어그테크(Agtech)는 농업(Agriculture)과 기술(Technology)을 결합한 합성어다. 어그테크 산업은 농업을 위한 생명공학, 정밀농업, 대체식품, 식품 전자상거래 등의 기술을 포함한다.

최근 전 세계 인구 증대에 따른 식량 및 물 부족 문제, 기후변화 등과 함께 건강한 먹거리에 대한 관심이 높아지는 가운데 4차 산업혁명이 경제성장의 새로운 패러다임으로 급부상하면서 농업도 새로운 혁명의 시대를 맞이하고 있다.

유엔 식량농업기구(FAO ; Food and Agriculture Organization)는 2050년 전 세계 인구가 91억 명으로 34% 증가하는 반면에 경지면적은 5%만 증가할 것으로 예측했다. 더불어 급격한 기후변화로 인한 기상이변이 잦아지면서 단위면적당 생산성을 획기적으로 높이지 않으면 세계는 식량위기에 직면할 수밖에 없는 상황에 놓이기 됐다.

이와 함께 최근 ICT(Information and Communications Technologies, 정보통신기술)와 같은 첨단기술과 융·복합기술의 발달은 스마트농업이라는 새로운 농업환경의 도입을 촉진하는 배경이 됐다. 특히 농촌의 노동력 부족과 고령화 문제가 날로 심각해지면서 스마트농업에 대한 요구는 점점 증가하고 있다.

스마트팜의 핵심은 정밀농업, ICT 융·복합, 자동화
농업은 1차와 2차 산업혁명을 통해 자동화를 도입했으며, 3차 산업혁명에서는 정보화를 결합하여 생산성을 향상시켜왔다. 여기에 4차 산업혁명은 인공지능의 출현과 빅데이터(Big Data)의 결합으로 농업 생산성의 대폭적인 향상을 가져왔다. 이러한 스마트농업은 단순히 농업 생산성의 향상뿐만이 아니라 농산물 가공 및 유통, 소비 영역으로 확대되고 있는 추세다. 또한 스마트농업은 ICT 이외에도 GT(Genetic Technology, 유전공학기술), BT(Bio Technology, 생명공학기술), ET(Environmental Technology, 환경공학기술) 등 첨단기술과의 융·복합을 통해 더욱 발전된 형태로 진화하고 있다.

현재 스마트농업을 주도하고 있는 스마트팜(Smart Farm)의 핵심 유망기술은 정밀농업(Precision Agriculture), ICT 융·복합, 자동화 등으로 구분할 수 있다. 우선 정밀농업은 의사결정 지원기술과 작물 및 토양 관련 기술 등이 있다. ICT 융·복합은 스마트 장비, 센서기술, IoT(Internet of Things, 사물인터넷), 농장관리 등이 포함된다. 끝으로 자동화는 스마트팜에 필수적인 기술로 드론 및 로보틱스(Robotics, 로봇공학), 자동관수 및 방제 시스템 등이 있다.

유럽, 미국, 일본 등 농업 선진국은 빅데이터나 인공지능과 같은 의사결정을 지원하는 핵심기술이 발전했다. 자동화 관련 장비에서도 로봇기술이 핵심이 되고 있다. 작물의 생육상태와 생장과 관련하여 필요한 요소들을 정확하게 파악해야 하는 정밀농업에서는 화상기술과 로봇이 매우 중요한 역할을 한다.

농업 선진국은 이미 모니터 영상을 통해 농작물 재배지의 지형 및 토질, 병충해 발생 등 농업에 필요한 정보를 얻고 있다. 이와 함께 지능형 로봇이 스스로 판단하여 비료와 농약을 살포하고, 잡초를 제거하며 농산물을 수확한다. 아직은 효율성이 다소 낮아 효율을 높이는데 초점을 맞추고 있다.

1세대 편의성, 2세대 생산성, 3세대 기술 확립
농촌진흥청에서는 한국형 스마트팜의 효율적인 기술개발과 신속한 보급을 위해 관련 기술을 3단계로 구분하여 개발을 추진하고 있다. 1세대 기술은 원격 모니터링과 제어를 통한 편이성을 향상시키는 단계다. 한국은 1.5세대로서 2세대인 일본을 추격중이다. 2세대 기술은 지능형 정밀 생육관리로 생산성을 향상시키는 단계다. 일본이 현재 2세대로 미국을 추격하고 있다. 2세대는 생육환경의 최적화 알고리즘적용, 생산성향상, 농작물의 질병예방 및 생육진단 서비스를 제공하는 단계다. 3세대 기술은 글로벌 시장에 수출 가능한 한국형 스마트팜 기술을 확립하는 단계다. 현재 네덜란드가 3세대 기술수준에서도 우위에 있다. 미국이 네덜란드를 추격하고 있으며, 생산에 소요되는 에너지를 최소화하고 로봇 및 자동화기술을 통해 농작업의 생력화와 통합제어가 실현되는 단계다.

좀 더 세부적으로 기술수준을 비교해 보면, 농림식품기계·시스템 분야 최고기술 보유국의 기술을 100으로 할 때, 우리나라는 75% 수준이다. 또한 농림식품 융·복합 분야는 73% 수준으로 전체적으로 주요 9개국 가운데 8위에 위치해 있다. 업계에서는 기술선진국과 비교할 때 약4.5년 정도의 기술격차가 있는 것으로 판단하고 있다.  [표1], [표2] 참조

스마트팜 시장 확대에 따른 새로운 투자기회
이처럼 스마트농업의 발전과 관련 시장의 확대로 세계 벤처 투자자들의 관심도가 높아지면서 어그테크(Agtech)라는 신조어가 나타났다. 금융(Finance)과 기술(Technology)이 결합한 서비스 또는 제공 회사를 가리키는 핀테크(FinTech)가 금융시장의 새로운 패러다임이라면 어그테크는 농업분야의 새로운 패러다임이다. 특히 최근 식량안보 등의 문제가 대두되면서 해외에서는 어그테크 분야가 벤처캐피털 내 유망 투자종목으로 급부상하고 있기도 하다.

빅데이터를 기반으로 한 글로벌 농가 간 네트워크 서비스를 제공하는 미국의 파머스 비즈니스 네트워크(Farmer’s Business Network)는 지난 2015년 1,500만 달러 규모의 자본 조달에 성공했다. 현재 약 7,700개의 농장에 대한 데이터를 공유하고 분석하며, 물품을 구매하고, 자신들이 재배한 농작물을 팔게 해주는 소프트웨어, 모바일 앱과 같은 분석 솔루션을 제공하고 있다. 지난해에도 약 2억 달러의 자금을 조달한바 있다.

캘리포니아 버클리대학(UC Berkeley)의 생명공학 회사인 피봇 바이오(Pivot Bio)는 화학비료를 대신하기 위해 토양에 있는 미생물의 유전자를 활용하여 농작물을 관리하는 기술을 개발했다. 생물학, 기계학습, 컴퓨터 모델링을 통해 미생물의 자연 질소 능력을 재현하여 농작물의 일일 질소 요구량을 충족시켜주는 기술을 개발해 많은 관심을 끌고 있다. 지난해에는 빌 게이츠가 설립한 10억 달러 규모의 거대펀드인 BEV(Breakthrough Energy Ventures)에서 투자 받을 벤처기업 중 하나로 지목됐다.

어그테크 분야, 연평균 33% 성장률로 급성장
어그테크 전문 투자 리서치 회사인 어그펀더(AgFunder)의 발표 자료에 따르면 어그테크 분야에 대한 투자금액은 2012년 26억 달러에서 2014년 54억 달러로 2년 만에 2배 이상 증가했다. 특히 2014~2018년까지 연평균 33%의 성장률을 보이며 폭발적인 증가 추세를 보이고 있다. 지난 해 투자금액은 169억 달러로 전년대비 43.2% 증가했다.  [도표2] 참조.

어그테크 스타트업(Start-Up) 역시 아직은 미국이 주도하고 있지만 미국뿐만 아니라 중국, 인도, 캐나다, 이스라엘 등 각지에서 다양한 어그테크 스타트업들이 등장하고 있다.

2017년 LG경제연구원 자료에 따르면 미국이 전체 어그테크 스타트업 투자에 차지하는 비중은 2014년 90%에 달했다. 그러나 점차 그 비중이 낮아져서 2016년에는 50% 수준에 머물렀다. 이렇듯 세계 각국이 스마트팜 투자에 적극 나서고 있는 가운데 우리 정부도 지난 해 6월 ‘스마트팜 다부처 패키지 혁신기술개발 사업’ 추진 계획을 발표했다. 오는 2020~2029년까지 10년간 총 7,160억원 규모로 농림부의 표준화·사업화, 농진청의 스마트팜 고도화 핵심기술 개발, 과기정통부의 미래 스마트팜 기술개발 등을 패키지화하여 함께 개발에 나선다는 것이 주요내용이다.

생산량 30.1% ↑, 병해충 17.3% ↓, 고용노동비 8.6% ↓
스마트팜은 기존 농사 대비 동일 면적에서 더 많은 수확량을 거둘 수 있다. 작물이 필요로 하는 최적의 생육환경을 체계적으로 관리해 병충해에 완벽하게 대응할 수 있고, 최소 인력으로 가능하다는 장점도 있다. 농림축산식품부 자료에 따르면 스마트팜을 도입했을 경우 병충해 발생은 17.3% 감소했으며, 고용노동비는 8.6% 절감됐다. 특히 생산량은 30.1% 증가했다. 스마트팜의 이러한 장점들은 농지 규모가 클수록 결과에서 더 큰 차이를 가져온다.  [도표3] 참조.

그동안 정부지원은 주로 영농현장에 스마트팜을 보급해 농가수익을 높이고 농업기반을 다지는데 집중되어 왔다. 최근 들어서 농림축산식품부에서 스마트팜 수출사업단을 통해 관련 업체들의 기자재 수출을 지원하고 있다. 하지만 아직까지 자동화 기기나 소프트웨어 업체들 중에서 성공사례를 찾기는 쉽지 않다. 이들 업체는 주로 지역을 기반으로 운영 중이며, 대부분 각종 센서 등 핵심부품을 외국에서 수입해 완제품을 만들어 판매한다. 업체가 보유한 기술수준도 해외 선진기업과 비교할 때 높지 않을 뿐만 아니라 자체 기술로 핵심부품을 만들어 판매하기에도 여유롭지 않다. 아직은 국내 시장규모가 작아 수익을 내기 어려운 구조이며, 그렇다고 해외 시장을 공략하기에도 업체 운영규모의 영세성으로 한계가 있다.

이처럼 국내 스마트팜 관련 업체들은 영세한 운영구조와 더불어 소비자인 농민들이 이미 충분한 검증을 마친 해외 선진기업의 장비만을 신뢰하기 때문에 국내업체들 입장에서는 여러 모로 어려운 실정이다. 그러나 국내 스마트팜 산업의 생태계를 발전시키기 위해서는 국내 업체가 자체 기술로 제품을 만들고 돈을 벌수 있는 구조가 만들어 져야한다.

앞으로 농업이 4차 산업혁명을 통해 변화될 모습은 무궁무진하다. 미래의 변화를 현실화시키기 위해서는 영세하지만 좋은 기술력을 갖고 있는 기업들이 산업생태계에서 살아날 수 있도록 정부의 체계적이고 지속적인 관심과 지원이 필요하다.