데이터로 더 정밀하게…’2세대 육계 스마트팜’ 개발

농촌진흥청(청장 이승돈)은 축사에서 수집한 사료 섭취량, 온도·습도 등의 데이터를 사양·환경 관리에 종합적으로 활용할 수 있도록 ‘2세대 육계 스마트팜’을 개발하고 현장에서 실증했다고 밝혔다. 기존 1세대 육계 스마트팜은 사료 공급, 급수, 환기 등을 자동화한 개별 장비 중심으로 운용되다 보니, 데이터를 통합 관리하는데 한계가 있었고 농장주가 축사 상태를 판단할 때 여전히 경험과 직관에 의존하는 경우가 많았다. 국립축산과학원은 이러한 한계를 해결하고자 스마트팜 다부처패키지 혁신기술 개발사업을 통해 전남대학교, ㈜이모션과 공동연구로 현장 데이터 기반의 환경·사양관리 판단을 지원하는 2세대 육계 스마트팜을 개발했다. 2세대 육계 스마트팜은 △축사 환경 측정과 바닥 관리를 지원하는 주행형 환경관리장치 △환기 필요량을 예측해 환기를 제어하는 능동형 환기제어 기술 △환경·사양 정보를 한 화면에서 관리하는 통합관리시스템으로 구성돼 있다. 주행형 환경관리장치는 축사 안을 이동하면서 암모니아, 황화수소, 이산화탄소 등 가스 농도와 온도·습도를 여러 지점에서 측정한다. 이렇게 수집한 데이터는 축사 내 위치별 온·습도와 가스 농도 차이를 색상으로 시각화한 환경 분포도로 제공된다. 또한, 바닥 관리 기능도 적용해 습해지기 쉬운 음수 라인 주변에 깔짚을 자동으로 살포해 바닥 수분 관리에 드는 노동 부담을 줄이고 암모니아 발생을 낮출 수 있도록 했다. 농가 현장 실증 결과, 장치를 적용하지 않은 사육동과 비교해 암모니아 배출량이 약 20% 감소했다. 능동형 환기제어 기술은 축사 내부 열환경 변화를 예측해 환기를 제어하는 사전 대응 방식이다. 기존 온도 감지기(센서) 기반 방식은 센서값이 설정 온도에 도달하면 환기팬이 가동되는 원리다. 이에 반해 능동형 환기제어 기술은 외부 기상 조건과 축사 구조, 단열성능, 닭의 발열량 등을 종합적으로 반영해 목표 사육 온도를 유지하는 데 필요한 환기량을 미리 계산하고 환기팬의 가동을 조절한다. 기술 적용 결과, 기존 온도 감지기(센서) 기반 환기 방식과 비교해 고온기 낮 시간대 축사 내부 온도가 최대 2도 낮아졌으며, 터널 팬 가동량은 48.3%, 전력 사용량은 35.2% 줄었다.통합관리시스템은 각 장비와 감지기(센서)로 수집한 온도·습도와 가스 농도 등 환경정보, 급이량·급수량·체중 등 사육 정보, 예측 체중과 사료효율 등 데이터 기반 분석 정보를 연계, 정리해 한 화면에서 제공한다. 이를 바탕으로 측사 환경과 닭의 사육 상태를 종합적으로 살피고, 현재 필요한 사양·환경 관리가 무엇인지 판단할 수 있다. 2세대 스마트팜 적용 전후 실증 농가의 생산성 변화를 분석한 결과, 생산지수*는 도입 전 대비 4.8% 향상됐고, 닭의 체중 1kg을 늘리는 데 필요한 사료량, 즉 사료요구율은 3.4% 개선됐다. 출하까지 정상적으로 자란 닭의 비율도 96.8%에서 98.8%로 높아졌다.* 가축의 주요 생산성 지표를 결합해 가축의 생산성을 종합적으로 평가하는 지수연구진이 사료요구율 차이와 육성율 향상 효과를 경제성으로 환산한 결과, 3만 수 규모 육계사 1개 동 기준 연간 약 1,450만 원의 경제적 효과를 볼 수 있는 것으로 분석됐다.* 산정기준 : 연간 6회전, 평균 출하체중 1.5kg, 사료 가격 592원/kg을 적용 국립축산과학원은 기술 개발과 현장 실증 결과를 바탕으로 2세대 스마트팜의 국내 보급을 확대하고 해외 적용 기반을 마련할 계획이다. 국내에서는 올해 정읍 지역에 실증 농가 1개소를 추가하고, 내년에는 신기술보급사업과 연계한 농가 보급 확대를 준비하고 있다. 해외에서는 닭고기 소비 비중이 높고 식량안보 차원에서 무창형 축사와 스마트팜 도입을 추진하고 있는 말레이시아 현지에서 실증연구를 수행하고 있다. 현지 기후와 사육환경에 맞게 스마트팜을 적용하고, 연구 결과를 바탕으로 동남아시아 수출 기반을 단계적으로 마련할 계획이다. 농촌진흥청 국립축산과학원 축산생명환경부 유동조 부장은 “이번 성과는 농장주의 경험에 주로 의존하던 육계사 환경관리에 현장에서 수집한 데이터를 더해 보다 정밀한 관리 판단을 지원할 수 있게 했다는 데 의미가 있다.”라며, “앞으로 데이터 기반 축산 기술의 현장 적용성을 높이고 보급 기반을 마련해 농가가 체감할 수 있는 성과로 이어지도록 하겠다.”라고 밝혔다.