급기가 작물 생육 상태를 농업인이 관찰해 조절하는 방식이었다면, 새 시스템은 AI가 환경 변화를 실시간 분석해 공급 시기와 양을 예측한다.

국립농업과학원은 이번 기술에 대해 “우수 농가 대비 98.5% 예측 정확도”라는 실증 결과를 강조했으며(LSTM 모델 기반), 농가 현장 의견을 받아 시범보급 후 전국 보급을 추진할 계획이다.

자료=AXINOVA R&D 그래픽 재구성

기술의 핵심: 정밀 센서 + LSTM AI + 국가표준 통신 규약

지능형 양액 공급 기술은 크게 세 가지 구조로 이루어진다.

① 정밀 양액·근권·환경 데이터 센싱 (센서 구조 고도화)

첨부 자료 4페이지의 표·사진을 보면, 센서는 다음 데이터를 실시간 수집한다.

• 근권부 함수량·중량(10g~40kg)

• 양액 EC(오차율 0.07 dS/m)

• 배액 pH·EC(정확도 ±5%)

• 온도·습도 등 지상부 환경

• 스마트온실 KS X 3266/3267 국가 통신 표준 적용

센싱 데이터의 정밀도는 기존 대비 3배 이상 향상(EC 오차 기존 0.2 → 0.07)된 수준이다.

② LSTM 기반 양액 공급 제어 알고리즘 (AI 인공지능 핵심)

LSTM(Long Short-Term Memory) 모델은 시간에 따라 변화하는 재배 환경의
장기 패턴을 학습해 증발산량·배액량·최적 양액량을 예측한다.

• 작물의 지상·지하 환경 데이터를 실시간 학습

• 최적 공급량(Cₙ₊₁), 최적 배액량(Eₙ₊₁) 동시 예측

• 우수 농가의 생육 패턴과 98.5% 수준의 유사도 확보

자료 5페이지의 그래프는 AI 모델과 실제 우수 농가 데이터가 거의 동일한 구간을 나타내고 있다.

③ AI 제어 + 통합 시스템 연동

KS X 32661, 32672 스마트 온실 표준을 활용해
다른 난방·환기·광조절·양액기 등과 완벽히 연동된다.

이로 인해, 농가에서 가장 불편했던
“제조사별 제어기 호환 문제”가 해소되었다.

현장 연시회: 기술설명·설문조사로 실용화 준비

11월 18일 전북 완주 오색오감스마트팜에서 열린 현장 설명회는 AI 양액 공급기의 공개 데뷔 자리였다.

• 근권부 환경 측정

• 양액 공급 정밀제어 시연

• AI 양액 제어 모델 설명

• 농가 의견 수렴 (설문 방식)

현장 농가는 “양액 낭비를 줄이고 작물 품질을 표준화할 수 있다”는 점을 가장 큰 장점으로 꼽았다.

 [AXINOVA R&D 분석] “한국형 스마트팜 알고리즘의 새 표준 될 것”

AXINOVA 연구개발원의 분석에 따르면, 이번 기술의 가장 큰 의의는 다음 세 가지다.

1. AI 적용을 위한 ‘표준화된 센서·통신 규약’ 구축

현장 적용을 가로막던 제조사 호환성 문제를 국가표준으로 해결.

2. ‘양액 자동화’에서 ‘양액 지능화’로의 진화

환경-생육-배액을 실시간 통합 학습하는 점에서 세계적 기술과 견줄 수준.

3. 비용 절감 및 농가 간 편차 해소

우수 농가 수준의 양액 관리가 전국 농가에 보편화될 수 있음.

스마트농업은 이제 “경험의 농업”에서 “데이터의 농업”으로 넘어가고 있으며, 이번 기술은 그 변화를 실질적인 현장 혁신 단계로 끌어올렸다는 평가다.

AXINOVA R&D=이노바저널 언론사 부설 에이엑스이노바 평생교육원-AI 전문 교육 교육원 분석 기