스마트농업을 활용한 미래형 먹거리 시스템 혁신 전략 연구

 

연구 배경 및 필요성

 

글로벌 식량안보 위기와 농업 패러다임 전환

 

  기후변화와 자원 고갈은 전 세계 농업의 지속가능성을 위협한다. UN은 2050년까지 식량 생산량을 70% 증가시켜야 증가하는 인구를 부양할 수 있다고 경고한다. 물 부족과 농지 감소는 전통 농업 방식의 한계를 드러내며, 이는 각국이 스마트농업으로의 전환을 가속화하는 배경이 된다.

그림 1. UN/FAO의 2050년 식량 생산 증대 요구와 주요 지속가능성 위협(출처: FAO, WRI, KISTI 등)

 

 

  세계 인구의 68%가 2050년까지 도시에 거주할 것으로 예상되면서, 도시 근교 농업과 수직농장 등 새로운 농업 모델의 필요성이 대두된다. 농촌 인구 감소와 고령화는 노동력 부족을 심화시키며, AI와 로봇 기술을 활용한 자동화가 필수적 과제로 부상한다.

 

한국 농업의 구조적 위기와 대응 과제

 

  한국 농업은 급속한 구조 변화에 직면해 있다. 2024년 전국 농가 수는 사상 최초로 100만 호 미만을 기록했으며, 농업인구는 최근 10년간 33% 감소했다. 농업인구의 고령화는 더욱 심각해, 65세 이상 고령농 비율이 46%에 달한다. 이는 일본과 함께 세계 최고 수준으로, 농업 생산성 저하와 기술 혁신 지연의 주요 원인이 된다.

 

  경지면적 축소와 영세농가 증가는 한국 농업의 경쟁력을 약화시킨다. 특히 청년층의 농업 기피 현상은 미래 농업 인력 확보를 불가능하게 만들고 있다. 이러한 구조적 문제는 스마트농업을 통한 생산성 혁신과 청년농 유입을 위한 매력적 농업 환경 조성을 시급한 과제로 제시한다.

 

스마트농업의 부상과 글로벌 투자 확대

 

  스마트농업 기술에 대한 글로벌 투자는 2020년 130억 달러에서 2025년 220억 달러로 연평균 9.8% 성장할 것으로 예상된다.

그림 2 글로벌 스마트농업 기술 투자시장 성장 전망 (2020~2025). 2020년 130억 달러 → 2025년 220억 달러, 연평균 9.8% 성장(출처: 2025년 스마트농업 시장 현황과 정책·기술 동향, FMI, Technavio 등)

 

  AI, IoT, 빅데이터를 결합한 정밀농업은 물 사용량을 90% 감소시키고, 생산량을 전통 농업 대비 10~20배 증가시키는 성과를 보인다. 이는 단순한 기술 혁신을 넘어 농업 생태계 전체의 구조 변화를 의미한다.

 

  네덜란드는 국토 면적의 제약을 극복하고 세계 2위 농산물 수출국으로 도약했으며, 일본은 노동력 감소에 대응해 자동화 중심의 스마트농업 모델을 구축했다. 이스라엘은 극한 환경에서 물 관리 기술을 혁신해 농업용수의 85%를 재활용한다. 이러한 글로벌 선진 사례는 각국이 자국의 농업 환경과 정책 목표에 맞는 차별화된 스마트농업 모델을 개발하고 있음을 보여준다.

 

경기도 스마트농업 정책의 전략적 필요성

 

  경기도는 전국 농업에서 중요한 위치를 차지하지만, 농가 수 감소와 고령화라는 전국적 추세를 피해가지 못한다. 그러나 경기도는 수도권 2,500만 소비자와 인접한 지리적 이점, 전국 최고 수준의 ICT 인프라, 도농복합 구조라는 독특한 강점을 보유한다.

 

  2020~2023년 경기도에는 66개소의 스마트팜이 파주, 이천, 안성 등 12개 시군에 조성되었으나, 이는 산발적 보급에 그친다. 31개 시군의 권역별 특성을 반영한 차별화된 정책 모델이 부재하며, 스마트농업과 푸드테크를 연계한 통합 먹거리 시스템 구축을 위한 제도적 기반이 미흡하다.

 

  경기도가 스마트농업 선도 지역으로 도약하기 위해서는 글로벌 선진 모델의 전략적 벤치마킹, 권역별 맞춤형 정책 설계, 청년농 유입을 위한 혁신 생태계 조성이 필요하다. 특히 생산 단계를 넘어 가공·유통·소비 전반을 아우르는 푸드테크 연계형 정책 모델 개발이 시급하다.

 

연구의 필요성

 

  본 연구는 글로벌 스마트농업 선진 사례를 체계적으로 분석해 경기도에 적용 가능한 정책 모델을 도출한다. 네덜란드의 통합 생태계, 일본의 자동화 모델, 미국의 이중시장 구조, 이스라엘의 혁신 기술을 경기도의 도농복합 구조와 권역별 특성에 맞게 재설계한다.

 

  이를 위해 국내외 문헌 분석, 경기도 스마트팜 운영자 대상 심층면접(10개 기관), 전문가 자문을 실시하며, 연구 결과를 「경기도 스마트팜 육성 및 지원 조례」 제정안과 단계별 실행전략으로 구체화한다. 본 연구는 경기도의회가 스마트농업 정책의 입법적 기반을 마련하고, 경기도가 미래형 먹거리 시스템 혁신을 선도하는 데 기여할 것이다.

 

 

ㅇ 연구기간 : 2025.07.30 - 2025.10.30

 

ㅇ 참여인력

  - 연구책임자 : 김영희 교수

  - 공동연구자 : 이진수, 정현수, 정진성

  - 보조원 : 박리나

 

ㅇ 분량 : 199p

 

< 목 차 >

 

제1장 서론 1

제1절 연구 배경 및 필요성 1

 I. 글로벌 식량안보 위기와 농업 패러다임 전환 1

 II. 한국 농업의 구조적 위기와 대응 과제 2

 III. 스마트농업의 부상과 글로벌 투자 확대 2

 IV. 경기도 스마트농업 정책의 전략적 필요성 3

 V. 연구의 필요성 3

제2절 연구 목적 및 범위 4

 I. 연구 목적 4

 II. 연구 범위 5

제3절 연구 방법론 8

 I. 연구방법의 개요 8

 II. 문헌조사 9

 III. 심층면접(In-Depth Interview) 10

 IV. 전문가 자문회의 11

 V. 정책토론회 (중간·최종보고회) 12

 VI. 연구진 구성 13

 VII. 연구 추진 일정 13

 VIII. 연구 프레임워크 15

 IX. 연구의 차별성 및 엄밀성 확보 방안 16

제4절 선행연구 검토 및 차별성 17

 I. 선행연구 검토 17

 II. 선행연구의 종합 평가 19

 III. 본 연구의 차별성 21

 IV. 연구의 학술적·정책적 기여 25

 

제2장 글로벌 스마트농업 및 푸드테크 동향 26

제1절 글로벌 스마트팜 시장 동향 26

 I. 시장 규모 및 성장 전망 26

 II. 신기술 트렌드 28

 III. 시장 성장의 주요 동인 29

 IV. 스마트팜 기술의 실증 성과 30

 V. 시장 전망 및 시사점 31

제2절 농업 빅데이터 플랫폼 사례 32

 I. 농업 빅데이터 플랫폼 개요 32

 II. 미국: 필드뷰(Climate FieldView) 32

 III. 일본: 아키사이(Akisai) 33

 IV. 네덜란드: 프리바(Priva) 34

 V. 이스라엘: 타라니스(Taranis) 35

 VI. 4대 플랫폼 비교 분석 37

 VII. 시사점 38

제3절 수직농장 산업 현황 및 성공조건 40

 I. 수직농장 산업 개요 40

 II. 싱가포르: 스카이그린스(Sky Greens) 40

 III. 미국: 에어로팜스(AeroFarms) 42

 IV. 독일: 인팜(Infarm) 43 

 V. 3대 선도 기업 비교 분석 44

 VI. 수직농장 산업 성공 조건 45

 VII. 시사점 47

제4절 도시형 스마트팜 사례 분석 49

 I. 도시형 스마트팜의 부상 49

 II. 싱가포르: 정부 주도 식량안보 모델 50

 III. 도쿄: 기업 CSR 중심 모델 51

 IV. 몬트리올: 시장 주도형 모델 52

 V. 상하이: 국가 주도 메가프로젝트 모델 53

 VI. 4대 도시 비교 분석 55

 VII. 성공 요인 분석 56

 VIII. 시사점 57

제5절 스마트농업-푸드테크 융합 기술 60

 I. 융합 기술의 의의 60

 II. AI 기반 수직농장 기술 60

 III. 블록체인 트레이서빌리티 기술 62

 IV. 정밀발효 대체단백질 기술 62

 V. 농업로봇-자율배송 시스템 63

 VI. 경기도 적용 전략 64

제6절 중국 스마트농업 정책 및 국제 교류 방안 66

 I. 중국 스마트농업 정책 현황 66

 II. 한중 스마트농업 협력의 기회와 과제 67

 

제3장 경기도 스마트농업 현황 및 실태분석 74

제1절 경기도 농업 현황 및 특성 74

 I. 경기도 농업의 구조적 특징 74

 II. 도농복합 구조 및 권역별 특성 74

I II. 31개 시군별 농업 여건 분석 75

I V. 경기도 농업의 강점과 제약 요인 82

제2절 경기도 스마트농업 정책 및 제도 현황 83

 I. 경기도 스마트농업 관련 법제도 체계 83

 II. 기존 조례 및 지원사업 분석 83

 III. 농업농촌기금 운용 현황 85

 IV. 경기도 스마트농업 정책의 종합 평가 86

제3절 스마트팜 운영 실태조사 결과 (IDI 10개 기관) 88

 I. 조사 개요 88

 II. 주요 조사 항목 89

 III. 정책 지원 수요 조사 항목 91

 IV. 기대 효과 95

제4절 경기도 스마트농업의 강점과 과제 96

 I. 경기도 스마트농업의 강점 96

 II. 경기도 스마트농업의 과제 99

 III. SWOT 분석 104

 IV. 전략적 시사점 105

 V. 소결 107

 

제4장 경기도형 스마트농업 혁신 전략 108

제1절 정책 비전 및 목표 108

 I. 정책 배경 및 필요성 108

 II. 정책 비전 113

 III. 정책 목표 113

 IV. 추진 방향 114

제2절 권역별·지역별 맞춤형 정책 모델 116

 I. 권역별 정책 모델 개요 116

 II. 북부권: 도시형 수직농장 클러스터 (의정부, 동두천, 양주, 파주 등) 116

 III. 남부권: 네덜란드형 유리온실 실증단지 (이천, 안성, 평택, 여주 등) 118

 IV. 동부권: 이스라엘형 물관리 효율화 시스템 (가평, 양평, 포천 등) 119

 V. 서부권: 미국형 AI 농업로봇 시범농장 (김포, 화성, 시흥, 안산 등) 120

 VI. 권역별 정책 모델 추진 체계 122

제3절 단계별 추진 로드맵 (2025-2033) 124

 I. 로드맵 설계의 기본방향 124

 II. 1단계: 파일럿 단계 (2025-2026) 124

 III. 2단계: 중기 확장 단계 (2027-2029) 125

 IV. 3단계: 전면 확산 단계 (2030-2033) 126

 V. 단계별 소요예산 및 재원조달 방안 127

 VI. 단계별 추진체계 및 성과관리 128

 VII. 위험요인 및 대응전략 128

제4절 핵심 추진과제 130

 I. 기술인프라 고도화 130

 II. 청년농업인 육성 및 인력개발 131

 III. 탄소중립 농업 전환 133

 IV. 스마트농업-푸드테크 융합생태계 조성 134

제5절 재원 조달 방안 137

 I. 스마트팜 특별회계 신설 방안 137

 II. 기존 농업농촌기금 계정 확대 방안 139

 III. 민관 매칭펀드 조성 140

 IV. ICT 국비 확보 전략 141

 V. 종합 재원조달 계획 143

제6절 국제 교류 협력 방안 145

 I. 선진국과의 기술협력 체계 구축 145

 II. 글로벌 스마트농업 기술허브 조성 150

 III. 신흥국 시장 진출 지원 153

 IV. 국제 표준화 및 인증체계 참여 157

 V. 종합 추진 전략 160

 

제5장 법제도 기반 및 조례안 162

제1절 법제도 개선과제 162

 I. 중앙정부 법령 정비 건의사항 162

 II. 규제 샌드박스 도입 방안 164

 III. 농지 관련 제도 개선 166

제2절 「경기도 스마트팜 육성 및 지원 통합 조례」 제정안 170

 I. 조례 제정 필요성 및 기본방향 170

 II. 조례안 전문 172

 III. 조문별 해설 180

 IV. 기존 조례와의 관계 정리 184