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스마트 팜 (Smart Farm) 구축 1. 스마트 팜 시장 : 수요 & 공급 2. 스마트 팜 형태
3. 스마트 팜 사업설계 (토지, 자본, ) 4. 스마트 팜 구축 (설계, 인허가, 구축) 5. 스마트 팜 시운전 및 운영 6. 스마트 팜 발전 방향 김 주 원 스마트원예계열
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스마트 팜 (Smart Farm) 구축 – 수업진행방식 (그라운드룰 – Ground Rule)
평가방식 1. 강의 및 특강 (80%) 2. 토의 (10%) 3. 현장방문 (10%) 1. 중간고사 : 20% 2. 기말고사 : 20% 3. 보고서 : 20% 4. 출석 : 20% 5. 수업태도 : 20% 4. 발표/토론 – 20% 그라운드 룰 (Ground Rule) – 수업 중에 반드시 지켜야 할 사항 -. 수업, 토론 및 발표에 적극적으로 참여한다. -. 동료 학생 & 친구들을 존중한다. 비난하지 않는다. -. 핸드폰은 잠수 수업 중 벨이 울릴 경우 감점 (1점) 한다. -. 언어를 순화한다 욕, XX 사용금지
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스마트 팜 (Smart Farm) 시장 (사업방향 및 시장규모)
스마트 팜 시장 글로벌 시설원예 시장 규모는 `20년 $12.2B로 추산됨 사업방향 연간 예상 시장 규모1) 글로벌 시설원예 시장 규모: $29.6B(`20년) $19.5B(`15년) 스마트팜 사업 중 시설원예 분야에서는 [`20년 예상, 단위: USD] 비닐온실2) 유리온실 ‘첨단 유리온실향 Turnkey 사업’을 지향함 한국 `15년 - 식물공장 대비 실지 규모를 가진 시장 존재 비닐온실의 80%이상이 제어가 없는 단순형 세부화된 Value Chain상에 차별화된 특화솔루션 적용하여 충분한 수익 창출 위해서 아 시 아 중국 $4.2B $1.7B $2.6B 80% 일본 기타 국가 $1.1B $0.7B 목표 시장 선정 배경 - 재배작물의 유사성 (농업문화 비슷) - 타 지역 대비 비교적 높은 성장성 - 지리적인 접근성 북미,유럽 등 (2차) 가장 큰 유리온실 시장 첨단 기술에 대한 수용성 높음 북미 $3.9B $1.6B $2.7B 동북아시아 (1차) CAGR2) 8.4% 유럽 $6.0B $3.5B $4.7B 중동/남미/ 아프리카 $2.6B $1.5B 8.2조원( 글로벌 시장 60%) 합계 $17.4B $12.2B CAGR 9.6% (`15~`20년) CAGR 7.6% (`15~`20년) 목표시장 1) 시장규모 관련자료 출처: Commercial Greenhouse Market 2016 (MarketsAndMarkets社), 2) 영어표기 Plastic Greenhouse (경질 플라스틱 외피타입도 포함) 2) 연평균 성장률(Compound Annual Growth Rate)
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스마트 팜 (Smart Farm) 시장 (사업방향 및 시장규모)
스마트 팜 시장 ■ Mega Trend1) People 도시화 및 농촌 고령화로 인한 농가인력의 전반적인 감소 -노동인구 감소: [국내] 222만(’00) → 128만(‘10) [해외2)] 3,210만(’00) → 2,656만(‘10) 농가인구 고령화: [국내] 평균연령: 66.5세 (60대 29.5%, 70세 이상 39.7%) 국내외 경지면적 감소에도 불구하고, 인당 경지 면적 증가 -[국내] 0.8 ha(‘00) → 1.1 ha(‘08), [해외] 12.9 ha(‘00) → 15.5 ha (‘08) Profit 소득 수준에 따른 농작물 소비패턴이 곡물 위주에서 과채·과일류로 변화 -생활수준 향상에 따라 과채류 소비 증가 -선진국 수요에 따른 시설 원예 작물 수출물량 증가 (‘10~’14년 파프리카(9%), 딸기(3%), 토마토(25%)) 국내 농작물 소비도 건강 보조용도의 과채·과일류로 증가 Planet 국내 아열대화로 과수 재배 한계 북상으로 작물의 재배지, 생산량 및 품질 관리 필요성 증가 - 평균기온 1°C 상승 → 농작물 재배 한계선 81km 북상, 고도 154m 상승 저위도 지역 물 수급 불균형과 중위도 및 저위도 지역의 강수량 변화 예상 지속 가능한 농업정책(Sustainable, Resilient) 및 농업 기술개발(종자 및 Plant Factory) 진행 1) 세계 농업의 Mega Trend: 서울시립대 이용범교수 2016,4,20 2) 해외: EU, North America, Middle East, Oceania 주요 국가의 수치의 합 (네덜란드: 농촌 노동인구 21만(‘10) → 19만(‘15), 1인당 경지 면적 5.05ha → 5.32ha)
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스마트 팜 (Smart Farm) 시장 (사업방향 및 시장규모)
스마트 팜 시장 ■ 시설원예분야 선진국가 Trend People 네덜란드 시설원예 1) 소규모(1ha) 농가는 줄고 대규모(3㏊) 농가는 증가 -네덜란드: 1ha 이하 감소, 3ha 이상 (130개 → 900개) 시설원예선진국의 농가당 경지 면적이 증가 -네덜란드: 0.56ha (1980년) → 2.3ha (2013년) -스페인: 1.0ha (1990년) → 2.1ha (2013년) 고령화 및 노동비용 증가: 절화/분화류 → 과채류 13,000 1980 2007 4,000 882 133 1980 2007 1㏊이하 농가 3.0㏊이상 농가 Profit 글로벌 주요작물 수출 현황 2) 토마토, 파프리카 등의 고소득 작물 수출 -네덜란드: 토마토, 파프리카 수출액 1위 -스페인: 토마토 수출액 3위, 파프리카 2위 생산량과 품질확보를 통한 높은 판매 가격을 형성 -토마토 평균 ($1.03/kg) -네덜란드 ($1.83/kg),스페인($1.33/kg)으로 판매 단위: $ 구분 토마토 파프리카 네덜란드 15.3억 (22%, 1위) 11.3억 (35%, 1위) 스페인 11.7억 (17%, 3위) 6.8억 (21%, 2위) Planet Renewable Energy 사용% 4) 시설원예 내 사용 에너지 절약 및 환경오염 요소 최소화를 위한 정책 도입 (네덜란드) -2010년까지 에너지사용을 1980년 대비 40% 절감 정책을 지속적으로 추진함 -2020년부터 탄소중립의 시설원예 의무화 추진중임 -2020년까지 온실 내 에너지 중 20%까지 Renewable Energy로 사용을 목표로 함 20 % (목표) 0.1 % 4.3 % 2000년 2014년 2020년 1) 6차 산업형 수출전문 최첨단 유리온실 조성 사업타당성 분석, 단국대학교(2009) 2) Eurostat (2016) 3) Food Agriculture Organization Statistics (2008) 4) Wageningen Statistics (2016)
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스마트 팜 (Smart Farm) 시장 (사업방향 및 시장규모)
스마트 팜 시장 ■ Market Trend Type별 규모 및 성장률 폴리카보네이트 (PC) 소재 높은 성장 (단열, 수명, 내구성 장점) - ‘14년 5.41 B → ‘20년 9.60 B USD (CAGR 10.3%) 플라스틱 + 유리 혼합온실 증가 시장 동반성장 : 유리 천창 (광투과율, 보온성) + PC 측장 (내구성) By Type Glass Greenhouse Plastic Greenhouse ’14년 ’20년 CAGR 유리 $7.9 B $12.2 B 8.1% 플라스틱 $8.9 B $15.1 B 9.6% By Crop Type Fruits & Vegetables Flowers & Ornamentals Nursery Crops Others 작물별 시설원예 시장 : 과일 및 채소류 39.4%, 화훼류 36.7%, 묘목 17.1%, 기타 6.9% (’14년) 과일 및 채소 시설원예 : 가장 높은 성장률 (CAGR 9.6%) 예상 - 신선 과일과 채소 수요 증가에 따라 시설 원예 증가 (토마토, 파프리카 등 고수익 작물 위주) ’14년 ’20년 CAGR 과일/채소 $7.2 B $12.6 B 9.9% 화훼류 $6.7 B $10.0 B 7.3% Market Segmentation By Technology Cooling System Heating System Others 냉난방 건축기술이 전체 시장규모에 차지하는 비율이 가장 큼 (전기 Air-conditioning은 일부) 온실 구성의 핵심기술은 Control Systems - 요소 기술의 통합 및 최적화 제어 중요도 증가 예상 온실구조 및 품종에 적합한 환경 제공 By Region North America Europe Asia Pacific Rest of World 유럽 (7.4 B USD (‘14) / CAGR 6.4%) : 가장 큰 단일시장이나, 성숙 시장으로 성장률은 높지 않음 아시아 (5.2 B USD (‘14) / CAGR 9.6%) : 도시/산업화, 인구증가로 인한 식량 수요 증가 대응 북미 (3.4 B USD (‘14) / CAGR 11.8%) : 미국($1.8 B), 멕시코($1.6 B) 중심 시장 성장 - 미국 : 도시 인접 시설원예 및 도시 내 식물공장 증가, 기존 온실 자동화 솔루션 도입 가속화
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스마트 팜 (Smart Farm) 시장 (사업방향 및 시장규모)
스마트 팜 시장 ■ Market Dynamics1) ■ Key Findings 신기술 도입 및 시설도입에 보수적인 시장 인력 운영의 효율화를 위한 Automation 기술의 증가 Data 기반의 재배 기술 축적 및 개선 발달된 제어 기술 중심의 기술/서비스 통합 제공 필요 Drivers 전통적 경작기술 대비 높은 생산량 기존 농업환경에 열악한 기후적 조건 고령화 및 인당 경작면적 감소 Constraints 상업용 온실의 높은 초기투자비용 온실재배에 대한 기술적 배경지식 부족 및 혜택에 대한 확신 부족 Opportunities 인건비 등 운영비 절감에 기여 가능한 신기술 도입 증가 농경의 과학화에 기여할 생육 DB 필요성 부각 Rooftop farming의 증가 추세 Challenges 기술 간 통합 추세 1) 국내 시설원예 설비업계 인터뷰 결과 Market Dynamics: Commercial Greenhouse Market Global Trends & Forecasts to 2020, Markets & Markets 2015
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스마트 팜 (Smart Farm) 시장 (사업방향 및 시장규모)
스마트 팜 시장 ■ Global Player 주요 경쟁력 ■ 최근 업체 동향 영업역량 강화 턴키사업(EPC) 수주를 통한 부가가치 최대화(솔루션 + 서비스 매출) Evonik(외피)도 구조물 턴키사업을 통해 원자재(PMMA) 등 판매수익 창출 Netafim(관개)은 턴키사업 이행 서비스를 통해 솔루션 판매수익도 창출 Tomato의 잎 제거 로봇 deleafer 도입 (Priva) 노동력 최소화를 위한 자동화 영역 확대(Logiqs ) (eg. Rutishauser 자동롤링벤치시스템) Automation 역량/영역 확대 외부 채널 기반 시장 확대를 위하여 지역 딜러/파트너십 혹은 지사 활용 Philips(HPS), Priva(환경제어) 등 턴키사업자1)와 계약 또는 파트너십 Netafim(관개설비)은 지사 설립을 통한 시장 확대(26개국 112개 지역) Xenemetrix 인수로 현장 성분 분석 Data 축적 (Netafim) Data 축적 및 분석 (Priva, Certhon, Hortimax) 곡물수요예측 시스템 구축 가능 Big Data 영역 확대 솔루션 차별화 지역/작물별 특화된 생육환경 조성 및 관개기술 적용 통한 고객 니즈 대응 Priva와 Hortimax(환경제어)는 재배에 특화된 환경제어 및 양액 제공 Netafim(관개설비)는 관개용수가 부족한 상황을 타개한 점적 관개기 술(Dripper)로 인도 및 중동 시장 공략 신규라인업 Linx Greenhouse (Nexus Corp.) -저가형 Greenhouse 솔루션 에너지효율화 솔루션 ‘Greenpower LED’ (Philips) Line-up 다양화 움직임 생산성을 최대로 끌어올릴 수 있는 시설 농가의 요구에 대응 Philips(LED), Priva(환경제어) 등 최적 생육환경 조성으로 Premium 시장 점유 인당 경작면적 제고 위한 자동화 영역은 Priva, Hortiplan 등 기업들의 각축장
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스마트팜 시장 동향
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스마트팜 정의
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출처: 농림축산식품부
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스마트팜 도입 배경
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스마트팜 정책
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스마트팜 고객 니즈
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국내 농업의 현실(1/3) 출처: SKT
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국내 농업의 현실(2/3)
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국내 농업의 현실(3/3)
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출처: 농촌진흥청
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출처: 농촌진흥청
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출처: 농촌진흥청
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출처: 농촌진흥청
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출처: 농촌진흥청
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출처: 농촌진흥청
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출처: 농촌진흥청
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출처: 농촌진흥청
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출처: 농촌진흥청
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출처: KT
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출처: KT
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스마트팜 구성
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원격 스마트팜 시스템
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스마트팜 구성도 출처: http://www.smartfarmkorea.net 구분 세부내역 환경센터 내부
온도, 습도, CO2, 토양수분(토경), 양액측정센서(양액농도 EC, 산도 PH), 수분센서(배지) 등 외부 온도, 습도, 풍향/풍속, 강우, 일사량 등 영상장비 적외선카메라, DVR(녹화장비) 등 시설별 제어 및 통합제어 장비 환기, 난방, 에너지 절감시설, 차광 커튼, 유동팬, 온수/난방수 조절, 모터제어, 양액기 제어, LED 등 최적 생육환경 정보관리시스템 실시간 생장환경 모니터링 및 시설물 제어 환경 및 생육정보DB 분석시스템 등
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스마트 농업 생태계
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개발 전략
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출처: 농촌진흥청
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출처: 농촌진흥청
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출처: 농촌진흥청
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출처: 농촌진흥청
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출처: 농촌진흥청
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출처: 농촌진흥청
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출처: 농촌진흥청
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출처: 농촌진흥청
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출처: 농촌진흥청
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출처: 농촌진흥청
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국내 스마트팜 설치 동향
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