정승택 연구원, 위성영상 활용해 미국 옥수수 수확량 예측
"전례없는 정확도"…바이오연료 산업 등 광범위 활용 기대

한국항공우주연구원(KARI)이 개발한 인공지능(AI) 기반 작물 수확량 예측 기술이 미국 농업 전문매체로부터 '혁명적(revolutionize)'이라는 평가를 받았다.

 

13일(현지시간) 미국 농업전문매체 아그리테크인사이트(Agritech Insights)는 항공우주연구원 정승택 선임연구원 연구팀의 연구를 소개하며 "미국 콘벨트 지역의 농업 모니터링과 수확량 예측을 혁명적으로 바꿀 획기적인(groundbreaking) 연구"라고 보도했다.

 

▲ 미국 '콘벨트' 7개 주 옥수수 수확량 데이터 분포도. [지오데이터(GEO DATA) 저널] 

 

이번 연구는 농촌진흥청, 전남대와 공동으로 미국 콘벨트 지역 7개 주의 옥수수 수확량을 예측한 연구 결과를 학술지 '지오데이터(GEO DATA)' 최신호에 발표됐다.

 

연구팀은 미국 항공우주국(NASA)의 MODIS 위성 식생지수와 유럽중기기상예보센터(ECMWF)의 AgERA5 재분석 기상 데이터를 결합한 원격탐사 통합 작물 모델을 개발했다. 

 

이 모델은 머신러닝 기법을 활용해 500m 해상도로 옥수수의 잎면적지수와 바이오매스 축적을 시뮬레이션한다. 연구 대상 지역은 미국 일리노이, 아이오와, 인디애나, 미네소타, 네브래스카, 오하이오, 사우스다코타 7개 주다, 이 지역은 미국 전체 옥수수 재배면적의 70.7%를 차지한다. 연구팀은 2012년부터 2020년까지 9년간의 데이터를 분석했다.

 

분석 결과 예상치와 실제 수확량 사이의 약 2톤 안팎에 불과했다. 아그리테크인사이트는 "이 연구가 '전례 없는 정확도(unprecedented accuracy)'로 수확량을 예측한다"며 "농민, 기업, 바이오연료 산업까지 광범위한 활용이 기대된다"고 평가했다.

 

이번 연구는 한국 연구진이 개발한 위성 기반 농업 모니터링 기술이 세계 최대 곡물 생산지에 적용된 사례다. 기후변화로 작황 변동성이 커지는 상황에서 글로벌 식량 수급 예측의 정확도를 높이고 조기 경보 시스템으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

 

옥수수는 바이오에탄올의 주요 원료라는 점에서 정확한 수확량 예측은 바이오연료 생산업체의 공급망 계획 수립에 도움이 될 전망이다. 연구 데이터는 국가연구데이터플랫폼(DataOn)을 통해 공개돼 연구자, 정책 입안자, 산업 전문가들이 활용할 수 있다.

 

정 연구원은 예측 모델은 통계청이나 농림축산식품부의 공식 통계와 달리 지속적으로 데이터를 제공할 수 있어 실시간 모니터링과 예측이 가능하고, 지역 간 생태·기후 차이를 고려한 정밀한 공간 분석이 가능해 유용한 정보를 제공할 수 있다"고 말했다.

 

KPI뉴스 / 유충현 기자 babybug@kpinews.kr

 

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