[일본] 도쿄의 스마트 농업: 자동화 실내 농장과 AI 기반 작물 관리

1. 일본 도쿄에서 스마트 농업이 발전하게 된 배경

일본은 국토의 약 70%가 산악 지형으로 이루어져 있어, 경작 가능한 농지가 매우 제한적이다. 또한, 일본의 식량 자급률은 38% 내외(2023년 기준)로, 선진국 중에서도 낮은 수준에 속한다. 이에 따라 일본은 해외 식량 수입에 크게 의존하고 있으며, 기후 변화와 글로벌 공급망 불안정성이 심화됨에 따라 안정적인 식량 생산 및 공급을 위한 대책이 필요하게 되었다.

특히, 일본의 수도 도쿄는 세계에서 가장 인구 밀도가 높은 도시 중 하나로, 도시 내에서 지속 가능한 식량 생산을 실현하는 것이 중요한 과제가 되었다. 이에 대한 해결책으로 떠오른 것이 바로 스마트 농업(Smart Agriculture)이다.

스마트 농업은 기존의 전통적인 농업 방식에서 벗어나, 자동화, AI(인공지능), IoT(사물인터넷), 빅데이터 분석, 로봇 기술 등을 활용하여 최적의 환경에서 농산물을 생산하는 방식을 의미한다. 도쿄에서는 이러한 스마트 농업 기술을 활용하여 자동화 실내 농장(Plant Factory) 과 AI 기반 작물 관리 시스템을 운영하며, 한정된 도시 공간에서도 효율적으로 농작물을 재배하는 데 성공하고 있다.

자동화 실내 농장은 온도, 습도, 빛의 강도, CO₂ 농도, 영양 공급 등을 정밀하게 제어하여, 계절이나 기후 변화에 관계없이 연중 내내 농산물을 생산할 수 있다. 이 과정에서 AI와 로봇을 활용하여 최적의 작물 성장 환경을 유지하고, 노동력을 절감하며, 생산성을 극대화할 수 있다.

도쿄에서는 이러한 스마트 농업을 적극적으로 도입하여 식량 자급률을 높이고, 지속 가능한 농업 시스템을 구축하는 정책 을 추진하고 있다. 정부와 대기업, 스타트업들이 협력하여 스마트 팜, 자동화 농장, AI 기반 작물 관리 시스템을 개발 및 운영하고 있으며, 이는 일본의 미래 농업 모델로 자리 잡고 있다.

 

2. 도쿄의 대표적인 스마트 농업 사례: 자동화 실내 농장과 AI 기반 작물 관리 시스템

도쿄에서는 여러 기업과 연구기관들이 협력하여 자동화 실내 농장(Plant Factory)과 AI 기반 작물 관리 시스템을 개발 및 운영하고 있다. 대표적인 사례로 "Mirai" 스마트팜, "SPREAD" 스마트 농업 시스템, SoftBank AI 농업 프로젝트 등을 들 수 있다.

1) Mirai: 일본 최초의 완전 자동화 실내 농장

일본의 스마트팜 기업인 Mirai 는 도쿄를 포함한 여러 지역에서 완전 자동화 실내 농장을 운영하고 있다. Mirai의 실내 농장은 LED 조명, 수경재배 시스템, 로봇 자동화 시스템을 활용하여 전통적인 농업보다 최대 100배 높은 생산성을 기록하고 있다.

Mirai의 스마트팜에서는 토양을 사용하지 않고, 수경재배(Hydroponics) 및 에어로포닉스(Aeroponics) 방식을 활용하여 물 사용량을 90% 이상 절감하고 있으며, 농약을 전혀 사용하지 않는 친환경 재배 방식을 적용하고 있다. 이러한 방식은 도심 내에서도 청결하고 안전한 농산물 생산을 가능하게 한다.

특히, Mirai의 AI 시스템은 작물의 성장 데이터를 실시간으로 분석하여 영양소 공급, 조명 조절, 습도 및 온도 관리 등을 자동으로 조정한다. 이를 통해 일관된 품질의 농산물을 대량 생산할 수 있으며, 기존 농업보다 빠른 속도로 수확할 수 있다.

2) SPREAD: 대규모 스마트 농업 시스템

일본의 또 다른 스마트 농업 기업인 SPREAD는 도쿄 및 교토에서 세계 최대 규모의 자동화 실내 농장을 운영하고 있다. SPREAD의 농장은 연간 1,000만 개 이상의 상추를 생산할 수 있는 시설을 갖추고 있으며, 이는 기존 노지 농업 대비 50배 이상의 생산성을 보여준다.

SPREAD는 AI 기반 작물 관리 시스템을 활용하여 작물의 성장 패턴을 분석하고, 최적의 수확 시기를 예측하는 기술을 도입하였다. 또한, 로봇이 자동으로 작물을 심고 수확하는 시스템을 구축하여 노동력을 최소화하고, 운영 비용을 절감하고 있다.

3) SoftBank AI 농업 프로젝트

일본의 대기업 SoftBank는 AI 기술을 활용한 스마트 농업 프로젝트를 추진하고 있으며, 도쿄의 여러 실내 농장에서 AI 기반 작물 성장 예측 모델을 테스트하고 있다. SoftBank의 AI 농업 시스템은 기후 변화, 병충해 발생 가능성, 작물별 최적 성장 환경 등을 분석하여 정밀한 농업 관리가 가능하도록 지원한다.

이러한 스마트 농업 기술들은 일본의 식량 자급률 향상뿐만 아니라, 도시 내에서 지속 가능한 농업을 실현하고, 새로운 경제적 기회를 창출하는 데 기여하고 있다.

 

3. 일본 정부와 기업들이 추진하는 스마트 농업 정책과 미래 전망

일본 정부는 "스마트 농업 혁신 전략" 을 발표하며, 2030년까지 스마트 농업을 일본 전역에 확산시키는 목표를 세웠다. 이를 위해 정부는 스마트 농업 기술 개발 및 실내 농장 확대를 위한 지원 정책을 추진하고 있다.

1) 스마트 농업 정책 및 지원 프로그램

• 일본 농림수산성(MAFF)은 스마트팜 개발 및 자동화 농장 구축을 위한 보조금 지원을 확대하고 있다.
• 도쿄를 포함한 대도시에서는 공공 유휴지를 활용한 스마트 농장 조성 프로젝트가 진행 중이다.
• AI 및 IoT 기반 농업 시스템 개발을 위한 연구개발(R&D) 투자 확대가 이루어지고 있다.

2) 기업 및 스타트업과의 협력 강화

일본의 대기업(SoftBank, Fujitsu, Panasonic 등)과 농업 스타트업들은 스마트 농업 생태계를 구축하기 위해 협력하고 있으며, 스마트 농업 시스템을 상용화하는 데 주력하고 있다.

3) 미래 전망: 일본 스마트 농업의 확산 가능성

일본의 스마트 농업은 기후 변화 대응, 식량 안보 강화, 지속 가능한 도시 개발을 위해 더욱 확대될 것으로 예상된다. 도쿄를 중심으로 자동화 실내 농장과 AI 기반 농업 시스템이 보편화될 것이며, 향후 글로벌 시장에서도 일본의 스마트팜 기술이 중요한 모델이 될 가능성이 높다.

 

 도쿄의 스마트 농업은 지속 가능한 미래를 위한 핵심 전략

도쿄에서 발전하고 있는 자동화 실내 농장과 AI 기반 스마트 농업 기술은 일본의 낮은 식량 자급률 문제를 해결하는 데 기여하고 있으며, 향후 도시 농업의 글로벌 표준이 될 가능성이 크다.
스마트팜 기술이 발전함에 따라, 도쿄의 스마트 농업 모델은 전 세계적으로 확산될 것이며, 지속 가능한 식량 생산 및 친환경 도시 개발을 위한 중요한 전략이 될 것이다.