현대 농업에서는 로봇, 드론, 온도 센서, 수분 모니터 등 다양한 기술 혁신이 농장 관리 방식에 혁명을 일으켰다. 정밀 농업이라고 통칭되는 이러한 발전은 효율성 향상, 자원 최적화 및 수익성 향상에 기여한다. 그러나 관련 비용으로 인해 이 기술은 전 세계 농민 대다수의 손이 닿지 않는 경우가 많다.
MIT GEAR(Global Engineering and Research) 연구소의 연구원인 Susan Amrose는 전 세계의 많은 소규모 자급 농민들이 직면한 곤경을 강조합니다. 이들 농부들은 점점 늘어나는 식량 생산 수요를 충족시키기 위해 노력하는 동시에 점점 낮아지는 토양 품질, 물 부족, 제한된 토지 자원과 씨름하고 있다. 이러한 문제를 해결하려면 기계화된 관행으로의 전환이 시급해야 한다.
담수화, 점적 관개, 물 및 위생과 관련된 GEAR Lab 프로젝트에서 중요한 역할을 담당하는 Amrose는 이러한 소규모 농부들을 위해 태양열 구동 관개 및 고급 도구를 저렴하게 만들 필요성을 강조한다. 궁극적인 목표는 물과 토지 단위당 작물 수확량을 극대화하는 것입니다. 예를 들어, 점적 관개 시스템을 사용하면 작물의 뿌리 부분에 직접 정확한 물과 영양분을 전달할 수 있어 기존 홍수 관개 방법에 비해 물 소비를 20~60% 줄일 수 있다.
현재 농업은 전 세계 담수 공급량의 약 70%를 소비한다. 따라서 효과적인 관리와 함께 점적 관개를 널리 채택하면 물 사용량을 줄일 수 있는 잠재력이 있다. GEAR Lab의 박사 과정 학생인 Carolyn Sheline은 소규모 자작농을 위한 관개용 경제적이고 기술적으로 발전된 솔루션을 홍보하는 것이 중요하다고 강조한다.
GEAR Lab은 저압 점적 방출기, 시스템 수준 최적화 모델 및 저가형 정밀 관개 컨트롤러를 포함하여 여러 가지 저렴한 점적 관개 기술을 개발했다. 이러한 혁신은 물과 에너지 사용을 최적화하는 동시에 전체 시스템 운영 비용을 줄이는 것을 목표로 한다.
이러한 기술의 성공을 보장하기 위해 GEAR Lab 팀은 농부들과 적극적으로 협력했다. "Farmer Field Days"를 조직하고 케냐, 모로코, 요르단의 200명 이상의 농부, 공급업체 및 업계 전문가와의 인터뷰를 통해 팀은 이 지역 농부들의 구체적인 요구 사항과 선호도에 대한 귀중한 통찰력을 얻었다. 이러한 장소는 태양력 잠재력과 물 부족으로 인해 선택되었으며, 이는 기술의 최종 채택을 위한 이상적인 시장이 되었다.
인공 지능으로 구동되는 정밀 관개 컨트롤러는 날씨 데이터를 수집하고 일일 태양 노출량 및 관개 요구 사항을 계산하여 해당 정보를 농부의 스마트폰에 전달한니다. 자동화 수준은 각 농부의 선호도에 맞게 조정할 수 있다. 모로코 테스트 현장에서 첫 번째 운영 시즌에 GEAR Lab의 기술은 전통적인 점적 관개를 사용하는 인근 농장에 비해 물 소비량을 44%, 에너지 사용량을 38% 감소시키는 결과를 가져왔다.
이는 단순히 보다 비용 효율적인 시스템을 제공하는 것이 아니다. GEAR Lab 졸업생인 Georgia Van de Zande는 농부들이 기꺼이 사용하고 신뢰하는 시스템을 만드는 것이라고 강조한다. 이 접근 방식은 요르단, 모로코, 케냐에서 성공적으로 구현되어 농부들이 태양열 점적 시스템을 효율적으로 운영할 수 있게 되었다.
농부의 요구에 초점을 맞춘 GEAR Lab의 협력적 접근 방식은 개발된 기술이 사용자의 요구 사항 및 제약 조건에 부합하도록 보장한다. MIT기계공학부교수이자 MIT GEAR Lab의 수석 연구원인 Amos Winter에 따르면, 사용자 요구 사항을 이해하는 것은 성공적인 솔루션을 만드는 데 필수적이다. 특히 자원이 제한된 국가의 물 부족 및 기후 적응과 관련된 실제 문제를 해결하려는 팀의 노력은 이러한 문제를 전 세계적으로 해결하는 데 엄청난 가능성을 가지고 있다.
요약하면, 저렴한 정밀농업기술은 소규모 자작농에게 힘을 실어줄 뿐만 아니라 물 스트레스와 기후 적응이라는 시급한 문제에 대한 효과적인 대응도 제공한다. 적시에 적절한 문제를 대규모로 해결할 수 있는 능력은 GEAR Lab 팀에게 매우 흥미로운 전망이다.
작성자: Impact Lab
