Development of Precision Agricultural Machine Education Program

Review Article
Soon-Jung Hong1Dong-Eok Kim1*Dong-Hyun Kang1Sun-Ok Chung2*Dong-Ki Ryu3Jeong-Gyune Kang1

Abstract

Republic of Korea has high expectations on precision agricultural machinery due to the decrease in farming population, population aging, and increasing land area per farming household. Accordingly, we would like to suggest a precision agricultural machinery educational program to improve the ability to work of the people in charge of agricultural machinery service in local government. In this study, domestic and foreign education cases, technical level of the people in charge of agricultural machinery service in local government, and current agricultural machine educational programs were investigated. Those allow us to suggest the precision agricultural machine educational programs. As a result, it is found that precision agricultural farming methods were actively used by farmers in advanced nations compared to Republic of Korea. the understanding and technology development of precision agriculture is still insufficient. Through the results, we suggest to one-week courses of ICT-based precision agricultural machine on basic and advanced level. in addition, we suggest education methods on basic theory and practice and practical education on major precision agricultural element technologies.

Keyword



Introduction

최근 우리나라는 농가호수 및 인구의 감소, 농촌인력의 노령화, 농가호당 경지면적의 증가, 이로 인한 농기계 의존도가 증가하는 추세이다. 농가인구는 2010년에는 306만 명이었으며, 2020년에는 249백만 명으로 매년 감소하는 가운데 2030년에는 201만 명으로 전망되고 있다. 또한, 65세 이상 농가인구 비율은 2010년 34.8%에서 2020년 44.7%로 증가하여 고령화가 더욱 심화될 것으로 전망되고 있고 농가 호당 경지면적은 2009년 1.45 ha에서 2010년 1.46 ha, 2020년 1.57 ha로 꾸준히 증가할 것으로 예측되고 있다(Han, 2015).

이에 따라 지방농기계사업 담당자(전문경력관, 공업직, 지도직 등)를 위한 정밀농업기계 교육프로그램 개발 등을 필요로 하고 있다. 농촌진흥청 농촌인적자원개발센터는 농기계와 관련된 각종 업무를 담당하는 공무원 및 전문기술인력 양성을 위한 교육을 주로 수행하고 있으며, 이러한 중앙에서의 교육 사업을 기반으로 영농현장에서의 농기계 기술교육은 시·군 농업기술센터에서 수행하고 있다(Jang et al., 2011). 농업인의 소득이 높아짐에 따라 농업인의 복지에 대한 욕구도 함께 커지고 있어 농기계의 구입성향도 점차 대형화, 고급화, 자동화 되어가고 있다. 또한, 수도작 이외에도 전작·축산·시설원예 분야 등에 이르기까지 다양한 기계가 개발 공급되고 있다. 정밀농업, 스마트농업 기계기술이 농업 현장에 보급되고 있어, 효율적인 기계화 영농을 위해서는 정밀농기계의 개발보급은 물론 이용률의 제고를 위한 원활한 대농민 교육이 필수적이다(Kim et al., 2013). 하지만 지방농기계 관련 사업 담당자들은 농기계산업과 교육환경의 빠른 변화에 따른 핵심전문기술 향상을 위한 차별화·전문화된 별도 교육을 요구하고 있는 실정이다. 따라서, 지방농기계담당자의 전문기술 수준, 교육요구분석 등을 통하여 새롭게 보급되고 있는 정밀농기계 요소기술에 대한 현장맞춤형 심화과정을 개설할 필요가 있다.

본 연구는 최근 농기계 분야의 ICT기반 정밀농기계 현장지도 전문가 양성을 위한 교육프로그램 개발을 목적으로 함으로써 정밀 농기계의 기술적 범위는 노지 생산 작업을 위한 기술로 제한하였으며 정밀농기계 교육프로그램 개발을 위해 국내외 교육 사례 조사, 농기계 담당자 기술수준 조사, 정밀농업 교육프로그램을 제시하고자 한다.

Materials and Methods

본 연구에서 국내외 교육 사례 조사는 인터넷, 전문가 자문을 통한 정밀농업 또는 유사교육 사례를 조사하였으며 지방 농기계 담당자 기술수준 조사를 위해 전국 농기계 사업 담당자에 대한 이메일 설문을 실시하고 282매를 수거하여 분석을 하였다. 현행 농기계관련 교육프로그램 조사는 농촌인적자원개발 센터에서 시행되고 있는 농기계교육훈련 내용을 조사하였다. 또한 이를 토대로 정밀농기계 교육프로그램을 제시하였다.

Results and Discussion

국내외 사례 및 분석

국내 교육사례로서는 전남대학교에서 이루어진 ‘딸기재배 ICT첨단 복합환경제어’ 교육이 있었다. 교육기간은 7일간 6시간씩 진행하였으며 주요 교육내용으로는 안전교육, 복합환경조절, 시설내부 환경, 딸기의 생장, 모니터링, 광량과 증산량, 근권부 등의 기술교육 및 관리에 대한 교육을 실시하였다.

또한, ㈜원스베리와 한국온실작물연구소에서 실시한 ‘시설채소 스마트팜 첨단기술교육’은 총 6일동안 7시간씩 진행하였다. 주요 교육내용은 빅데이터 농업경영관리, 작물관리 & 생산계획수립, 센서 설치와 데이터 관리, 병해충 종류와 대책, 스마트 팜의 이해, 모니터링, 환경제어, 수확 후 관리 등의 교육을 실시하였다.

국외 사례로는 국내보다 다양한 사례를 찾을 수가 있었다. 그 중 미국의 Clark State Community College (2019)에서 실시한 Precision Agriculture 교육은 농업 서비스 산업 직종에 대한 준비, 토양 과학, 토양 비옥도, 식물·해충, 정밀농업, 원격 감지, 농업 및 데이터 분석을 위한 GIS 적용, 농업 생산 및 관리에 적용되는 지리정보시스템(GIS), GPS를 포함하여 지형 공간 기술을 사용할 수 있는 커리큘럼을 갖추고 있었다. 주요 교육내용은 영양 결핍 확인 및 대처 사항 설명, 잡초, 곤충 및 질병을 포함한 주요 식물 해충 확인 및 대처 사항 설명, 농업 사업 계획 개발, 현재 정보를 활용하여 기술 및 비판적 사고 문제 해결, 효과적인 고용 가능성, 정밀 농업 플랫폼 데이터 분석이 대표적이며 더 다양한 교육을 진행하고 있었다.

미국의 Southest Community College (2019)에서 실시하는 SSCM의 정밀농업 자격증 교육은 정밀농업 개념, 배경 정보 제공 및 농업 운영 또는 농기계 운영에서 정밀 농법을 시행할 수 있도록 준비 교육을 진행하였다. 주요 교육은 작물 및 식품과학, 토양 및 식물 영양, 정밀농업 기술, 정밀농업 하드웨어, 고급 정밀 기술을 가르치는 것이다.

미국 이외에도 정밀농업은 유럽, 일본 등 선진국에서 농가들이 적극적으로 활용하는 농법이었으며 중국 등 세계 여러 국가에서도 기술개발 및 농가적용을 추진하고 있었다. 우리나라는 과거 친환경농업, 유기농업 등에 치중하여 상대적으로 정밀농업에 대한 이해와 기술개발이 미흡한 상태로 나타났다.

기술수준

농기계 담당자(농전문경력관, 공업직, 지도직 등) 총 282명을 대상으로 한 설문조사 결과는 다음과 같다(Fig. 1). 정밀농업에 대한 정의 이해에 대하여 알고 있음은 212명(75.2%), 모르고 있음이 70명(24.8%)이었으며, 정밀농업에 대한 기술 이해에 대하여 알고 있음은 184명(65.2%), 모르고 있음이 98명(34.8%)이었으며, 정밀농업에 대한 적용 이해에 대하여 알고 있음은 222명(78.7%), 모르고 있음이 60명(21.3%)이었다. 정밀농업에 대한 교육 이수의 경험에 대하여 있음이 148명(52.5%), 없음이 134명(47.5%)이었고 정밀농업에 대한 기술 여부에 대하여 있음이 198명(70.2%), 없음이 84명(29.8%)이었다.

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Fig. 1. Survey results on 5 different questions answered from 282 agricultural machinery personnel.

현행 교육 프로그램

농기계담당 공무원을 대상으로 한 교육은 기본교육과 전문교육 및 정책연계교육으로 나누어진다. 기본교육은 경력단계별 맞춤형 연구, 지도, 행정직 공무원의 핵심직무역량강화를 목적으로 두며 기초기술, 직무기술 등의 교육을 실시하고 있다. 전문교육 및 정책연계교육은 품목별, 분야별 문제해결중심 핵심기술, 농업경영 유통마케팅교육을 실시하며 현안 농정과제의 신속한 확산을 위한 정책연계 교육과정을 개발하고 있었다.

정밀농기계 교육프로그램 개발

본 교육목표는 지방 농기계 담당자의 정밀농기계 기술 관련 업무능력 향상 및 현장지도 능력 강화와 ICT기반 농기계산업의 빠른 변화에 대응한 핵심전문기술을 위한 차별화, 전문화된 교육을 위하여 제시하였다(Table 1, 2).

ICT기반 정밀농기계 교육프로그램은 ICT기반 정밀농기계의 개요, 요소기술에 대한 이론 및 원리와 작동을 익히는 기초반과 테이터 취득, 가공, 의사결정, 변량형 농작업을 위한 실습중심의 심화반으로 나누었으며 과정당 5일간 총 35시간 교육을 진행한다. 기초반과 심화반으로 구분하여 수준별 체계적이고 집중적인 교육을 실시할 수 있다. 각 ICT기반 정밀농기계 과정은 기초반이 GPS, GIS, 센서, RS에 대한 이론 및 실습으로 구성하고, 심화반은 무인 농기계, GPS, 센서 데이터 취득, 토양 및 식물체 이론, 변량형 농작업, 수확량 모니터링에 대한 이론 및 실습으로 구성하였으며 각 과정의 마무리로 조별 토론 및 발표로 구성하였다.

Table 1. Precision agricultural machinery education program (basices). http://dam.zipot.com:8080/sites/pastj/images/PASTJ_20-022_image/Table_PASTJ_20-022_T1.png
Table 2. Precision agricultural machinery education program (advanced). http://dam.zipot.com:8080/sites/pastj/images/PASTJ_20-022_image/Table_PASTJ_20-022_T2.png

Conclusion

본 연구에서는 국내외 교육 사례를 기반으로 지방농기계담당자를 위한 교육프로그램을 개발하였다. 그러나, 우리나라에서 향후 정밀농업을 발전시키고 농가적용을 하기 위해서는 농기계분야뿐만 아니라 농촌진흥기관의 다양한 분야 담당자들을 위한 교육이 개발되어야 한다고 사료된다. 또한 귀농귀촌자 등 정밀농업에 대한 이해나 경험이 전혀 없는 생산자들을 위한 교육도 필요할 것으로 판단된다. 따라서, 본 연구에서 실시한 연구내용을 다양한 분야로 확대하여 추가 연구가 필요하다. 각 담당자들을 대상으로 정밀농업의 방향, 적용가능성, 현장활용 방안, 문제점 등을 조사 분석해야 하며 우리나라에 적합한 정밀농업 콘텐츠 개발, 이를 확산하기 위한 다양한 교육프로그램 개발이 요구될 것으로 사료된다.

Acknowledgements

본 연구는 농촌진흥청(Rural Development Administration) 농촌인적자원개발센터와 농림식품기술기획평가원(119107-02)의 지원에 의해 이루어진 것임

References

1  Clark State Community College. 2019. Precision Agriculture. Assessed in https://www.clarkstate.edu/ August 2019. 

2  Han SH. 2015. A study on development of the korea agricultural population forecasting model and long-term prediction. Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society: 3797-3806. [in Korean] 

3  Jang WW, Jung HC, Lee SS. 2011. An analysis of efficiency of agricultural education and training programs. Journal of Agricultural Education and Human Resource Development 43(3):95-117. [in Korean] 

4  Kim YJ, Gouk SY, Kim YR, Lee MG, Kim JS, Kim YH, Min KT, Ji IB, Sim JH. 2013. The Present Status and Development Direction of Smart Agriculture. Korea Rural Economic Institute:1-159. [in Korean] 

5  Southeast Community College. 2019. Precision Agriculture. Assessed in https://www.southeast.edu/ August 2019