돼지 행동양식 등 분석 데이터 기반 축사환경 제어 생산성 향상

에너지 사용률 최적화 공기 재순환 등 최적 상태 유지

데이터와 50만 시간 넘는 영상 ‘K-AI축산’ 표본 만드는 밑거름

전남 순천에 위치한 에코팜(대표 김선일)은 ‘축산질병예방 및 통제관리를 위한 ICT기반의 지능형 스마트 안전축사 기술개발’에 참여해 일찌감치 AI기술로 최적화된 환경과 최고의 사양관리를 실현하며 높은 생산성을 달성했다. 여기에 세계 최초로 축사환경과 동일한 조건으로 가상현실(VR)을 구현한 디지털 트윈 시스템을 적용해 AI축산의 미래를 활짝 열고 있다. 

◆코앞으로 다가온 MSY 30두 달성=부지면적 3만9670㎡(1만2000평), 축사면적 7446㎡(2252평) 규모에 돼지 8000두를 사육하고 있는 에코팜은 세계 최초로 ‘디지털 트윈’ 시스템을 적용한 AI축산농가다. 그런데 이렇게 최첨단 축산농장을 운영하는 김선일 사장은 원래는 축산과 거리가 먼 사람이었다. 
서울에서 태어나 사립초, 중, 고를 거쳐 명문대를 졸업한 그는 엘리트 코스만 밟아온 부잣집 아들이었다. 그런 그가 퇴직 후 순천으로 낙향해 돼지를 키우던 아버지께 양돈농장을 넘겨받아 축산에 도전장을 내밀었던 것은 축산에서 긍정적인 미래를 발견했기 때문이었다. 

1989년에 본격적으로 양돈 농장을 시작한 김선일 사장은 질병으로 인한 폐사, 축사의 화재 등 많은 우여곡절을 겪으면서 쉽지 않은 길을 걸었지만 그럼에도 그는 축산에서 가능성을 발견했고 자신의 할 일이 무엇인지를 생각했다. 
“초창기에는 정말 힘들었어요. 서울에서 공부만 했던 제가 사료 포대를 축사로 옮기고 돈사를 청소하는 등의 육체노동은 처음이었으니까요. 농장의 모든 일이 사람의 손을 필요로 하다 보니 너무 힘들어 서울로 도망친 적도 있었어요. 그런데 서울에 있으면서 가장 먼저 떠올랐던 것이 ‘내가 없으면 돼지들 밥은 누가 주지?’, ‘돼지들은 잘 있을까?’하는 걱정이었어요. 돼지 가 머릿속에서 떠나질 않더라고요. 그래서 다시 순천으로 내려왔죠.”
이후 김선일 사장은 스스로 한계라고 느낀 순간들을 매번 극복해내며 농장을 급속도로 성장시켰고 20년 전인 2004년에 이미 MSY 25.9두의 성적을 거두며 주위를 깜짝 놀라게 했다. 2023년에 MSY 28.5두를 기록하며 상위 3%의 성적을 계속 유지하고 있다. 곧 MSY 30두 달성도 코앞에 와 있다. 

◆ICT 기술로 이뤄낸 ‘AI축산’=양돈업은 점점 대형화되고 계열화되는 추세로 농장주들은 질병을 초기에 대응하고 효율적인 양돈관리와 위생적인 축사로 만들기 위해 촉각을 곤두세운다. 따라서 노동력에 기반을 둔 농장운영으로는 한계가 있다. 에코팜은 이러한 미래를 예견한 듯 2017년에 자동환기시스템과 CCTV 설치, 음수관리기와 온·습도제어기, 사료빈관리기 등을 도입한 스마트팜 축사를 신축했다. 

“생산성 향상과 노동력 절감이 필요하다는 판단으로 과감한 결단을 내렸습니다. 평당 300만원이 넘는 높은 비용을 들여 농장 건물과 최신식 설비를 갖춘 스마트팜을 도입한 것이죠.” 
농장 신축이 완공되자 에코팜은 2018년부터 2022년까지 과학기술정보통신부에서 추진하는 ‘축산질병예방 및 통제관리를 위한 ICT 기반의 지능형 스마트 안정 축사 기술개발’ 시범 농장에 선정되었다. 이후 에코팜에는 국책연구사업을 위해 추가로 인공지능을 기반으로 한 실시간 환경센서와 스트레스 측정을 위한 타액 수집기, 자동 체중계 등의 최첨단 장비가 도입되었고 IT 전문가들이 농장을 방문해 연구를 진행했다. 

이후 에코팜은 24시간 음수와 환기, 사료섭취 양과 시간, 돼지의 행동양식 등을 분석한 데이터를 기반으로 축사환경으로 제어하고 있으며 생산성 향상과 더불어 에너지 사용률 최적화, 공기 재순환 등 최적의 상태를 유지하고 있다. 또한 2018년부터 지금까지 기술개발 연구로 쌓인 3000만 건이 넘는 데이터와 50만 시간이 넘는 영상은 ‘K-AI축산’의 표본을 만드는 밑거름이 되었다. 

◆가까운 미래에 실현될 ‘AI 농장장’ 시대=에코팜에서는 업무효율을 높이는 또 다른 기술로 가상현실(VR)을 사용하고 있는데 디지털 공간에 실제 축사와 똑같이 만들어 사육밀도, 가축 그룹관리 등을 미리 시뮬레이션하는 것이다. 이러한 디지털 트윈 기술은 세계 최초로 최적의 축사환경을 구축할 수 있게 도와준다.
“AI기술을 도입한 이후 노동력이 20% 감소하면서 생산비 절감에 도움이 되었습니다. 그러나 처음부터 극적인 변화가 오는 것은 아닙니다. 점진적인 변화와 데이터 축적을 통한 최적의 상태에 이르기까지 시간이 필요하죠.”

에코팜은 축사 내 설치된 타액 추출기 모듈과 바이오센서를 통해 돼지의 스트레스와 면역력을 분석해 설사병이나 호흡기 질병을 조기에 탐지하고 상태 변화를 분석해 건강상태를 종합적으로 관리하며 스마트축산을 넘어 AI축산의 행보를 걷고 있다. 

‘AI축산’은 단시간에 최상의 돼지로 키워 돈을 벌기 위한 단순한 목적이 아니라 돼지뿐만 아니라 사람도 쾌적한 조건에서 일하는 동물복지와 윤리적 생산에 기반을 두는 만큼 김선일 사장은 앞으로 AI축산이 좀 더 실증화와 비즈니스단계를 거쳐 농장관리의 효율성이 주목받게 되면 ‘AI 농장장’ 시대도 머지않았다고 예측한다. 
한돈협회 순천지부장도 맡고 있는 김선일 사장은 앞으로 올바른 ‘K-AI축산’의 정착과 함께 마지막까지 농촌을 지키는 좋은 축산인으로 남기를 희망한다며 작년부터 함께하고 있는 아들 김재연씨와 ‘K-AI축산’의 미래를 선도하고 있다.