2018년 10월
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양식산업의 스마트화와 그 미래
마창모 한국해양수산개발원 양식어촌연구실장
2018-10-29 14:57:07

세계 양식산업은 빠르게 성장하고 있다. 수산물을 생산하는 방법이 기존 어선어업에서 양식업으로 전환되고 있다. 2013년부터 세계 사람들이 소비하는 수산물(식용 수산물) 생산을 양식업이 절반 이상 차지하고 있다. 전문가들이 2020년 이후로 예상했던 어선어업과 양식업의 역전현상이 이미 발생했고, 앞으로 격차가 더 벌어질 것으로 예상된다. 세계 양식산업의 성장을 주도하는 국가들은 생산량 기준으로는 중국을 포함한 아시아 국가들이 대부분이다. 그 동안 아시아 국가들은 자연 환경과 값싼 노동력에 따른 경쟁력 우위를 기반으로 세계시장을 잠식해 왔다. 반면, 노르웨이, 덴마크 등 북유럽 국가들은 기술 중심의 양식 생산성 향상을 무기로 개도국의 양식 수산물과의 경쟁에서도 우위를 점하면서 빠른 성장을 지속하고 있다.

 

최근 정부는 기술융합을 통한 양식업 경쟁력 향상을 위해 스마트양식을 정책적으로 추진하고 있다. 양식업 발전과정을 보면 스마트양식은 생산성 향상을 위한 노력의 산물로 이해할 수 있다. 양식업의 생산성은 폐사율과 사료계수로 결정된다. 물고기를 길러서 수익을 내기 위해서는 판매시까지 살려내는 것이 중요하다. 먹이를 조금만 주고도 크고 빠르게 길러낼 수 있으면 경쟁력을 갖게 된다. 이러한 양식업의 목표는 경제적 생산에 해당한다. 여기에 생태계 보호, 오염물질 발생차단, 동물복지 등 환경적이고 윤리적인 생산까지 추가되고 있다. 세계 양식산업은 경제적 생산과 환경적 생산을 위해 스마트양식 기술을 활용하고 있다.

 

초기 스마트양식은 모니터링 기술과 관련있다. 물고기 상태를 확인하기 위해서는 관리자의 눈으로 직접 관찰해야 해서 육상에서든 해상에서든 어려움이 많았다. 2000년대 중반부터 센서가 저렴해지고, 오작동 발생이 줄면서 각종 센서가 양식장에 활용되기 시작했다. 이런 현상은 인건비가 비싼 북유럽 국가들을 중심으로 발전해 왔다. 양식업에 모니터링 장비가 활용되면서 수질악화에 따른 갑작스런 폐사에 신속한 대응이 가능해졌고, 관리자들이 밤낮으로 물고기 상태를 확인하는 수고를 덜면서 현장의 관리 인력도 줄었다.

 

초기 스마트양식은 관리의 측면에서 효용성을 제공해 주었다면, 현재 스마트양식은 각종 센서와 영상장비로 축적된 데이터들을 활용한 인공지능 기술의 비약적 발전으로 새로운 국면을 맞이하고 있다. 새로운 형태의 스마트양식은 사료공급의 방법을 개선하는 방향으로 발전하고 있다. 이전에는 사람이 직접 먹이를 주거나 타이머로 일정 시간이 되면 사료를 공급하는 방식이었다면, 최근에는 그 간 축적된 데이터 분석을 통해 사료의 유실을 최소화하는 방법으로 물고기의 상태를 확인하면서 사료를 공급하고 있다. 사료유실의 최소화는 사료계수 향상에 도움을 주어 생산비 절감에 기여하고 있다.

 

양식 물고기가 잘 성장하기 위해서는 수온, 수질 등의 환경이 물고기의 생리특성에 맞아야 한다. 오랜 기간 세계 과학자들이 어종별 생리특성을 연구하여 물고기가 잘 성장하기 위한 적정한 수준의 수온, 수질 등의 정보를 밝혀낸 바 있다. 이러한 생리특성을 활용하여 양식장이 운영되고 있다. 그 간 관리상의 편의를 위해 도입된 수질 등 환경을 모니터링하는 기술은 데이터 축적으로 이어지고, 데이터 분석을 통해 최적의 생육조건을 밝히는 연구들이 진행되고 있다. 최근에는 4차 산업 시대의 흐름에 맞게, 현재 양식산업도 빅데이터를 활용한 연구방법으로 발전하고 있다. 양식장의 수온, 용존산소, 수소이온농도, 암모니아, 아질산염, 소리, 진동, 조도 등의 환경적 요인들과 사료, 배설물의 특성이 다시 수질에 영향을 주면서, 성장, 질병, 폐사 등에 어떤 영향을 미치는지 알아내는 연구들이다. 그 결과를 활용하여 물고기가 살기 위한 최적의 공간을 만들어 주는 단계로 스마트양식은 진화하고 있다.

 

양식 물고기가 잘 성장할 수 있는 최적의 환경조건들이 밝혀지고, 이 조건들이 알고리즘으로 만들어져 기계장비에 입력되면서 스마트양식은 자동으로 환경을 조절하고 제어하는 단계로 접어들고 있다. 여기에 치어 입식, 양성, 출하 등의 전 단계에 관리자의 의사결정을 도와줄 수 있는 소프트웨어들이 개발되어 양식장에 도입되고 있다. 이와 같은 스마트양식의 발전 트렌드를 살펴보면, 양식업은 이미 데이터 기반의 소프트웨어 사업, 서비스지식산업으로 이행되고 있다는 점을 보여준다. 향후 스마트양식의 발전으로 생물학적 지식과 데이터 알고리즘에 대한 이해도가 높은 전문인력의 출현도 예상된다. 스마트양식의 발전은 가까운 미래에 우리가 알고 있는 1차 산업의 특성을 완전히 벗어난 새로운 형태의 지식산업으로 거듭날 전망이다.

 

 

사진 1. 대규모 해상구조물 형태의 플랜트 양식장 Ocean farm in 노르웨이 (마창모 제공)


사진 2. 해상에서 폐쇄형 순환여과시스템으로 운영되는 양식장 (Hauge Aqua 제공)

 

 

 

마창모 한국해양수산개발원 양식어촌연구실장

 

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