농작물 수확 최적화에 활용되는 인텔 기반 AI

핵심 요점

  • 2050년까지 전 세계의 식량 생산량은 50% 증가해야 합니다1

  • 농가에서 인공 지능을 활용하면 자원을 보다 장기적으로 이용하면서 더 많은 수확을 거둘 수 있게 됩니다

  • 한 농가에서는 AI를 통해 경작 농지 중 예상치 못한 구역에서 메뚜기 떼를 탐지하여 메뚜기로부터 곡식을 지킬 수 있었습니다

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전 세계 농업이 보다 적은 자원으로 더 많은 식량을 생산해야 할 때가 오면 인공 지능을 통해 농업 혁명의 가능성이 실현될 것입니다. 

로봇 렌즈로 토마토 묘목 중 노란색 꽃을 확대합니다. 토마토가 개화하고 열매가 익어서 선별, 포장 및 식료품점 진열 준비가 될 때까지 걸리는 시간을 정밀하게 예측하는 인공 지능 알고리즘에 식물의 이미지가 들어가는 것입니다.

미국 온타리오와 오하이오 사이에 185에이커 규모의 농지에서 20년간 채소를 재배 중인 Nature Fresh에서는 기술을 연구 개발 중입니다. 앞으로 얼마나 많은 토마토를 팔 수 있을지 정확히 알면 영업팀의 업무가 쉬워지고 수익에도 직접적으로 도움이 된다고 Nature Fresh의 IT 관리자인 Keith Bradley는 말합니다. 이는 농업 혁명에 박차를 가할 트렌드인 AI가 농업에 가져다주는 변화의 한 예에 불과합니다.  

인공 지능은 해충 탐지부터 수입이 가장 좋을 농작물 예측까지, 기후 변화로 성장 시기에 피해가 발생하고 경작지가 사막으로 바뀌고 비옥했던 삼각주에 해수가 범람하는 상황에서도 2050년까지 20억 명이 증가할 인구2에 식량을 공급해야 하는 인류의 가장 큰 과제 중 하나를 해결하는 데 도움이 될 것입니다. 

단위 수확량의 극대화는 학술적인 문제가 아닙니다. UN에서는 21세기 중반까지 식량 생산을 50% 늘려야 할 것으로 추산합니다.3

세계 인구가 30억 명에서 70억 명으로 증가한 1960~2015년 사이에 농업 생산은 3배 증가했습니다4 기술도 살충제, 비료 및 기계 등의 형태로 제 역할을 했지만, 숲을 벌채하고 담수를 논과 밭, 과수원에 전용한 결과로 발생한 증가분이 많습니다. 앞으로는 더 많은 자원이 필요할 것입니다.  

AI 대 메뚜기  

해충은 언제나 농부를 괴롭혀 왔습니다. 농업이 발명된 후 무려 1만 년 동안 메뚜기, 여치 및 기타 농작물 포식성 곤충이 인류를 먹여 살릴 수익을 먹어 치우고 곡물을 해치고 있습니다. 이제, AI를 통해 곡식에 굶주린 곤충에 대처하는 무기가 제공됩니다.

얼마 전 미국 텍사스에서는 한 농부가 바람의 방향을 확인하여 메뚜기 떼가 자신의 농장 남서쪽으로 내려갈 가능성이 있다고 계산했습니다. 그러나 농작물을 점검하기 전에 자신의 농장의 모니터링을 의뢰한 AI 및 데이터 전문 회사에서 농부의 스마트폰으로 알림이 전송되었습니다.  

AI 알고리즘으로 새 위성 이미지를 지난 5년간 같은 구역의 그림과 대조한 결과, 농장의 다른 모퉁이에 곤충이 내려앉은 것이 탐지되었습니다. 농부는 해당 구역을 검사하여 경고가 정확했다는 것을 확인하고, 거의 다 익은 옥수수밭에 큰 손해를 입히는 해충을 제거했습니다.  

Nature Fresh 농장에서는 온실 토마토가 과육을 제거한 코코넛 껍질 침대에서 자랍니다. 영양이 없는 환경이므로 재배자가 식물에 들어가는 영양분을 완벽하게 통제할 수 있습니다. 과일이 완전히 익을 때까지 센서로 진행률을 모니터링하며 조명을 조정하여 성숙 속도를 올리거나 늦춥니다. 이러한 유형의 농사에는 상당한 처리 능력이 필요하므로, Nature Fresh 농장에서는 인텔® 제온® 프로세서 기반 AI 알고리즘을 사용하고 있습니다.  

2,500개 이상의 노드를 갖춘 온실이야말로 미래형 농사의 일면이라고 Bradley는 말합니다.

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제품 및 성능 정보

1 식량 생산량 50퍼센트 증가: http://www.fao.org/state-of-food-security-nutrition/en/
22050년까지 20억 명 분량의 식량이 추가로 필요: http://www.un.org/en/development/desa/news/population/2015-report.html
3UN은 21세기 중반까지 식량 생산을 50% 늘려야 할 것으로 추산: http://www.fao.org/state-of-food-security-nutrition/en/
41960~2015년 사이의 농업 생산: http://www.fao.org/3/a-i6583e.pdf