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기고

축산환경 조절 교육 위한 가상현실 시스템 활용

  • 등록 2018.10.12 11:28:49

[축산신문]

이인복   교수(서울대 농업생명과학대)

 

축산물 안전과 축산업 수준은 한 나라 농업발전의 지표다. 선진국의 경험에서 보면 한 나라의 농업수준은 식량, 채소, 과수, 축산의 순서로 발전한다. 우리 농업도 식량에서 출발, 이제는 축산 중심의 농업으로 자리매김 하고 있다. 농업생산액에서 축산의 비중은 45%를 차지하고, 축산 농민이 상대적으로 부농으로 분류되기도 한다. 특히 2016년에는 돼지고기 생산액이 쌀을 앞서 단일품목 1위로 부상했는데, 쌀 이외의 품목이 1위가 된 것은 이 땅에서 농업이 시작된 이래 처음 있는 일이다.
  축산업이 우리 농업의 중심이 되었지만 그 민낯을 살펴보면 어두운 그늘도 짙다. 밀집 사육과 축산시설의 대형화 추세 속에서 축사내 온도, 습도, 분진, 가스 등 주요 사육환경 인자들을 뚜렷한 4계절 동안에 최적으로 유지하기 위한 환경조절은 더욱 어려워지고 있다.  이로 인하여 우리 축산업의 생산성은 크게 향상되고 있지 못하고 있는 실정이다.    
  축산사육환경의 다양한 주요 인자들 중에서 가장 중요한 환경은 공기질이라고 볼 수 있다.  축산시설 내의 대표적인 주요 공기질로서는 온도, 습도, 분진, 가스 등이며, 이들 공기에 있는 주요 인자들의 발생, 전이, 확산 등의 주 메카니즘은 바로 공기 흐름과 공기질의 농도 자체이다. 공기의 흐름을 정확히 이해한다고 하면, 축산시설 내의 공기질 관련 문제점을 쉽게 파악할 수 있으며, 또한 이를 통해서 개선 방향도 효과적으로 찾을 수 있다.  하지만, 공기 흐름은 눈에 보이지 않고 예측이 불가능하기 때문에, 농촌의 현장에서 환기나 시설내 공기흐름 등에 대해서 정확히 이해하고 파악하는데 많은 어려움이 있는 것이 현실이다. 더군다나, 축산시설의 경우에는 방역문제 때문에 축산인들이 축산 현장에 모여서 현장교육을 수행하는 것도 거의 불가능하고 1년중에 질병이 발생하는 시기에는 축산인들이 모이는 것 자체도 못하고 있는 상황이다. 이로 인하여 시설의 환기나 내부 공기흐름 등에 대해서 잘못 이해하거나 잘못된 생각을 정답인 듯이 오해하고 있는 경우들도 적지 않은 편이다.
  이를 극복하기 위하여 최근에 4차산업혁명과 관련된 주요 ICT 기술 중에 하나인 가상현실 (Virtual Reality) 기술을 교육용으로 개발하는 노력이 이루어지고 있다. 가상현실을 교육에 이용한다면, 1) 지금까지 이루어져 오던 2차원 단면에서의 교육에 한계를 극복할 수 있고, 2) 눈에 보이지 않는 공기의 흐름을 정성적 및 정량적으로 3차원 축사내 공간에서 직접 체험할 수 있으며, 3) 공기의 흐름과 함께 온도, 습도, 분진, 가스 등 공기의 주요 환경 인자들의 발생, 전이, 확산을 함께 체험하고 이해할 수 있다. 또한 4) 시설내 주요 환경 인자들의 인위적인 조절 장치들인, 환기 및 냉난방 시설의 적정 설계 등을 함께 도모할 수 있다.  이 기술을 이용하여 농민, 컨설턴트들의 교육뿐만이 아니라, 학생, 연구자, 관련 공무원 등의 교육에도 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 확신한다.
  최근에 서울대학교 농업생명과학대학 지역시스템공학 전공에 ‘대기 및 시설환경 공학연구실’ (A3EL, Aero-Environmental & Energy Engineering Laboratory)과 농촌진흥청 농업과학원 농업공학부가 함께 축산시설에 대한 교육용 ‘가상현실’ 시스템 (VAT-LH)을 개발하고 있다. 이를 활용하여, 농업인, 학생, 귀농귀촌인, 컨설턴트, 연구자 등이 직접 현장을 방문하여 정성적인 교육 혹은 2차원 단면을 통한 교육이 아닌, 3차원 가상 현실 속에서 직접 시설내 공기유동 및 이에 따른 공기환경인자들에 분포 등을 효과적으로 체험할 수 있다.  현재 개발 중인 축사의 가상현실 구현 시스템은 각 계절별 및 환기구조별로 현장에서 어려움을 겪고 있는 주제들을 설문조사와 관련 문헌조사 등을 통하여 체험 케이스들을 선정하였고, 각 카테고리별로 잘못 운영되고 있는 사례와 이를 보완하고 개선할 수 있는 방법들을 비교 체험할 수 있게 설계되어 있다. 앞으로 개발된 가상현실 교육용 시스템이 축산시설내 사육환경의 가시적인 개선과 축산산업의 비약적인 발전을 위하여 축산 현장의 교육과 연구에 도움이 될 수 있는 효과적인 툴로써 활용되길 기대해 본다.