가상축사에서 돼지 키우니 생산성 10%↑…디지털트윈 세계 첫 적용

ETRI, '스마트 안전축사 플랫폼' 기술 개발
AI로 가축질병 조기탐지, 에너지 효율화 등 통합관리
전남 순천 에코팜을 테스트베드로 플랫폼 완성도 제고

ETRI의 스마트 안전축사 플랫폼(트리플렛; TRIPLET)이 적용된 돼지 축사의 모습 (장소 : 전남 순천시 농업회사법인 에코팜)

국내 연구진이 돼지 사육과 질병 상황을 종합적으로 관리할 수 있는 '스마트 안전축사 플랫폼'을 개발했다. ICT(정보통신기술) 기반으로 스마트 안전축사를 구축해 생산성 향상, 질병 초기대응 등에 도움이 될 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 축산 분야에 인공지능(AI), 디지털 트윈 등의 첨단 기술을 접목해 축산 질병을 예방하고 가축을 효과적으로 통제·관리할 수 있는 스마트 안전축사 플랫폼인 '트리플렛(TRIPLETS)'을 개발했다고 28일 밝혔다.

국내 농·축산 분야 중에서도 양돈업은 가장 큰 규모로 지난해 국내 기준으로 생산액이 8조원을 넘는다. 하지만 잦은 가축질병 발생과 악취, 인력 감소 등 현장의 어려움으로 소규모 농가는 감소하고 대형농장이 증가하는 추세다.

양돈업의 대형화·계열화 추세에 따라 축산 질병을 조기에 대응하고 효율적인 가축 관리, 위생적인 축사 관리에 특화된 ICT 기반 스마트축사를 필요로 하는 목소리도 점차 커지고 있다.

트리플렛은 24시간 돼지의 행동과 면역력을 분석해 설사병이나 호흡기 질병과 같은 가축질병을 조기에 탐지한다. 또 복합환경·사양 관리를 통한 생산성 향상, 에너지 사용률 최적화, 공기 재순환 등도 종합적으로 제어한다.

특히, 축사의 시설·가축·환경·에너지 등의 실시간 정보를 활용해 디지털 공간에 가상 축사를 구축, 사육밀도, 가축 그룹관리 등 축사 제어·운영·환경변화를 미리 시뮬레이션할 수 있다. 이를 실제 축사에 반영, 생산성을 높이고 최적의 축사환경을 구축할 수 있다는 설명이다.

ETRI 측은 "디지털 트윈 기술이 축산업에 적용된 것은 트리플렛 플랫폼이 세계 처음"이라고 말했다. 연구진은 플랫폼을 통해 기존보다 생산성이 최소 10% 이상 증가할 것으로 예상하고 있다.

트리플렛 플랫폼을 통해 돼지 축사를 모니터링하고 있는 모습/사진=ETRI

트리플렛을 구체적으로 보면 먼저 '축사 상시 안전 감시 시스템'은 AI와 바이오 센서를 활용해 가축의 스트레스와 면역력 변화, 이상 징후를 감시한다.


이를테면 돼지의 행동을 저가의 IP카메라를 통해 24시간 내내 상시 감시해 돼지의 이상 징후를 추론·분석한다. 또 축사 내 설치된 타액 추출기 모듈, 바이오 센서를 통해 돼지의 스트레스와 면역력 상태 변화를 분석하고 건강상태를 종합적으로 관리한다.

ETRI는 서울대학교와 공동연구를 통해 세계 최고 수준의 공기 재순환 시스템이 적용된 '스마트 안전축사 시스템'도 개발했다. 이는 공기 세정·탈취, 자외선 살균, 에너지 관리 등 축사 환경을 통합·관리하고 질병의 발생과 유출입을 방지한다.

' 스마트 안전축사 농가용 통합 자율 운영 시스템'은 축산농가가 각 농가의 환경에 맞게 플랫폼을 자율적으로 운용할 수 있도록 지원한다.

연구진은 트리플렛 관련 요소 기술을 바탕으로 30여 건의 국내외 특허를 출원·등록하고, 전남 순천시 농업회사법인 에코팜을 테스트베드로 플랫폼의 완성도를 제고하는 등 상용화에 힘쓰고 있다.

모바일을 통해 축사의 현황, 환경, 돼지 이상상황 등 정보를 확인하고 있는 모습/사진=ETRI

김세한 ETRI 농축수산지능화연구센터장은 "이번 기술은 네덜란드와 벨기에 등 농축산 분야 선도국과 기술격차를 줄이고 축산업 경쟁력 제고에 큰 도움이 될 것"이라며 "앞으로도 현장의 농민과 협력해 플랫폼의 완성도 제고와 확산을 위해 노력하겠다"고 말했다.

연구진은 향후 공동연구기관인 나모웹비즈, 엘시스 등 농축산 IT 시스템 관련 기업을 대상으로 사업화를 진행하고 국내외 기업에 기술이전·창업지원을 통해 스마트 안전축사 플랫폼의 확산과 축산분야 융합 신산업 생태계 조성에 힘쓸 예정이다.

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