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디자인·의장

식물 재배에 도입된 인공지능(AI) 기술들

by Biz SQUARE Official Writer 특허광장 2021. 4. 12.

 

< ©Nikkei Asian Review >

초연결(hyperconnectivity)과 초지능(superintelligence)을 특징으로 하는 제 4차 산업 혁명은 컴퓨터, 인터넷으로 대표되는 제 3차 산업혁명(정보 혁명)에서 한 단계 더 진화하여 우리의 삶 속 깊숙이 관여하고 있다. 이 차세대 산업혁명은 식물재배 방식에도 변화의 바람을 불러왔다. 인공지능, 사물인터넷(IoT), 빅 데이터와 같은 첨단기술들은 인간의 전유물이라고 생각됐던 고도의 학습능력으로 개별 식물들에 최적화 된 환경까지 조성한다. 이번 Design close up에서는 첨단기술이 농업에서부터 집 안의 작은 화분까지 식물재배에 있어 불러온 변화에 대해 알아보도록 하겠다.

○ 알리바바(Alibaba)의 ‘ET 농업 브레인(ET Agricultural Brain)’

< ©alibaba >

중국 인터넷 대기업인 알리바바(Alibaba)는 2018년 6월 테크 서밋 윈치대회(云栖大会) 상하이 서밋에서 ET 농업 브레인(ET Agricultural Brain)을 정식 출범했다. ET 농업 브레인은 AI 및 빅 데이터 등을 기반으로 데이터를 분석하고 디지털 자료를 생성할 뿐만 아니라 전 생명주기를 실시간으로 모니터링 한다. 중국의 농수산물 업체인 하이성 그룹은 현재 중국 산시(陜西)성의 1만 묘(畝, 1묘=666.67㎡)에 이르는 사과 과수원에 이 시스템을 적용하고 있는데 사과나무의 QR코드를 스캔하면 나무에 투입된 물, 비료, 농약 등의 다양한 이력을 확인할 수 있다.

○ 텐센트(Tencent)의 ‘스마트농업’ 플랫폼

< ©Wageningen >

중국의 인터넷기반 서비스 제공 업체인 텐센트(Tencent) 산하의 AI랩은 2018년에 농업 분야의 전문 인력 양성을 목표로 하는 네덜란드 바헤닝언대학교(Wageningen University & Research)가 주최한 제 1회 국제인공지능 온실재배 대회(Autonomous Greenhouse Challenge)에 참가하여 최종 2위를 수상했다. AI랩은 스스로 진화를 거듭하여 최적화된 재배 환경을 조성하는 딥러닝 연산 기술을 활용하여 작물에 급수하거나 빛을 조절하고 비료를 투입했다. 이 AI기술은 4개월에 걸쳐 61제곱미터 면적의 온실에서 오이 3500kg을 재배함으로써 사람이 재배할 수 있는 양보다 무려 5배가량 많은 규모를 키워내는데 성공했다.

○ 스마트 화분 ‘블룸엔진(Bloomengine)’

< ©bloomengine >

2017년 하반기에 크라운드 펀딩 사이트인 와디즈(wadiz)에서 ‘당신만의 화초를 실내에서 키워주는 스마트화분’이라는 슬로건으로 펀딩을 진행한 블룸엔진은 펀딩률 479%를 달성하며 성황리에 펀딩을 마쳤다. 블룸엔진은 실내 관상용 화초 재배 시스템으로 빛, 물, 바람을 자동으로 제어하여 최적화된 상태에서 화초를 재배해줌으로써 자연의 신비를 보여줌과 더불어 바쁜 현대인들의 수고를 덜어준다. 또한 군더더기 없고 미니멀한 디자인은 감각적인 인테리어 소품으로도 활용될 수 있다.

< 사물 인터넷 기반 스마트 화분 및 그 관리 시스템 (10-2016-0024574) / 임희석 >

고려대학교 산학협력단은 ‘사물 인터넷 기반 스마트 화분 및 그 관리 시스템’을 특허로 출원하였다. 스마트 화분에 부착되거나 기기 자체에 내재되어있는 센서들은 식물에게 가장 이상적인 토양 속 수분, 일사량 등과 같은 정보들을 사용자에게 제공할 뿐만 아니라 최적화된 환경을 조성해주기도 한다. SNS를 통해 자신의 일상을 적극적으로 공유하는 요즘 세대의 경향에도 발맞추어 스마트 화분에 설치된 카메라센서를 활용하여 식물 이미지를 실시간으로 자신의 SNS에 게시할 수도 있다.

○ 당신의 반려식물, ‘루아(Lua)‘

< ©indiegogo >

2019년 상반기 해외 펀딩 사이트인 인디고고(INDIEGOGO)에서 성공적으로 펀딩에 성공한 스마트 화분 Lua의 가장 큰 특징은 화분에 표정을 입혔다는 점이다. Lua는 총 15개의 표정을 통해 자신의 상태를 나타낼 수 있으며 모션 인식 기술을 탑재하였기 때문에 화분 주변의 움직임을 감지하여 다양한 반응을 보임으로써 사용자로 하여금 마치 쌍방향적 소통을 하고 있는 것 같은 착각을 불러일으킨다. 사용자가 키우고자 하는 식물을 전용 앱에서 찾아 QR코드를 활용하여 Lua에게 인식시키면 식물 정보를 인식해서 온도, 햇빛, 수분, 일조량에 대한 기준 값을 잡고 식물 상태를 체크하여 사용자에게 알린다. 마지막으로 화분 아래에는 보조 물통이 있어 장기간 집을 비워도 식물은 필요한 수분을 섭취할 수 있다.

< 식물의 감성을 표현하는 꽃분 관리 장치(10-2014-007893) / (주)인스페이스

(주)인스페이스는 ‘식물의 감성을 표현하는 꽃분 관리 장치’를 특허 출원하였다. 이 장치는 식물의 상태를 그림이나 문자로 와이파이 혹은 블루투스를 사용하여 사용자단말기에 전송해주며, 사용자는 식재된 식물로부터 상태정보를 제공받아 보다 쉬운 관리가 가능하다. 예를 들어, 수분이 부족할 때 꽃분 관리 장치는 찡그리는 표정의 식물 이미지와 ‘물 좀 주세요.’라는 문자를 사용자의 스마트폰으로 전송하는 것이다.

○​ 화분에 꽂아주다, ‘FYTA 빔(FYTA Beam)’

< ©kickstarter >

2019년 상반기에 크라우드 펀딩 사이트인 킥스타터(Kickstarter)에 게재되어 펀딩에 성공한 ‘FYTA 빔’은 화분에 꽂아서 사용하는 스마트 기기다. 베를린 소재의 스타트업 ‘FYTA’가 개발한 이 기기에는 블루투스 기반의 사물인터넷(IoT) 제품으로 식물에 영향을 주는 다양한 요소들을 체크하는 스마트 센서가 내장되어 있다. ‘FYTA 빔’을 화분에 꽂아준 뒤 연동된 앱을 실행하면 저장된 식물도감 데이터베이스를 기반으로 식물을 파악하여 사용자에게 키우는 방법에 대해 안내해준다. 사용자의 기기에 최대 4개의 ‘FYTA 빔’을 연결할 수 있으며 각각 사진을 찍고 이름을 붙여 앱 상에서 구분할 수 있다. 말 그대로 가상 정원이 갖추어지는 셈이다.

○​ 인공지능(AI)과 우리의 미래

< ©shutterstock >

제 4차 산업혁명의 첨단 기술 중 인공지능(AI) 기술은 실로 다양한 분야에서 그 빛을 발하고 있다. 대량으로 농작물을 재배해야하는 농업분야는 물론이고 집 안의 작은 화분에서도 그 흔적을 찾아낼 수 있다. 이렇게 인공지능은 우리의 삶을 보다 윤택하고 편리하게 해준다는 장점을 가지고 있다. 하지만 빛이 밝을수록 그림자 또한 짙어지기 마련이기에 무한한 신뢰만큼은 경계해야 할 것이다. 그럼에도 불구하고 이러한 기술들은 인간에게 이로운 방향이어야 한다는 점에서는 이견이 없기에 긍정적인 미래를 기대해본다. (자료인용 : 특허청 디자인맵)

 

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