농기평, 2021년도 신규과제 선정 완료하고 연구 착수

농식품산업 R&D지원으로 미래농업기술 선점에 나서

농업 안전, 미래 농업기술 등에 234개 과제, 757억 원 지원

농림식품기술기획평가원(원장 오병석, 이하 농기평)은 “2021년도 농림식품 연구개발사업 신규과제 선정과 협약을 마치고 본격적인 연구개발에 들어간다”고 밝혔다.

올해 신규로 추진되는 과제는 234개 연구팀에 총 757억 원 규모이며 농업과 축산, 식품 등 농산업 전반에 대한 기술개발이 추진된다.
매년 있는 일이지만 올해에 달라진 점은 농업안전과 사회문제 해결, 국민의 삶의 질 향상, 포스트 코로나 시대 대응, 한국판 뉴딜 등 미래대응 농업 기술이 많이 눈에 띈다는 것이다.

먼저 농업 안전과 관련한 연구개발로 5년간 연구개발비 376억 원(정부지원 319, 민간부담 57)을 투입해 친환경 농약 개발이 추진된다.
살균제나 살충제, 제초제 등 작물보호제(농약)은 농업 생산성 향상을 위해 사용할 수밖에 없는 필수적인 농자재 가운데 하나이지만 농약을 사용한 완전방제로 얻는 생산량을 100%로 볼 때, 무방제 재배 시 곡류 59%, 채소 44%, 과수 11% 생산에 불과하다(농촌진흥청 자료).
ha당 농약사용량을 보면 2012년에 9.9kg에서 2017년에 12.2kg으로 지속증가 추세인데다 미국(2.6kg)이나 호주(1.1kg) 등 선진국과 비교해 매우 높은 수준이다.

최근 농산물에 대한 소비자 인식 수준의 변화와 안전 농산물에 대한 국민적 수요, 잔류걱정이나 중독걱정 없이 병해충을 방제하고자 하는 농업인들의 요구 등 친환경 방제제의 필요성은 날로 증가되고 있으나 농약 제품 49,000여 품목 중 생물농약은 약 300품목(27종)으로 0.6%에 불과하고 그나마 29.6%는 수입품이다.

우리나라 농약 시장은 1조 4,760억 원 규모(‘18년 기준)로 이중 생물농약이 차지하는 비중은 145억 원에 불과해 기업들이 투자를 꺼리기 때문이다.
이러한 문제 해결을 위해 5년간 정부지원 연구개발비 319억 원을 투입해 기존 농약을 대체하거나 혼용이 가능한 수준의 미생물·생화학 농약 개발을 추진하게 되었다.
살충제와 살균제, 제초제, 생장조정제를 각각 4종씩 개발하여 농약으로 등록할 계획이어서 농약 중독 문제나 잔류농약 걱정이 줄어들 것으로 기대된다.

두 번째로는 농업 현안이자 사회문제 중 하나인 가축분뇨 냄새 해결을 위해 5년간 연구개발비 174억 원(정부지원 159, 민간부담 15)을 투입해 악취 저감 기술을 개발한다.

악취 발생을 줄이기 위한 사료 개발부터 축사 내 악취발생 정도에 따라 탈취장치와 환기장치를 제어하는 시스템 개발, 대규모 퇴액비화 시설 악취 저감 기술개발, 전자선을 이용한 탈취기술 개발, 악취 저감물질 개발, 돈사 고착 슬러지 제거 기술개발 등이 추진된다.

이번 연구는 개발된 기술을 실제 축산 농가나 퇴액비화 시설에 적용해서 과학적으로 효과를 검증해 보는 실증연구 형태로 추진되기 때문에 현장 실정에 맞는 기술개발이 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.

또한 2년간 연구개발비 8억 원(정부지원 7, 민간부담 1)을 투입해 축산농가의 관심사항 중 하나인 휴대용 퇴비 부숙도 측정기 개발도 진행하며, 개발이 완료되면 농민이 간단한 조작으로 직접 퇴비의 부숙 여부를 확인해 보고 퇴비를 살포할 수 있도록 보급할 계획이다.

세 번째는 포스트 코로나 시대 대응과 국민의 삶의 질 향상을 위한 기술개발이다.
코로나 발생으로 변화된 삶의 방식에 대응하기 위한 기술개발에 3년간 51억 원(정부지원 41, 민간부담 10)을 투입한다.
코로나 발생으로 소비가 많았던 간편식의 품질 향상을 위해 그릴장치 등의 생산설비 개발과 레토르트 대체 기술 개발이 진행되며, 유명 쉐프의 요리를 집에서 즐길 수 있는 레스토랑 간편식의 품질·관능 유지 기술, 위생·안전 확보 기술 개발과 비대면 식품 서비스 운영을 위한 스마트 주문 시스템 개발 등이 추진된다.
또한 5년간 연구개발비 67억 원(정부지원 63, 민간부담 4)을 투입해 맞춤형 식이 설계 플랫폼도 개발한다.

맞춤형 식이 설계 플랫폼은 소비자가 연령과 체중, 질병, 가족력 등을 입력하면 식품과 영양관련 빅데이터를 분석하여 맞춤형 음식 섭취 프로그램을 설계해 주는 서비스 플랫폼이다.

소비자는 자신의 건강에 도움이 되거나 질환을 개선해 줄 식품을 찾고 싶어 하지만 인터넷에서 신뢰할 만한 자료를 찾기는 쉽지 않다.

이번에 개발하려는 서비스 플랫폼은 여러 기관에서 보유하고 있는 식품, 영양, 건강 정보를 활용하게 되며 5년간 대학, 학회 등 전문가 집단의 검증을 통한 개발과정을 거쳐 서비스를 제공할 계획이다.

마지막으로 그린뉴딜, 하이테크, 미래 농업기술 개발도 추진된다.
그중 빼놓을 수 없는 게 농업용 로봇 개발로 친환경적인 전동기 구동 방식의 활용은 물론이고 사물인식과 자율주행, 여러 로봇의 협동 작업 등 IT분야의 최신기술이 접목될 예정이다.
전세계 농업용 로봇 시장은 2018년 4,293만 달러에서 2019년 5,900만 달러로 1년 새 45% 성장했으며 2023년에는 2.4억 달러 규모로 성장할 것으로 예상된다.
하지만 국내 농업용 로봇 시장규모는 아주 미미한 수준이며 대부분 수입에 의존하고 있는 실정이다.
이에 5년간 연구개발비 60억 원(정부지원 52, 민간부담 10)을 투입해 오리축사 깔짚 관리나 토마토 수확, 밭 제초, 밭작물 운반·하역 등에 활용할 수 있는 로봇 개발을 추진한다.
이를 통해 우리나라 농업 실정에 맞는 로봇을 개발하여 수입 대체는 물론 향후 로봇시장을 선도할 수 있는 기술력을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

또한 4년간 연구개발비 109억 원(정부지원 93, 민간부담 16)을 지원해 농식품산업에 필요한 소재나 농축산물을 이용한 첨단 소재개발도 진행된다.
축사용 채광창 소재 개발이나 재활용이 용이한 포장소재, 항균·항바이러스 식품 포장소재, 전자렌지 조리용 식품 포장소재 등과 함께 배터리 전극소재로 활용되는 첨단소재인 그래핀 개발도 진행된다.

농업분야에서 그래핀을 개발한다니 이상하게 보이겠지만 그렇지 않다. 임산물인 나무를 이용해서 그래핀을 만드는 기술을 개발하기 때문이다.
그래핀은 탄소 원자들을 벌집모양의 얇은 막으로 만든 탄소 동소체로 강철보다 200배 이상 강하며 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통한다.
현재 탄소전극 소재로 사용되는 흑연을 그래핀으로 대체하면 배터리 충전시간이 크게 줄고 배터리 수명도 늘릴 수 있지만 그래핀 생산기술은 아직 산업적 활용 가능 수준에 미치지 못하고 있다.
전세계 탄소전극 소재 시장규모는 18억 달러(2018년 추산) 정도이고 2025년에는 76억 달러까지 성장할 것으로 보고 있어서 그래핀의 대량생산 및 상용화를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이번 연구에서는 레이저를 이용해 목재를 탄화시켜 그래핀을 생산하는 기술을 개발하게 되며 생산장비까지 개발할 계획이어서 산업적 활용이 가능할 것으로 기대된다.

또한 2년간 연구개발비 53억 원(정부지원 45, 민간부담 8)을 투입해 차세대 영농형 태양광 시장 선점을 위한 기술개발도 추진된다.
현재 논이나 밭에 태양광 패널을 설치하면 시멘트 및 철제 구조물 설치, 햇빛 차단 등으로 작물을 재배할 수 없어 농지가 감소하게 된다.
반면 영농형 태양광 발전은 태양광 패널의 각도를 조절해 작물 재배에 필요한 햇빛을 통과시키는 방식이기 때문에 농지 감소를 야기하지 않는다.
이 방법을 활성화시키고 농가에 보급하기 위해 작물 생육에 필요한 적정 햇빛양의 산출과 그에 맞게 태양광 패널을 조절하는 기술, 시멘트 타설없이 패널을 설치하는 표준 설계 개발 등의 연구가 추진된다.
기술이 개발되면 농지 훼손 없이 태양광 발전과 작물 재배를 병행할 수 있어서 농지보전과 함께 농가 소득 향상에도 도움이 될 것으로 기대된다.

식품 생산 공정에 5G 기술 도입하여 실시간 공정 모니터링과 품질관리, 이물질 제거 등이 가능한 기술개발도 추진된다.
5G 통신의 특징은 초당 20GB의 빠른 속도와 빠른 반응속도다. 사람의 감각반응속도는 청각 0.1초, 시각 0.2초인데 5G는 0.001초로 매우 빠르다.
식품 제조공정 중에 제품상태를 영상으로 촬영하여 서버로 전송하면 인공지능(AI) 시스템이 판독해서 생산공정에 적용하기 위해서는 5G와 같은 빠른 통신 기술이 필요하다.

이번 기술개발에서는 5년간 연구개발비 342억 원(정부지원 298, 민간부담 44)을 투입하여 수삼·홍삼 선별 자동화, 고춧가루 품질 모니터링, 건고추 이물질 선별 자동화, 맛김치 이물질 선별 자동화, 돼지·오리 도축 자동화 등의 기술개발이 진행된다.

농기평 오병석 원장은 “지속적인 예산확보 노력을 통해 우리 농업이 처한 현안문제의 해결과 함께 코로나-19 대응을 위한 비대면 기술 등 급변하는 미래 기술개발은 물론 우리 농업이 충분한 대응력을 갖출 수 있도록 지속적으로 지원해 나갈 계획”이라고 밝혔다.