미국 농장을 떠올리면 끝이 보이지 않는 밭과 농약을 뿌리는 경비행기가 그려질 정도로 그 규모가 크다. 그런 광활한 지대에서 경작이 이뤄진다는 것은 결국 농업 현장이 최종 소비자가 밀집해 있는 도시와는 거리가 떨어져 있다는 뜻이기도 하다. 또한 한국과 마찬가지로 미국 농업계에서는 젊은 인력을 영입하는 것이 쉽지 않은 상황이다. 

그러나 팬데믹 동안 식량 안보가 곧 국가의 안보로 이어지는 것을 사회가 경험하면서 농업의 중요성이 그 어느 때보다 크게 부각되고 있다. 이에 바이든 행정부는 지난해 발표한 인플레이션감축법(Inflation Reduction Act, IRA) 예산 중 10%를 농업에 배치했으며, 미국 내 주요 지자체에서는 도시 농업을 지원해 먹거리 공급을 원활히 하려는 노력을 하고 있다. 스타트업 역시 애그리텍(Agri-Tech, 농업을 뜻하는 Agriculture와 기술을 뜻하는 Tech의 합성어)에 집중하면서 인공지능, 머신러닝, 사물 인터넷 등의 최첨단 기술을 통한 농업의 연구∙개발이 활발해지고 있으며 젊은 인재들도 대거 유입되는 추세다.

최첨단 기술로 장소, 시간의 한계 극복

포브스는 지난 2월, 전 세계에서 매년 병충해로 파괴되는 농산물이 전체 생산량의 40%가량 된다고 보도했다. 또한 미국은 지속가능성의 중요성이 대두되면서 농부가 농사를 지을 때 물 사용과 탄소 배출을 최소화해야 한다는 부담도 가지고 있고, 도시화 및 미국 이민 사정으로 인해 인력난 역시 겪고 있다고 덧붙였다. 그러나 이제 이러한 농업의 여러 가지 위협 요소들이 기술의 발전으로 인해 어느 정도 해결될 것으로 보인다. 현재 미국에서 AI 기술을 기반으로 한 애그리텍 기업 200여 곳이 사업을 펼치거나 상용화를 준비하고 있다.

뉴저지주에 위치한 보워리(Bowery)는 수직농업을 통해 상추, 케일, 바질, 딸기 등을 생산하는 기업이다. 수직농업이란 식물에 영향을 미치는 모든 요소를 완벽하게 통제한 실내에서 작물을 수직으로 배치해 재배하는 방식이다. 최종 소비자가 있는 도시 인근에서 한정된 부지를 이용해 신선 식품을 생산할 수 있다는 장점 때문에 공급망이 핫이슈로 떠오른 요즘 고비용에도 많은 투자가 이뤄지고 있다. 

보워리는 온도, 습도, 이산화탄소 및 수중의 영양소 농도 등이 외부 환경과 관계없이 일정하게 유지할 수 있는 인프라와 시스템을 개발했다. 자체 개발한 인공지능 보워리OS를 이용해 외부 환경은 물론 작물의 상태까지 실시간으로 모니터링하고 각각의 작물이 최상의 상태를 유지할 수 있도록 통제하고 있어 농약을 전혀 사용하지 않고 재배할 수 있다. 인공지능 모니터링을 통해 작물이 필요한 요소를 정확하게 판단해 처방을 내기 때문에 최소한의 물과 영양분만으로 재배가 가능하다. 보워리의 수직농업 농장은 뉴욕주와 가까운 뉴저지주에 위치하고 있기 때문에 인구 밀집도가 높은 뉴욕시 인근 소비자에게 가장 맛있고 신선한 상태에서 수확한 농산물을 당일 공급할 수 있다는 장점으로 유명하며 올해 말 텍사스주 포트워스에 새로운 농장을 론칭할 예정이다.

<보워리 수직농업 모습>

[자료: Bowery]

켄터키에 위치한 앱하베스트(AppHarvest)는 로보틱스 기술을 통해 토마토, 오이, 상추 등을 생산하고 있다. 앱하베스트는 AI 기업 루트AI(Root AI)를 2017년에 인수하면서 본격적으로 AI 기술을 통한 애그리텍을 실현하고 있다. AI를 도입하기 전에는 사람이 눈으로 일일이 선별해 열매를 수확했다면, 최근 인공지능 기술로 열매의 숙성 정도를 판별하고 로봇이 열매의 상태 따라 적당한 압력을 가해 상처 없이 수확할 수 있다. 또한 300개의 센서가 농장 안의 환경 정보를 수집해 미세한 변화에도 민감하게 반응하도록 했다.

<앱하베스트의 토마토 숙성도 선별> 

[자료: 루트 AI]

인공지능으로 3D(Dirty, Dangerous, Dull) 탈출

농업이 오랫동안 젊은 층으로부터 외면받았던 이유 중 하나가 야외에서의 고된 신체 노동이 뒤따르기 때문이다. 그러나 인공지능 기술이 발전함에 따라 인력 공급난을 극복할 수 있게 됐다. 자율주행 트랙터 기업 모나크(Monarch)의 MK-V 트랙터는 1명의 농부가 동시에 8대의 자율주행 트랙터를 관리 할 수 있도록 설계됐다. 모나크의 대표 마크 슈바거(Mark Schwager)는 “자율주행 트랙터 기술로 인해 농부가 더럽고, 위험하고, 지루한 작업에서 벗어날 수 있게 됐으며, 수확기에는 트랙터를 풀가동해, 시람이 일을 할 수 없는 밤이나 온도가 너무 뜨거운 시간대에도 수확을 할 수 있다”라고 말했다.

<모나크 MK-V이 자율주행으로 파종하는 모습>

[자료: Monarch 홈페이지 갈무리]

구글의 스타트업 프로그램인 문샷(Moonshot)의 후원을 받아 개발된 미네랄 로버(Mineral Rover)는 사물인터넷(Internet of Things) 기술을 통해 작물의 상태를 판단할 수 있도록 개발 중이다. 특히, 인공지능을 통해 숙성도 측정, 수확량 예측, 병충해 리스크 측정, 잡초 감지 등의 작업을 수행해 작물의 상태를 정확하게 진단 할 수 있게 됐다. 지속가능성이 중요한 요즘 이전보다 훨씬 적은 양의 물과 농약을 사용해 농사가 가능해졌다는 점에서 크게 주목받고 있다. 또한 반복적이고, 지루하며, 비인간적인 환경에서 근무하는 인간의 노동 시간을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

<미네랄 로버가 작물의 상태를 모니터링하는 모습>

[자료: Moonshot]

<미네랄 로버의 AI를 통한 생산성 판독>

[자료: 문샷 홈페이지 갈무리]

시사점

인공지능, 사물인터넷, 머신러닝, 자율주행 등 전에 없던 최첨단 기술을 차용한 농업 기술의 발달로 인해 인간이 단순하고 위험한 업무에서 해방되고, 한정된 자원을 최대한 아껴서 사용할 수 있다는 점에서 이 같은 애그리텍의 발전은 반가운 일이다. 그러나 이러한 첨단 기술은 에너지 사용량이 많고, 비용이 많이 든다는 점에서 아직 안정된 산업으로 보기는 어려운 것이 현실이다. 뉴욕의 친환경 건축 전문회사에 근무 중인 A씨는 KOTRA 뉴욕 무역관과의 인터뷰에서 “현재 뉴욕의 도시농업은 하이앤드 레스토랑에서 사용하는 유럽산의 고가 허브를 AI 기술을 통해 재배, 공급하면서 수익을 내고 있는 실정”이라며, “현재는 틈새시장을 통해 기반을 다지는 것이 필요한 시점”이라고 말했다. 또한 그는 “탄소 발자국을 줄이고 비용을 낮추려면 아직은 더 많은 연구 개발이 필요하지만 이것은 시간 문제”라고 덧붙였다.

바이든 정부는 IRA의 예산 중 400억 달러를 농업에 배정해 농업인들이 지속가능한 영농 방식과 농업 기술을 개발할 수 있도록 지원할 예정이라고 발표했다. 워싱턴 DC, 애틀랜타, 필라델피아, 보스턴, 뉴욕 등 미국의 주요 도시는 도시농업(Urban Agriculture)부를 신설하고 도시농업을 지원하는 사업을 펼치고 있다. 농부가 도시의 토지나 건물을 이용할 경우 세금을 감면해 주거나 최첨단 농업 기술을 배우고 적용해 볼 수 있는 커뮤니티를 구성해 도시 농업이 활성화될 수 있도록 장려하고 있다. 이러한 분위기는 다른 큰 도시로도 확산되고 있는 추세다. 애그리텍이 현재는 고비용 산업이지만 미래 식량 안보와 직결된 기술이기 때문에 미 정부가 농업을 미래의 중요한 산업군으로 지정해 미국이 글로벌 시장에서 경쟁력을 갖추고, 고품질의 건강한 먹거리를 공급할 수 있도록 역량 강화에 집중할 것으로 보인다. 우리 기업에 있어 미국 농업계의 변화와 발전 상황을 면밀히 검토해 보고 진출이 가능한 분야에 우위를 선점하는 등 적극적인 움직임이 필요한 시점이라 할 수 있겠다.

자료: Forbes, CNBC, Wall Street Journal, Lifewire, Fast Company, The spoon, Bowery, AppHarvest, Moonshot(mineral), Monarch, USDA, New York City, KOTRA 뉴욕 무역관 자료 종합