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AI 가축관리서비스 '팜스플랜' 시연 및 데이터 바우처 AI 분야 기타 활용 사례

2020.01.21 과학기술정보통신부
 
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AI 가축관리서비스‘팜스플랜’시연 배경
 
정부의 강한 혁신성장 의지와 DNA를 기반으로 혁신을 선도하는 AI 일등 국가 실현의 구체적 예시로서 1차 산업 4차 산업혁명 기술이 접목되는 사례를 소개
 
ㅇ 과학기술정보통신부(장관 최기영)는 1월 16일 대통령이 참석한「2020년 업무계획」보고에 앞서 양돈 농가의 생산성을 높이고 가축의 건강을 체계적으로 관리해 주는 AI기술(팜스플랜*) 시연행사개최
 
* 과기정통부(데이터 바우처 사업)·농림식품부(첨단생산기술개발 사업) 등의 지원을 통해 한국축산데이터가 개발한 AI가축헬스케어서비스
 
< 과기정통부 2020 업무계획 보고 행사 개요 >
 
(일시) ‘20.1.16(목) 오전 10:00∼11:25 (85분간)
(장소) 한국전자통신연구원(대전시 대덕연구단지)
□ (참석자) 정부, 산·학·연 전문가 약 200명
□(키워드) 확실한 변화 대한민국 2020! 혁신의 DNA, 과학기술 강국
□ (행사구성) 과학기술인간담회→’팜스플랜‘ AI기술시연→업무보고→참석자Q&A
 
2
팜스플랜 개발 배경
 
□ [국내 상황] 돼지고기국내 제1위 농축산품목 (‘16년 기준)
 
ㅇ 국내 양돈업은 최근 양적 성장을 이룬 반면, 생산성(MSY* : 어미돼지 한 마리당 연간 출하마릿수)은선진국에 비해 크게 낮은 수준
 
* MSY : 우리나라 17.8마리, 네덜란드 28.8, 덴마크 31.3(출처: AHDB)
ㅇ 생산성 정체의 가장 큰 원인은 가축관리 미흡, 가축질병 발생으로 인한 높은 폐사율 때문이며, 이는 대량의 가축 관리나 가축 질병에 선제적으로 대응할 수 있는 인력과관리시스템의 부재 때문
 
* 이상증세 발생 시 부터 폐사까지 2주일의 시간이 있으나 일일이 인지하지 못하여 대응이 어려운 상황
 
[국내외] 전 세계적으로 가축 질병 관리는 더욱 어려워지는 상황
 
ㅇ 바이러스가 빠르게 변이하고 신종 바이러스의 잦은 출현으로 기존의 백신이나 항생제 등 사후적 관점의 치료가 한계에 부딪힘
 
ㅇ 전 세계 수의학자들은 최신 가축 질병이 백신이나 치료만으로는 체계적인 가축 관리가 불가능*하고 면역관리 및 예방의학 관점의 솔루션의 필요성을 제기
 
* ‘17년 UN식량농업기구(FAO)는 “아프리카돼지열병(ASF)발생 수 십 년이 지났으나 여전히 공인된 치료 방법이나 백신이 없다”고 언급
 
ㅇ 그러나, 예방적 관점의 헬스케어를 수행하기 위한 시스템이나 데이터 기반의 질병 조기대응이나 연구개발에 필요한 가축종합 데이터가 없고 이를 산업에 적용할 수 있는 건강관리 시스템도 부재
 
[문제 해결 방안] 이에, 한국축산데이터는 국내외 축산업의 문제점 해결을 위해 AI기술 전문가와 가축전문 수의학자, 면역학 전문가 등이 참여하여 가축을 위한 헬스케어 서비스인 ‘팜스플랜’을 개발
 
* 팜스플랜 개발 과정에서 농식품부는 혈액데이터 기반 가축 건강검진 시스템 개발 등을 지원(‘18~‘20), 과기정통부는 데이터 바우처를 통해 AI기반 돼지이상행동 및 체중측정 기술 개발 등을 위한 AI데이터셋 지원(’19년)
 
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팜스플랜 적용 기술
 
□ D.N.A(Data-Network-AI) 기술 기반 가축 헬스케어
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(솔루션 개요) 가축 헬스케어 팜스플랜은 크게 세 단계로 구성됨
- (1단계)가축에 대한 종합데이터(체중, 움직임, 혈액 등) 수집
- (2단계)AI+생명공학+수의학적 지식을 종합적으로 적용하여 가축 건강상태 측정 → 1차 소견 및 최적화된 헬스케어 플랜을 AI로 도출
 
※ 헬스케어 플랜 도출에는 한국축산데이터가 KAIST로부터 이전받은 “맞춤형 의료/헬스케어 플랫폼 핵심기술” 특허기술(지식구조 기술) 활용
 
- (3단계)팜스플랜 가축전문 수의사가 데이터 분석 결과에 기반하여 정밀하게 진단하고 그에 따른 처방을 내리는 단계
 
ㅇ (주요 효과) 지속적으로 축적한 가축의 건강상태를 데이터 기반으로 관리·분석하고 AI와 수의학 전문 기술까지 접목하여 가축의 건강을 기존 보다 더욱 건강하게 관리해 줌
 
 
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팜스플랜 활용 방법 및 장점
 
□ CCTV 설치만으로 가능한 농장관리
 
ㅇ ‘팜스플랜’ 서비스를 농가에 적용하기 위하여 대규모 시설 및 설비 투자가 필요하지 않고, 영상데이터 수집을 위한기본적인 네트워크일반적인 카메라만 설치되면 됨
 
 
* 축종과 농장 규모에 따라 적당한 대수의 카메라 설치가 필요(2D 이미지만으로도 데이터 분석 가능)하며, AI 기술을 통해 가축의 상태를 실시간 모니터링 할 수 있음
 
ㅇ 농장관리자는 대량의 가축을 관리하기 위해 직접 살펴보아야했으나, 저렴한 비용으로 편리하게 가축 관리 가능
 
 
* 팜스플랜 서비스 도입을 위한 축사개량이나 추가 교육, 서비스 유지보수 비용이 거의 없으며, 축종별로 커스터마이징하여 닭, 소 등 다른 종류의 가축 농가에도 적용 가능
 
□ 가축 질병 조기진단·예방 및 약품 사용 절감 가능
ㅇ 팜스플랜은 가축에 건강검사 개념을 처음 도입하고, 주기적인 건강검사를 통해 평시 상태 데이터를 수집하여 건강상태 분석에 활용
 
ㅇ 건강검사는 질병검사뿐만 아니라, 가축에 대한 면역검사를 수행하여 질병 조기진단과 예측은 물론, 생산성 저하의 원인도 분석
 
※ (기존) 질병감염여부를 사후에 측정하거나 이상 증세 시 감정기관에 의뢰하여 항체 검사 실시
(팜스플랜) 질병 발생 전 주기적인 검사로 사육구간별 취약성 분석, 질병발생 위험도 사전분석
 
ㅇ AI 기반 최적의 헬스케어 플랜에 따라 농장주의 노고를 덜어주고, 수의사는 AI가 도출한 결과를 기반으로 진단·처방하기 때문에 보다 정교화된 진단으로 불필요한 약품 사용*을 줄일 수 있음
 
* ’19년말 기준 전년도 동월 대비 항생제 사용량 최대 80%까지 감소(평균 50%)
 
 
□ 농가 생산성 향상, 편리한 농장 운영
ㅇ 농장으로부터 수집된 가축 종합데이터 분석을 통해 가축 건강 상태를 빠르게 파악, 최적화된 사육 체계로 농가 생산성 향상(30%)과 폐사율 감소(40%), 농가의 비효율적인 인력 소요 개선*
 
* 기존 돼지농장은 1명이 돼지 천마리를 관리하는 시스템이기 때문에 이상 행동을 보이는 개체를 발견하는 등의 체계적 관리 불가
 
 
ㅇ 수의사 그룹과 AI 기술에 의하여 가축 헬스케어가 수행되기 때문에, 팜스플랜 제공 사양관리 스케줄에 따라 보다 편하게 농장 운영
 
□ 데이터 기반 과학적·체계적인 축산업 육성 가능
ㅇ 팜스플랜 보급 확산 시 국내 축산데이터가 한 곳에 모여 관리되고 통제되기 때문에 가축 질병에 대한 체계적인 통제가 가능하고,
 
- 특히, 가축에 대한 예방적 성격의 수의료서비스로 민관협력체계 구축을 통해 국가 방역 체계에도 크게 이바지할 수 있음
 
 
 
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향후 발전 전망
 
[기술·기반] 식량수출은 유럽국가가 주도하는 가운데, 최근 대규모 데이터와 자본을 무기로 중국이 축산업에 AI기술을 적용하며 급속한 속도로 발전 중
 
* ‘18년 중국 알리바바는 AI 기술을 축산업에 적용하여 사업 확장 계획을 밝혔으며, 뒤이어 텐센트, 왕이 등 중국 IT/게임 회사들이 본격적으로 축산업에 뛰어들기 시작
 
ㅇ 한국축산데이터는 이들 기업에 비하여 규모 작으나, 이미 ‘17년부터 종합적인 가축헬스케어 솔루션 개념을 확립하고, AI-생명공학-수의학 전문가가 합류하여 관련 연구 및 데이터 수집을 시작하여 기술 우위
 
* 유럽이나 중국은 사육을 편리하게 하는 것에만 초점을 맞추고 있으나,한국축산데이터는 가축에 대한 ‘헬스케어’에 초점을 맞추어 차별화된 서비스를 개발
[산업] 가축 질병 관리 애로 등으로 인한 축산업 정체기 극복
 
ㅇ AI 기술을 통한 가축 헬스케어는 17년째 지속되는 국내 축산업의 생산성 정체를 극복함은 물론, AI 기술 적용 우수사례 창출을 통해 실질적인 AI 선진국 대열에 합류할 수 있는 기회
 
ㅇ 축사 환경이 열악한 말레이시아 등에 ‘팜스플랜’ 수출을 통해 개도국가 축산업의 빠른 선진화를 돕고, 유럽국가 등 선진국에도 수출하여 전 세계에 안전한 동물성 단백질 생산 견인
 
 
ㅇ 또한 미국, 호주와 같이 넓은 대지에서 방목형으로 사육하는 국가에서는 AI 기술을 통한 관리가 인적 자원의 낭비를 막을 수 있게 하고, 전세계에 건강한 동물성 단백질의 안정적인 공급이 가능
 
ㅇ 팜스플랜을 통해 수집하는 가축 유전정보는 다른 데이터와의 종합분석을 통해 종자 개량연구의 핵심이 되며, 종자 연구 발전에도 기여
 
[식량 계획] 팜스플랜은 건강한 먹거리체계 구축*을 통해 모든 국민이 양적·질적으로 적정한 가격에 안전한 축산물을 공급받을 수 있도록 하는데 기여할 수 있을 것으로 전망
 
* 정부 100대 국정과제인 ‘국가 및 지역 푸드플랜수립 동물복지형 축산 전환, 축산물 안전관리 체계 혁신, 가축 질병 예방체계 강화 등 축산선진화 관련 내용 포함
 
 
< 한국 축산데이터 개요>
 
2017.11월 축산테크 스타트업 한국축산데이터 설립(CEO : 경노겸 대표)
◇ 2018. 3월 ‘팜스플랜’ 서비스 파일럿 테스트 종료(3개 농장) 및 서비스 개시
2018.10월 1차 투자 유치
2019. 4월 국가공인 가축병성감정실시기관 인증
2019. 6월 아프리카돼지열병(ASF) 특화솔루션 ‘팜스플랜AMS'개발
2019. 8월 KAIST 맞춤형 의료/헬스케어 플랫폼 핵심기술 이전
 
※ (인력구성) AI 엔지니어, 수의사, 축산학자, 미생물학자 등으로 구성된 24명
 
 
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