3.1. 사물인터넷, 빅데이터, 드론 등
고윤승(2014)은 사물인터넷의 개념을 정리하고 사물인터넷의 국내외 시 장 현황 및 전망치를 제시하였다. 해외 연구결과를 인용하여 사물인터넷 시장은 2013년 2,000억 달러에서 2022년 1조 2,000억 달러에 이를 것으로 전망하였다. 2022년 제품기기 시장규모는 현재보다 크게 감소하고 시스템 사업자와 애플리케이션 서비스가 크게 상승할 것으로 예상하였다.
김병운(2016)은 4차산업혁명의 핵심으로 부상하고 있는 산업인터넷의 정의 및 가치사슬 정립, 가치규모 파악, 그리고 생태계 조성 동향 등을 파악하고 시사점을 제시하였다. 산업인터넷은 국가별로 다양하게 정의되나 대체적으 로 사물인터넷, 기계, 컴퓨터 및 인간이 기업 성과 개선을 목적으로 첨단 데 이터 분석방법을 이용하여 지능적으로 산업을 운영하는 것으로 정의하였다.
산업인터넷 서비스 기업군을 디지털 운영관리, 인프라, 통신망, 플랫폼, 운 영 기술, 컨설팅 등으로 분류하였으며, 농업의 경우 세계 스마트 농장과 농 업의 매출이 2020년까지 1,700만 달러가 될 것으로 전망하였다.
김성환 외(2016)는 농업 분야에 이용되고 있는 드론에 대해 다양한 국내 외 연구개발 사례를 소개하고, 기술 이슈 및 해결 과제를 언급하였다. 농업 현장에서 드론이 실용화되기 위해서는 농경지의 경지정리 등 비정지 환경 을 개선해야 한다고 주장하였다. 또한 드론이 상용화되기 위해서는 장애물 회피기술, 강건한 제어 및 효율적 운용기술이 필요하다고 제안하였다. 멀 티콥터를 포함하여 무인기의 체공시간 연장 및 장기체공 기술 개발도 강조 하였으며, 신뢰성 있는 통신기술 개발의 중요성도 제시하였다.
이세용(2016)은 우리나라 스마트팜 시스템이 독립형으로 운영되면서 비 용 상승의 원인이 됨을 지적하고 클라우드 기반의 스마트팜 기술을 농업에 적용할 것을 제안하였다. 클라우드 시스템을 이용할 경우 농장은 데이터 수집기만 설치하면 되는 강점을 부각시켰다. 클라우드 기반 스마트팜 시스
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템 구성을 알기 쉽게 기술하였으며 클라우드 서비스 이용 비용도 제시하였 다. 클라우드 기반 스마트팜 서비스를 장치관리, 데이터관리, 모델관리, 스 마트팜 모니터, 스마트팜 제어, 스마트팜 운영 등으로 분류하고, 이를 시스 템화하여 서비스하는 내용도 정리하였다.
조인호(2016)는 농업에 관련한 주요 선진국의 빅데이터 활용 사례를 제 공하였다. 분야는 이미지분석 기술을 응용한 작물 정밀관리, 시설원예 환경 제어 및 관리, 가축사육 및 작물관리, 로봇기술 응용 및 정밀 농업 등이다.
3.2. 스마트팜 개념 정리 및 사례 분석 연구
김연중 외(2013)는 스마트농업이 농업가치사슬 전반에 있어 고기능, 고 효율을 달성할 수 있는 수단으로 전제하고, 스마트농업의 현황과 개념, 필 요성 등을 정리하였다. 또한 각 분야별 도입 가능 기반 기술 및 국내외 사 례 검토를 통해 스마트농업 도입을 위한 정책방향을 제시하였다. 특히 스 마트농업을 생산, 유통, 경영, 자원 부문으로 분류하여 접근함으로써 기존 의 생산 부문에 그치던 스마트농업 개념을 생산-유통-소비 부문까지 확대 해야한다고 언급했다.
김연중 외(2016a)는 스마트팜 선도농가들의 사례를 종합하여 성공 요인 을 도출하고 성공한 선도농들이 어떠한 이유에서 성공하였는지를 밝힘으 로써 기존 농가들이 쉽게 스마트팜을 이해하고 시장에 진입할 수 있는 계 기를 마련하였다.
김홍상 외(2014)는 국내외 ICT 융합의 유형과 실태를 파악하고, ICT 융 복합 관련 정책 검토와 농업인 인식 조사 등을 통해 ICT 융복합의 한계와 문제점을 제시하였다. 또한 정책적 측면에서 농업 부문 ICT 융합의 성과 제고를 위한 과제를 제시하였다. 이 연구에서는 창조농업과 농업 부문 ICT 융합에 대한 이해와 관점을 ‘농산업 ICT 융합 기반 창조경제’, ‘ICT 융합 기반 창조농업의 실현’의 관점과 ‘창조적 ICT 융합 확산을 통한 농촌 활력 및 농식품산업의 미래성장산업화’ 관점에서 접근하였다. ICT 도입의 성과와
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한계를 시스템 도입농가와 미도입 농가로 구분하여 분석하였으며 ICT 전 략부재와 담당부서의 한계, 기술 개발 사업화 애로, 기술표준화 미흡 등의 문제점도 제시하였다.
3.3. 시스템 및 표준화 관련 연구
서종성 외(2008)는 센서와 CCTV 카메라를 이용하여 온실 내 기상환경 변 화 및 토양의 특성을 수집하고, 실시간 온실 모니터링 및 제어가 가능한 유비 쿼터스(Ubiquitous Sensor Network: USN) 기반 온실시스템을 연구하였다.
유남현 외(2009)는 농업 분야 이외의 군사, 의료, 물류 분야 등에서 다양 하게 응용되고 있는 유비쿼터스 센서 네트워크(USN) 기술을 농업 분야에 적용하는 방안을 마련하였다. 특히 생산 부문에 멈추지 않고 가공 및 유통, 판매 분야까지 활용할 수 있는 통합시스템을 연구하였다.
구한승 외(2015)는 스마트농업을 생산뿐만 아니라, 저장, 유통, 판매, 소 비에 이르는 전 주기를 보다 스마트하게 진화시킬 수 있는 기술로 정의하 고 각 경제 주체 간 상생이 가능한 생태계를 구축하기 위해서는 생산, 유 통, 판매, 소비 전 주기에 걸친 표준기술 개발이 필요하다고 강조하였다.
국내 표준화 동향으로는 2010년부터 한국전자통신연구원 등 10개 기관이 참여하여 개발한 온실관제시스템 요구사항 프로파일 표준 등이 국내 표준 으로 채택되었음을 제시하였다.
3.4. 스마트팜 성과 및 평가 관련 연구
김상태 외(2012)는 2010년도 농수축산 분야 IT 융합 모델화사업을 중심으 로 대표 품목에 대한 투자수익률 분석(Return on Investment: ROI)4을 통해서
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총괄적인 경영성과를 분석하는 지표로서 투자에 대한 수익률을 나타내는 것으로
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IT 융합모델화사업 성과지표를 확립하고, 이에 대한 성과분석을 실시하였다.
김연중 외(2016a)는 정보통신기술이 접목된 스마트팜의 보급실태를 분야 별(시설원예, 축산, 과수, 노지작물)로 파악하고 보급된 스마트팜의 운영성 과, 성공과 실패요인을 분석하여 스마트팜의 보급·확대방안을 도출하였다.
스마트팜의 분야별 기술수준을 선진국과 비교·분석하여 중장기적으로 기 술 개발 방향을 설정하였으며, 외국의 스마트팜 정책 및 적용 사례를 제시하 여 시사점을 도출하였다. 농림축산식품부와 협조하에 스마트팜 도입농가의 전수에 가까운 조사를 실시하여 보급 실태를 분석하고 스마트팜 시스템의 경제성을 분석한 최초의 연구이다.
서울대학교(2015)에서는 농가의 생산성 분석을 위한 평가지표 개발과 현 장 면접조사를 실시하여 실제 스마트팜 농가의 생산성을 분석하였다. ICT 시설을 도입한 시설원예, 과수, 축산농가 중 표본농가를 선정하여 생산성을 분석하였으며 생산성이 높은 스마트팜 농가의 경영 사례를 발굴하였다.
3.5. 선행연구와의 차별성
4차산업혁명이라는 용어가 2016년 1월 다보스포럼에서 처음 논의된 이 후로 4차산업혁명에 대응한 농업 부문 연구는 거의 없었다. 기술 분야에서 는 생산단계에 필요한 외부센서, 환경센서, 생육센서를 설치하여 자료를 수집하고, 수집된 자료를 스마트폰의 앱에 연결하여 환경을 수동으로 원격 제어하는 정도였다. 사회경제 분야에서는 개발된 스마트팜 시스템의 경영 성과와 운영상의 문제점을 제시하고 이를 해결할 수 있는 정책방안을 도출 하는 정도였다.
본 연구가 갖는 차별성은 첫째, 스마트농업이라는 관점에서 과거의 스마 트팜의 범위를 생산, 유통, 소비 부문까지 확대하였다. 둘째, 스마트농업을
ROI=(순이익/매출액)×(매출액/총자산)=매출액순이익률×총자산회전율=매출마진
×총자산회전속도로 계산됨.
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실현하기 위해 4차산업혁명 기술인 드론, 로봇, 각종 센서 등에 대한 최종 수요자인 농가의 인지도 분석, 보급 및 이용상의 문제점을 파악하고 개선 방안을 도출하였다. 셋째, 4차산업혁명 관련 기술수준을 파악하고, 기술 개 발 방향과 스마트농업의 보급확대 정책방안을 제시하였다는 점이다.