국내 축산물 소비는 지속적으로 증가하고 있다. 

2015년에서 2019년까지 5년간 1인당 소고기, 돼지고기, 닭고기 소비량은 각각 25.5%, 10.9%, 17.6% 증가했다. 반면에 축산농가 인구는 2010년에서 2019년 까지 10년간 약 300만 명에서 220만 명으로 26.7% 감소했고, 같은 기간 65세 이상 비율은 31.8%에서 46.6%로 14.8% 증가했다. 

또한 해외시장 개방 등으로 인한 경쟁 심화로 육류 자급률은 2015년 67.9%에서 2019년 63.0%로 감소했다. 이렇게 축산업은 고령화로 인한 노동인구 감소, 해외시장 개방으로 인한 경쟁심화, 잦은 가축질병의 발생 등으로 인해 산업 여건이 점차 악화되고 있다. 

ICT를 활용한 디지털 축산기술은 이러한 축산의 잠재적인 위기를 극복하고 지속가능한 축산을 가능하게 해줄 새로운 동력으로 주목을 받으며 관련 기술 개발과 보급이 활발하게 이루어지고 있다.

# 노동력 절감이 생산성 향상

현재 농가에 보급되고 있는 디지털 축산기술들은 주로 노동력 절감을 목표로 개발된 자동화 장치가 대부분이다. 이러한 자동화 장치를 활용할 경우 보다 정밀한 개체관리가 가능하여 생산성 향상에도 도움이 된다. 

또한 노동력 절감은 단순히 일손을 줄이는 차원을 넘어 같은 인력으로 더 많은 개체를 관리할 수 있으며, 규모를 더 키워 수익을 높일 수 있음을 의미한다. 또 다르게는 같은 규모에서는 노동력 절감으로 생긴 여유 시간을 가축 관리에 투자해 생산성을 높일 수 있음을 의미하기도 한다. 즉 노동력 절감이 직간접적으로 생산성 향상에 도움을 줄 수 있는 셈이다. 

디지털 축산에 활용되는 장치는 크게 △사양관리장치 △환경관리장치 및 영상모니터링 시스템 △통합관리 및 경영관리 시스템으로 나누어지고 PC나 모바일을 통해 실시간으로 관리된다.

사양관리장치는 축종에 비슷하게 사용되는 자동급이기, 사료빈관리기, 음수관리기 등이 있다. 자동급이기는 축종별 사육형태별로 조금씩 다르지만, 개체별 정량 급이가 가능하여 체계적인 개체관리로 생상성 향상을 기대할 수 있다. 

# 사양관리장치

사료빈 관리기는 사료 잔량을 실시간으로 확인하여 적절한 시기에 사료를 주문함으로써 가축에게 좀 더 신선한 사료를 공급할 수 있고, 음수관리기는 음수 공급라인에 발생하는 문제를 확인하여 음수로 인한 사고를 방지할 수 있다.

축종별로 특화된 장치를 살펴보면 젖소의 경우 로봇착유기, 유량·유성분분석기, 발정탐지기 등이 있다. 로봇착유기는 젖소 농가에서 가장 노동력이 많이 투입되는 착유작업을 대신하고 동시에 유량, 유성분 등 개체별 착유정보를 통해 정밀관리가 가능해 생산성 향상이 가능하다.

유량·유성분분석기를 통해서도 개체별 착유정보 관리가 가능하다. 

발정탐지기는 다양한 형태의 제품이 판매 중이며, 조기 발정 탐지를 통해 공태일수를 줄여 생산성을 높이는 데 활용할 수 있다. 

한우의 경우 젖소 농가에서 사용하는 장치 중 착유와 관련된 장치를 제외한 대부분을 공통적으로 사용할 수 있다. 돼지의 경우 출하돈 선별기를 통해 출하 대상돈 선별 작업을 자동화하여 노동시간을 줄일 수 있고, 전수검사를 통해 출하돈의 품질을 균일하게 관리할 수 있다. 가금의 경우 깔짚자동살포장치, 계란선별기 등이 있다. 

깔짚자동살포장치는 오리사와 육계사에 적용할 수 있으며, 노동력이 많이 투입되고 작업 중 먼지가 많이 발생되는 깔짚 살포작업의 무인화를 통해 노동력 절감 및 작업자 안전에 도움이 된다. 깔짚의 고른 살포로 오리와 육계의 질병을 예방하여 생산성 향상도 기대할 수 있다. 

계란선별기로는 자동으로 계란을 크기별로 선별할 수 있고, 오란·파란 등의 검출이 가능하다.

# 환경관리장치·영상모니터링 시스템

환경관리장치 및 영상모니터링 시스템에는 온습도, 암모니아 등 환경모니터링 센서, 송풍팬·환기팬 제어시스템, 냉·난방시스템, CCTV 등이 포함된다. 

환경모니터링 센서로 실시간 축사 환경을 모니터링하고 환경 상태에 맞게 송풍·환기시스템, 냉·난방시스템 등을 체계적으로 가동하면 가축 성장 및 번식에 적합한 환경을 조성하여 생산성 향상을 기대할 수 있다. 특히 생산성이 크게 떨어지는 여름철에 냉방시스템을 적용하면 생산성 향상에 도움이 된다.

또한 CCTV를 통해 축사 내·외부를 실시간으로 모니터링하여 가축의 상태나 문제 상황을 원격에서 관리할 수 있어 가축 관리시간을 줄일 수 있다. 

# 통합관리·경영관리 시스템

통합관리 및 경영관리 시스템은 PC 또는 모바일에서 스마트팜에 적용되는 여러 장치들을 실시간으로 모니터링하고 제어할 수 있고 수정, 분만 등 생산정보를 체계적으로 관리할 수 있게 해준다. 

각 장치로부터 수집되고 축적되는 급이정보, 환경정보 등과 농장주에 의해 관리되고 저장된 생산성 정보를 통해 데이터 기반으로 농장관리 현황 및 생산성 저해요인 등을 종합적으로 분석하여 생산성 향상 방안을 모색할 수 있다.

사실 생산성은 다양한 요인에 영향을 받기 때문에 기술 하나하나가 농가 생산성에 얼마나 영향을 주는지를 정량적으로 분석하기는 쉽지 않다. 또한 사용자의 기술 활용도에 따라서도 효과에 차이가 생긴다. 따라서 종합적으로 디지털 축산기술을 도입하여 도입 전·후 생산성 변화를 통해 스마트팜의 효과를 가늠해볼 수 있다. 

# 디지털 축산, 전 축종에서 생산성 향상

국립축산과학원에서는 앞서 언급한 디지털 축산에 활용되는 장치를 종합적으로 도입한 후 축종별로 기술 도입 효과를 분석했으며, 그 결과 모든 축종에서 생산성과 관련된 지표가 향상되었다. 젖소농장은 산유량이 평균 약 10% 증가했고 공태일수는 약 30일 감소했으며, 한우농장은 자동급이기를 도입한 농가의 도체품질 중 등지방 두께와 도체중이 자동급이기를 사용하지 않는 농가보다 균일한 것으로 나타났다. 

돼지농장은 이유체중이 약 5% 증가했고 수태율이 약 10% 증가했으며, 육계농장은 육성률과 생산지수가 약 3~4% 증가하고 사육비는 약 3~4% 감소했다. 이처럼 현재의 디지털 축산기술은 노동력 절감을 위한 자동화 장치 위주이지만 그럼에도 생산성 향상에 도움을 주는 것을 확인할 수 있다.

# ICT 장치 표준화·가축 생체정보 수집 

현재의 디지털 축산기술은 노동력 절감 뿐 아니라 생산성 향상에 도움을 주지만, 여전히 농장관리는 관리자의 경험에 의존하고 있어 생산성 향상을 극대화하지는 못하고 있다. 

이는 농장관리자가 ICT 장치로부터 발생되는 무수히 많은 데이터를 스스로 분석하고 농장관리에 활용하는 것에 한계가 있기 때문이다. 따라서 생산성 극대화를 위한 디지털 축산 구현을 위해서는 빅데이터, 인공지능 기술을 통해 실시간으로 수집되는 데이터를 분석하여 농장관리자의 의사결정을 지원해주는 기술 개발이 필요하다.

하지만 데이터 기반의 의사결정지원 모델 개발을 위해서는 ICT 장치 표준화와 가축 생체정보 수집기술 개발이 선행되어야 한다. 우선 여러 장치에서 발생하는 데이터를 하나의 데이터베이스로 모아야 데이터 분석 및 활용이 가능하지만 ICT 장치 업체별로 연결방식, 데이터의 종류, 형태, 전송방식 등이 달라 데이터 수집에 어려움이 있다. 

또한 사람은 눈으로 쉽게 판단할 수 있는 가축의 성장, 건강상태 등의 실시간 생체반응 정보를 정량화된 지표로 수집할 수 있는 기술도 아직은 부족하다. 이러한 기반 기술이 개발되어야 데이터 기반의 가축관리가 가능해지고, 이를 통해 생산성 향상을 위한 데이터 기반의 의사결정 모델이 나오게 되는 것이다.

# ICT와 실시간 정보 결합

최근 축산분야에도 빅데이터, 인공지능 기술이 활발히 접목되고 있고 기존에 수집하기 어려웠던 가축의 체중, 행동패턴, 건강상태 등의 실시간 정보 수집이 가능해지고 있다. 

관련 연구개발이 활발해지고 있고, 일부 상용화된 기술도 나오고 있다. 

몇 년 안에 인공지능 기반의 영상 및 발성음 등을 활용한 가축관리 기술이 많이 상용화될 것으로 기대된다. 이러한 가축 생체반응 정보는 그 자체로도 이상개체를 조기에 탐지하여 알려줌으로써 농장주가 빠르게 적절한 조치를 취할 수 있도록 도와주기 때문에 생산성 향상에 기여할 수 있을 것이다. 

더 나아가 다른 ICT 정보와 결합하여 기존의 관리기술의 고도화를 이끌 수 있다. 

예를 들어 가축의 체형정보와 급이량 정보를 활용하여 개체별 체형에 따른 급이량 관리가 가능해지고, 기침소리 횟수와 환경정보를 활용하여 적합한 환기관리 등도 가능해질 것이다.

국립축산과학원에서도 ICT 장치 호환성을 높이기 위한 표준화, 농장 데이터 수집 및 통합관리를 위한 개방형 시스템, 가축 생체정보 수집 기술 개발 등 디지털축산 발전을 위한 다양한 연구 개발을 산·학·연·관과 협력하여 추진하고 있다. 

이러한 노력들이 디지털 축산의 미래를 앞당겨 농가가 겪고 있는 어려움을 해결하고 축산 분야에 활력을 불어 넣어줄 수 있기를 기대해 본다.