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하늘에서 살펴보는 농업관측 시대 열린다김경미 농촌진흥청 농업환경부장

[한국농어민신문]

무인비행체·위성 통해 얻은 영상정보
작물 재배현황·생육상황 등 정밀 관측
식량안보·자급률 향상에 큰 도움 기대

10월 15일은 FAO(유엔식량기구)에서 정한 쌀의 날이다. 쌀 생산량은 늘 큰 화두다. 9월 28일 발표에 따르면 올해 쌀 생산량은 작년보다 1.6% 정도 감소할 전망이다. 추석을 앞둔 채소와 과일 가격은 2배 가까이 올랐다. 올해는 봄철의 낮은 온도, 여름철의 긴 장마 등 이상 기상으로 작물이 자라는 데 영향을 많이 받았기 때문이다. 또 어떤 해에는 생산량이 너무 많아서 가격이 폭락하기도 한다. 그렇다면 품목에 따라 어느 정도 재배하고 있는지, 그 면적이 어느 정도 되는지, 기상조건에 따라 해당 작물이 어느 정도 자라고 있는지, 소비자는 당장 오른 물가가 걱정이지만 정책담당자는 매년 반복되는 공급조절 문제로 연중 고민한다.

만약 생산량을 정확하게 예측해낼 수 있다면 국민의 삶에 밀접한 정책 조율이 조금 수월해질 것이다. 농림축산식품부는 우리 음식에 많이 사용하면서 가격이나 생산량 변동이 잦은 5대 채소(배추, 무, 마늘, 양파, 고추)와 쌀에 대해 매년 집중적으로 생산량을 파악하고 있다. 현재 생산량을 파악하는 방법은, 농가의 재배의향조사, 재배면적 조사, 작물이 자라는 상태 조사, 작물이 실제로 출하된 양(data) 등을 개별적으로 사용하거나 종합한다. 아직은 여전히 표본조사에 의존하고 있어 전체를 파악하는 데 한계가 있다. 그런데 이를 한눈에 볼 수 있다면, 하늘에서 전국의 농경지를 한 번에 파악할 수 있다면 어떨까?

농업에서는 작물과 토양, 물, 기후 등 농업환경자원의 상태를 탐지하고 정량화(Quantification)함으로써 국내외 농작물 작황, 농경지 이용, 농업재해 등의 정보를 정책부서나 농업인 등에게 제공하는 원격탐사가 중요한 기술이 되고 있다. 영상정보를 수집해서 분석하는 것으로, 모든 물체는 고유의 전자파를 방출·반사·흡수·투과하는 특성이 있기 때문에 파장 영역별로 입사(入射)된 에너지를 흡수, 투과, 반사 또는 방출하는 비율로 물체의 특성과 상태를 파악할 수 있다.

영상정보는 무인비행체나 위성을 통해 얻는다. 특히 위성영상은 넓은 면적을 주기적으로 촬영함으로써 농경지에 대한 객관적인 데이터를 축적하면서, 세계, 국가, 지역단위 관측이 가능하다. 반면에 현상은 알 수 있지만 원인을 파악하기 어렵기 때문에 추가적인 정보와 공간 분석 기술이 필요하다. 무인비행체는 현장에서 세밀하게 필지·들녘·지역 단위를 관측하는 데 유리하다. 구름 아래에서 수십미터(m)에서 수십킬로미터(㎞) 높이로 지표면을 촬영할 수 있고, 작물 재배현황, 생육상황, 농경지 토양의 상태를 정밀하게 관측할 수 있다.

농촌진흥청에서는 1995년부터 벼, 옥수수 등에 대한 영상정보를 수집해 생육단계별로 분석하기 시작했으며, 무인이동체와 인공위성에서 얻은 영상정보를 활용해서, 배추, 양파, 마늘, 밀, 보리, 쌀 등의 작황 분석과 생산량을 예측한 정보를 농림축산식품부와 관련 기관에 제공해왔다. 우리나라는 다른 국가들에 비해 같은 면적이라도 다양한 작물이 자라고 있고, 지형지물의 경계선이 복잡하며, 작물이 조밀하게 식재돼 자라기 때문에 미세한 차이를 탐색해내는 기술이 훨씬 정교하게 이뤄져야 한다. 또 이들 데이터를 기반으로 하는 예측모형 개발도 중요한 기술이다.

영상을 통해 알 수 있는 것은 작물의 재배면적, 정식(定植)시기, 생육(이상) 상황이나 수량 정보를 통해 작황을 파악하고, 토양수분 등 농경지 상태를 파악해낼 수 있다. 한반도와 사례지역 농경지를 중심으로 농작물 구분 지도를 제작해 생산면적을 산정하고, 생산면적 외에도 홍수·가뭄·병해충 등 피해지역을 파악하는 기술도 개발하고 있다. 또 쌀 등 수량에 대해 국가·시도 단위로 예측이 가능하고, 국외의 주요 작물에 대한 작황을 추정할 수 있는 기술도 개발하고 있어 식량안보나 자급률 향상에 기여할 수 있다.

1957년 최초의 인공위성인 스푸트니크 1호 이후로 우리나라는 1992년에야 우리별 1호라는 인공위성을 갖게 됐다. 농촌진흥청은 2012년부터 위성기반 농업생산환경 관측망 구축을 위한 ‘국가 우주개발 사업 [중형위성 기획]’에 참여하고 있다. 현재는 산림청 등과 인공위성에 탑재할 농림위성 개발에 착수하였으며, 2023년 발사 예정이다. 통신, 방송, 기상, 해양, 천문, 국방, 지구관측, 안보위성에 이어 중형위성인 ‘농림위성’이 추가된다. 이제 하늘에서 살펴보는 농업관측시대가 열리는 것이다.

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