오늘날 전세계 농업은 결정적인 십자로에 서있다. 기후변화, 자원퇴화, 인구구조 변화 및 지정학적 불인이 뒤엉키면서 날로 늘어나는 인구를 먹여 살리는 세계적인 능력에 전례 없는 압력을 가져다주었다. 전통적인 방법은 필수지만 이러한 도전에 대처하기에는 어려우며 전세계 농업은 ‘심층과학기술’이 주도하는 체계적인 변혁이 시급한 상황이다.

심층과학기술(딥데크)이란 바로 첨단과학과 공정 혁신을 토대로 혁신적인 신제품을 시장에 내놓는 첨단기술을 말한다. 심층과학기술의 놀라운 점은 과학기술 혁신뿐만 아니라 모종 업종의 운영방식을 철저하게 개변시키거나 지어 세계적인 중대한 도전을 해결할 수도 있다는 점에 있다.

세계경제포럼 산하 ‘인공지능농업 혁신 계획’은 7일에 ‘농업 심층과학기술혁명 전망보고’를 발표했다. 보고에서는 향후 10년 생성형 인공지능(GenAI), 컴퓨터 비전, 엣지 사물인터넷(边缘物联网), 위성 원격탐지, 로보트, CRISPR－유전자편집 및 나노기술 등을 포함하여 과학을 기반으로 한 심층과학기술이 세계 농업의 전환을 추동하는 관건적인 엔진이 되여 보다 근성이 있고 지속 가능하며 능률이 높은 농업체계를 구축하는 데 조력할 것이라고 전망했다.

◆생성형 인공지능  

생성형 인공지능은 개성화된 작물관리 조언을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 고도로 지역화된 농사 방안을 생성할 수 있으며 농산물 시장 가격을 예측할 수도 있다. 또 자연언어 처리기술과 결부해 지능적 상호 작용을 실현하고 농민의 ‘AI 고문’으로 될 수도 있다.

◆컴퓨터 비전  

컴퓨터 비전은 이미 작물 질병, 잡초와 해충을 정확하게 식별하고 작물 생장압력을 실시간으로 관측할 수 있다. 또 이는 농업용 로보트, 자동화 선별 및 등급 분류시스템 등 지능장비의 핵심기술이기도 하다.

◆엣지 사물인터넷  

엣지 사물인터넷은 자동화 관개, 작물 질병 조기경보, 비료 정밀시비 등 씨나리오에 사용될 수 있다. 이러한 응용은 기계학습, 컴퓨터 비전과 생성형 인공지능 기술을 융합시켜 농업생산을 보다 지능적이고 능률적이 되도록 한다.

◆위성 원격탐지 기술  

농업응용에서 위성 원격탐지 기술은 기계학습 방법과 결부해 작물 건강상황 평가, 영양분과 수분 분포 모니터링, 병충해 발생 추세 예측에도 사용될 수 있다.

◆로보트기술  

로보트기술은 컴퓨터 비전 등 기술과 결부해 정밀 파종, 지능 제초, 자동화 수확 등 작업을 실현할 수 있을 뿐만 아니라 실시간 작물 관측과 정밀 시비도 지원함으로써 농업생산의 지능화 수준을 전면적으로 끌어올리게 된다.

◆CRISPR 기술  

이 같은 기술을 빌어 과학자들은 생물체의 DNA를 정밀하게 수정해 우수한 성상을 도입하거나 나쁜 성상을 제거할 수 있다. 이는 가뭄 및 병충해에 견딜 뿐만 아니라 영양가치가 더 높고 생장주기가 더 짧은 작물을 빠르게 육성하는 데 도움이 되며 더우기는 실제 응용에서 생산량을 끌어올리고 농약 사용을 줄임과 아울러 기후변화에 대한 작물의 적응 능력을 증강할 것으로 전망되고 있다.

◆나노기술  

농업령역에서 나노기술은 뚜렷한 잠재력을 보여주고 있으며 병충해 예방 퇴치, 영양분 정밀 관리, 농업 투입물의 통제 가능한 방출 및 생물감지 등 여러 방향으로 널리 응용될 수 있다. 그러나 장기적인 환경 및 건강 영향 데이터 결핍으로 이 기술의 대규모 응용은 여전히 도전에 직면해있다.

과학기술일보