한국 농기계산업은 1978년에 제정된 「농업기계화촉진법」의 영향으로 비약적인 발전을 거듭해 왔다. 주곡자급의 농업기반 마련은 물론 연간 시장규모가 2.2조원 규모로 커졌고, 2018년부터는 농기계수출도 10억달러를 넘어섰다. 농기계 생산업체도 600여개사에 이르고 종사자만해도 2만여명에 달한다. 그러나 거기까지다. 세계 농기계시장은 2019년 1404억달러, 2021년 1568억달러, 2025년 1913억달러, 2030년에는 2431억달러 등 연평균 5.1%의 고도성장이 예상되고 있는데 반해 우리 농기계산업은 10년째 제자리걸음이다.

문제는 우리 농기계산업의 미래전망이 앞으로 더 어둡다는 점이다. 선진 각국은 농업생산성을 높이기 위한 기술혁신을 거듭하며 IT 기반 복합제어기술을 적용한 고부가가치 첨단농기계 개발을 통해 기술격차를 더욱 벌리고 있어 시장잠식은 물론 기술종속마저 우려되고 있다. 특단의 대책이 마련되지 않는다면 우리 농기계산업의 몰락(?)은 정해진 수순이라는 비관적 전망까지 나오고 있다.

다행히 최근 한국농업기계학회 주도로 한국 농기계산업의 현황을 진단해보고 세계시장과 비교해 산업경쟁력을 좁힐 수 있는 대안을 마련해 주목을 받고 있다. 농기계산업의 환경적 분석부터 시장동향, 산업경쟁력 분석, 전문기관의 필요성과 역할, R&D 강화방안, 전문인력 양성, 정책마련 및 지원방안 등 한국 농기계산업을 고도화하기 위한 방안이 총망라되어 우리 농기계산업 관계자들이 함께 고민해 볼 수 있는 자리가 될 것으로 생각된다. 본지는 연간기획으로 5회에 걸쳐 ‘한국 농기계산업 고도화 방안’에 대한 용역보고서 내용정리와 연구자와의 인터뷰 내용을 소개한다.

“정밀농업 수요확대로 교육필요성 높아져”

▶농기계 기술현황

△4차 산업혁명 기술 : 빅데이터, 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 자율주행, 디지털 트윈, 블록체인 등의 새로운 기술 보급에 따른 최근 농업도 디지털화 첨단화 등이 수행되고 있다. 기존 경험적 방법의 농법들이 실시간 생육량 모니터링, 생산량 예측 등과 같은 데이터화가 가능해졌으며, 로봇 농기계 등의 다양한 첨단 기술이 개발되고 있다.

△글로벌 농기계산업 트렌드 전환 : 세계 각국은 4차 산업혁명으로 인한 ICBM(IoT, Cloud, Big Data, Mobile)과 관련 기술들이 발전함에 따라 농기계 자율주행, 드론과 위성 등을 활용해 농경지에 변량 시비하는 등의 정밀농업 구현을 위한 시스템 개발 및 성능 개선에 힘쓰고 있다. 최근 농업과 기술을 합친 에그테크(Agriculture+Technology) 기업에 대한 투자가 미국, 유럽 등의 농업 선진국을 중심으로 이뤄지면서 기술개발은 지속적으로 이루어질 것으로 전망된다. 전 세계 농기계 회사들은 단순 농기계 제조에서 그치는 것이 아니라 농작물 생산성과 고효율 작업을 위해 농경지와 농기계를 포함한 농업 전 주기를 관리하는 종합 솔루션을 개발하고 있는 추세이다.

▶교육환경의 변화

△언택트 시대 : 포스트 코로나19 시대는 언택트 사회가 뉴노멀로 자리 잡을 것으로 예상되고 있다. 에듀테크에서 제공한 자료에 따르면, 여러 가지 교육방식 중 실시간 쌍방향 교류는 약 26% 수준으로 나타났으며, 콘텐츠 활용 중심은 60%, 과제수행 중심은 약 10%로 나타났다. 이외에도 다양한 방식을 활용해 교육이 수행된 것으로 나타났다. 비대면 수행방식의 경우 현장에서의 협업 및 과제 등이 불가능한 형태로 수행되기 때문에, 효과적인 실습운영이 가능한 비대면 교육 프로그램 개발이 필요한 것으로 지적됐다.

효과적인 원격학습을 위해서는 인공지능(AI), 가상/증강현실(VR/AR) 등 데이터와 소프트웨어 중심의 다양한 학습도구를 활용하는 양방향 디지털 학습 플랫폼 도입이 필요하다. 특히 농기계 전공은 다양한 농기자재에 대한 설명과 실습 등이 필요하므로 농기계 전공 특성에 적합한 플랫폼 개발이 필요할 것으로 판단된다.

“농기계전공 학부생 취업률 60% 불과”

△농기계 전공 학부생 현황 : 농기계 학과 학부생 재학생 수는 전체적으로 감소하고 있는 것으로 나타났으며, 이는 농기계 학과 정원이 전체적으로 감소했기 때문으로 판단된다. 2016년 전국의 농기계 학과 학부과정 재학생은 1,413명으로 나타났으며, 2020년에는 1,237명으로 나타났다. 재학생 수가 2020년에 2016년 대비 약 12% 감소했다.

최근 5년동안 전국 농기계 학과 학부생 학생들의 취업률은 약 60% 내외로 나타났다. 농기계 학과 취업률은 2016년부터 2019년 까지 지속적으로 감소해 57%까지 그 수치가 떨어졌으나, 최근 스마트팜 등 다양한 신사업으로의 확대로 2020년 반등해 63%로 나타났다. 농기계 전공의 취업은 농기계와 더불어 일반기계, 전기전자, 식품 등 다양한 분야로 취업이 이뤄지고 있다. 기계직렬로는 농기계 및 일반기계 회사들 있으며, 전기 전자 및 IT 분야에서도 다양한 기업체에 취업이 가능한 것으로 확인됐다. 또한 각종 공무원 및 고시 등을 통해서 관련 공공기관에 취업을 하고 있는 것으로 나타났다.

△농기계 전공 대학원생 현황 : 국내 농기계 학과 대학원 재학생의 수는 2019년까지 지속적으로 증가했으며, 2020년 소폭 감소했으나, 지속적으로 증가하는 경향을 보이고 있다. 2016년 농기계 학과 대학원 재학생은 119명으로 나타났으며, 2020년에는 258명으로 2016년 대비 약 110% 이상 증가한 것으로 나타났다. 이는 농기계 산업이 4차산업 혁명과 융복합해 스마트팜 등으로 확대되면서 전문인력의 필요성이 증가했기 때문으로 판단된다.

전국 농기계 학과 대학원의 취업률은 학부과정에 비해 전반적으로 높은 수치를 보이고 있다. 대학원 과정 졸업에 따른 전문성 배양 및 관련 경험을 보유했으며, 이를 통해 취업률이 상승한 것으로 판단된다. 따라서 농기계 분야는 대학원 과정을 통한 전문인력의 필요성이 더 높다는 것을 알 수 있다.

농기계 학과 대학원생의 취업률은 2016년부터 2019년까지 약 80% 내외의 수치를 보였으며, 2020년 98% 까지 증가한 것으로 나타났다. 최근 농기계 분야가 타 분야와 융복합됨에 따라 전문인력의 필요성이 증가하고 있으며, 이에 따라 취업률도 상승한 것으로 판단된다. 취업분야로는 농기계, 일반기계, 전기 및 전자, 식품 및 생물, 공공기관으로 나타났다. 기계직렬로는 농기계 및 일반기계 회사들 있으며, 전기 전자 및 IT 분야에서도 다양한 기업체에 취업이 가능한 것으로 판단된다. 또한 각종 공무원 및 고시 등을 통해서 관련 공공기관에 취업하고 있는 것으로 나타났다.

▶국내 대학의 학부과정 현황

△강원대학교 바이오시스템공학과 : 공학기초 및 전통 농기계 교과목이 중점적으로 개설되어 있다. 정밀농업 관련 교과목들도 다양하게 개설됐으며, 바이오시스템로봇공학를 개설해 지능화 관련 교육이 진행되고 있다. 특히 마이크로재료공학 등 바이오 재료 관련 융복합 교과목이 눈길을 끈다.

△경북대학교 생물산업기계공학과 : 공학기초 및 전통 농기계 교과목이 중점적으로 개설되어 있다. 정밀농업, 인공지능응용실습, 스마트생물산업기계공학 등 지능화 관련 교과목이 편성되어 있다.

△경상대학교 생물산업기계공학과 : 공학기초 및 전통 농기계 교과목이 중점적으로 개설되어 있다. 정밀농업 관련 교과목과 생물산업로봇공학 등 지능화 교과목은 물론 농업정보공학, 생체시스템공학 등 바이오 재료 관련 융복합 교과목에 대한 강의도 개설되어 있다.

△공주대학교 스마트팜공학과 : 공학기초, 전통 농기계 과목과 더불어 다양한 정밀농업, 지능화, 융복합 과목이 개설되어 있다. 정밀농업, 스마트팜로봇공학, 스마트자동제어 및 실습의 지능화 교과목은 물론 스마트생물산업의 현황 및 이해를 통한 농업현장 실무교육이 진행되고 있다.

△부산대학교 바이오산업기계공학과 : 공학기초, 전통 농기계, 정밀농업 관련 교과목들도 다양하게 개설되었으며, 생물산업로봇공학 등의 지능화 관련 교육과 인간공학, 생체운동학 등의 융복합 교과목이 편성되어 있다.

△서울대학교 바이오시스템소재학과 : 공학기초 및 전통 농기계의 교과목은 물론 환경시스템 및 제어와 관련 정밀농업 교과목이 편성되어 있으며, 바이오시스템공학, 생체물성공학 등 다양한 바이오 관련 교과목이 개설돼 융복합 교육이 진행되고 있다.

△성균관대학교 바이오메카트로닉스학과 : 타대학 대비 전통 농기계의 교과목수는 적으며, 정밀농업, 지능화 분야의 교과목이 많이 개설됐다. 특히 생체 재료 등 다양한 바이오 관련 융복합 교육과정이 개설돼 농기계보다는 융복합 분야로 교육과정의 중심이 이동한 것으로 판단된다.

△순천대학교 바이오식품기계공학과 : 공학기초, 전통 농기계의 교과목이 편성됐으며, 특히 전통 농기계 관련 교과목의 많이 개설되어 있다. 정밀농업 외에도 산업기계 창의종합설계를 통해 현장중심 교육이 진행되고 있으며, 생체역학 개론 등 농기계를 넘어 융복합 교육이 진행되고 있다.

△전남대학교 생물산업기계공학과 : 공학기초, 전통 농기계 외에도 정밀농업 관련 교과목이 다양하게 개설됐으며, 바이오시스템로봇 등의 지능화 교육과 나노바이오공학, 조직공학 및 실습 등 바이오 재료 관련 융복합 교과목이 편성되어 있다.

△전북대학교 생물산업기계공학과 : 공학기초, 전통 농기계, 디지털농기계개론, 원예산물시스템공학, 스마트팜환경제어 등 다양한 정밀농업과 인공지능, 데이터 분석 등 지능화 관련 교과목이 편성되어 있다.

△충남대학교 바이오시스템기계공학과 : 공학기초, 전통 농기계는 물론 바이오시스템 산업연구, 바이오시스템첨단기술 입문 등 현장 실무능력 배양을 위한 교과목을 개설되어 있다. 정밀농업 관련 교과목들도 다양하게 개설됐으며, 바이오로봇 등 지능화 관련 교과목도 편성되어 있다.

△충북대학교 바이오시스템공학과 : 공학기초, 전통 농기계 및 정밀농업 관련 과목들을 중심으로 개설되어 있으며, 국내산업 현실에 맞춘 전통 농기계를 중심으로 관련 교과목이 편성되어 있다.

△국내 대학 학부과정의 전공분류 : 국내 농기계 학과에서 학부과정으로 개설한 과목의 경우, 공학기초 분야가 42%, 전통 농기계 분야가 30%, 정밀농업 분야가 16%, 융복합 분야가 7%, 지능화 분야가 5%인 것으로 나타났다. 즉 공학기초와 전통 농기계 교과목이 72%로 국내 농기계 학과의 교육은 대부분 전통 농기계를 중심으로 관련 교과목이 진행되고 있으며, 스마트팜 등 첨단 교과목의 비율은 28%로, 이중 정밀농업 교과목이 16%로 나타나 국내 농기계 학과의 교육과정은 전통 농기계에서 정밀농업 교육단계로 변화하고 있음을 알 수 있다.

▶해외 대학의 학부과정 현황

△Texas A&M University / Biological and Agricultural Engineering : 공학기초에서 전통 농기계를 넘어 정밀농업, 지능화, 융복합 과목까지 다양한 교과목이 개설되어 있다. 이는 교육과정이 최근 농기계 시장의 기술필요성을 잘 반영하고 있음을 보여주고 있다.

△Illinois State University / Agricultural Engineering : 전통 농기계와 정밀농업의 교과목이 집중되어 개설되어 있으며, 전통 농기계 중 비도로 차량에 대한 과목들이 다양하게 개설되어 트랙터 관련 교육이 활발히 진행되고 있다. 또한 최근 농기계 산업동향에 맞춘 지능화, 전동화 등의 융복합 교과목이 편성되어 있다.

△Iowa State University / Agricultural Engineering : 공학기초, 전통 농기계와 더불어 정밀농업 관련 교과목이 편성되어 있으며, 특히 자율주행 등의 지능화, 농기계와 농업환경 융복합 교과목이 편성되어 있다.

△Purdue University / Agricultural Engineering : 공학기초, 전통 농기계, 융복합 교과목이 편성되어 있으며, ASM(Agricultural Systems Management) 이라는 프로그램을 통해 학부생이 자기주도적으로 프로젝트를 수행하고 사업화와 연계할 수 있도록 운영하고 있다.

△Kansas State University / Agricultural Technology Management : 공학기초, 전통 농기계, 정밀농업 등의 교과목이 편성되어 있으며, Technology Electives와 같이 어떤 교과목을 배울지에 대한 선택권을 국내 대학보다 조금 더 폭넓게 제공하고 있다.

△교토대학 / Department of Agricultural and Environmental Engineering : 공학기초, 전통 농기계, 정밀농업 관련 교과목이 편성되어 있다. 미국, 유럽 등의 농기계 산업을 배울 수 있는 교과목도 운영하고 있으며, 대학원 연구실에서 긴밀한 소통과 상호지도를 통해 전문성을 높이는 프로그램을 운영하고 있다.

△훗카이도대학 / Department of Biological Environment Engineering : 공학기초, 전통 농기계를 기반으로 정밀농업, 자율주행과 같은 지능화 관련 교과목이 집중 배치됐다. 이는 농기계 산업에서 자율주행에 대한 필요성이 증가됨에 따라 교육과정도 이를 반영하고 있는 것으로 판단된다.
△해외 대학 학부과정의 전공분류 : 해외 농기계 대학에서 학부교육 과정은, 공학기초 분야가 34%, 전통 농기계 분야가 18%, 정밀농업 분야가 22%, 융복합 분야가 16%, 지능화 분야가 10%인 것으로 나타났다. 국내 대학보다 전통 농기계에 대한 비중은 낮추고, 정밀농업, 지능화, 융복합의 비중을 높이고 있는 것에 비춰 농기계 시장변화을 반영한 교육과정을 운영하고 있는 것으로 판단된다.

▶국내 대학의 대학원과정 현황

△국내 대학원 과정 : 대학원 과정이 개설된 국내 대학으로는 ▷강원대학교(바이오시스템공학과) ▷경북대학교(생물산업기계공학과) ▷경상대학교(바이오시스템공학과) ▷부산대학교(바이오산업기계공학과) ▷서울대학교(바이오시스템공학과) ▷성균관대학교(바이오메카트로닉스학과) ▷순천대학교(농기계공학과) ▷전남대학교(지역바이오시스템공학과) ▷전북대학교(생물산업기계공학과) ▷충남대학교(생물생산기계공학과) ▷충북대학교(바이오시스템공학과) 등이 있다.

△국내 대학원의 교과과정 : 학부과정 대비 정밀농업, 지능화, 융복합 관련 교육과정이 많이 개설되어 있으며, 이에 더해 현장과 연계한 현장실습 교과목(강원대), 밭농업 센터활용(경북대), 데이터처리·인공지능(경상대), 학부과정 고도화(서울대·부산대) 등이 추진되고 있다.

△국내 대학원 과정의 전공분류 : 국내 농기계 학과의 대학원 과목은 공학기초 분야가 26%, 전통 농기계 분야가 33%, 정밀농업 분야가 21%, 융복합 분야가 10%, 지능화 분야가 10% 인 것으로 나타났다. 전통 농기계 분야가 30% 이상의 가장 높은 수치를 보이고 있으나, 정밀농업을 중심으로 지능화 및 융복합 과목들에 대한 과목 개편의 움직임을 보이고 있으며, 대학원 과정은 학부과정과 달리 최근 농기계 산업 트렌드 변화에 따라 기존 공학기초 및 전통 농기계 중심의 교육과정을 정밀농업, 지능화 및 융복합 중심의 교육과정으로 개편되고 있는 것으로 판단된다.

▶해외 대학의 대학원과정 현황

△해외 대학원 과정 : 대학원 과정이 개설된 해외 유명 대학으로는 ▷Kansas State University(Biological and Agricultural Engineering) ▷Iowa State University(Agricultural and Biosystems Engineering) ▷Purdue University(Agricultural Engineering) ▷Texas A&M University(Biological and Agricultural Engineering) ▷llinois State University(Computational Bioengineering) 등이 있다.

△해외 대학원의 교과과정 : 학부과정 대비 전통 농기계를 중심으로 이를 활용할 수 있는 다양한 형태의 융복합 과목들이 개설되어 있으며, 최근 산업변화와 기술 트렌드에 맞춰 과목들을 개편하고 있는 것으로 판단된다.

△해외 대학원 과정의 전공분류 : 해외 농기계 대학원 과정의 과목들의 경우공학기초 분야가 28%, 전통 농기계 분야가 22%, 정밀농업 분야가 8%, 융복합 분야가 24%, 지능화 분야가 18% 인 것으로 나타났다. 최근 4차 산업혁명에 따라 지능화 및 융복합 관련 연구자들에 대한 소유가 증가하고 있고, 이에 맞춰 관련 과목들의 교육과정들을 개편한 것으로 판단된다. 또한 공학기초 및 전통 농기계 분야는 20% 이상을 유지하면서, 농기계 기반으로 지능화 및 융복합을 수행할 수 있는 인재들을 양성하고 있는 것으로 판단된다.

▶전문인력 양성 위한 교육과정 정비 필요성

△농기계산업 변화에 따른 교육과정 개발 : 농기계 산업은 전통 농기계를 기반으로 ICT/IoT, AI 등과 융복합해 기존 기계장비 개발에서 솔루션 개발로 이미 변모하고 있지만 교육과정은 이를 반영하지 못하고 있다. 농기계산업 변화, 해외 우수학교의 사례를 벤치마킹해 농기계산업을 리딩할 수 있는 교육과정을 정비하는 것이 필요하다.

△학부과정과 대학원과정의 개선 : 국내 교육과정은 전통 농기계에 집중하고 있으나 해외 교육과정은 전통 농기계에서 정밀농업, 지능화, 융복합 분야로 무게 중심이 이동하고 있다. 국내 농기계산업 현실을 고려할 때, 전통 농기계의 교육은 필요하지만 해외 수출시장 및 농기계산업 변화를 감안해 첨단 농기계 분야로의 체계적인 교육과정 개편이 필요하다. 특히 해외 학부과정은 대학원 연구실과의 연계과정을 정규 교과목으로 채택하고 있으며, 인턴쉽, 연구 프로젝트 등의 실전 연구에 대한 교과목이 활성화되고 있다. 대학원 연구실과의 연계과정, 연구 프로젝트의 정규 교과목 개설을 통한 학부생의 실전 연구능력을 향상키는 것이 필요하며, 농기계 산업체 외에 다양한 농업관련 공공기관과의 인턴쉽 프로그램 개발이 필요하다. 또한 해외 사례와 같이 학교 단위를 넘어 지역단위, 전체 농기계 학교단위의 산업체 참여형 경진 프로그램을 운영하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

국내 대학원 교육과정은 전통 농기계에서 정밀농업, 지능화, 융복합 분야에 걸쳐 다양한 농기계 산업분야로의 교육과정을 운영하고 있다. 해외 대학원은 정밀농업, 지능화, 융복합 분야에 더 집중하고 있는 것에 비춰 국내 대학원도 시장환경 변화에 좀 더 신속하게 대응하는 것이 필요하다. 또한 언택트 시대를 고려해 농기계과의 교육특성을 반영할 수 있는 다양한 e러닝 및 비대면 교육 프로그램 마련도 필요할 것으로 판단된다.

▶취업 활성화를 위한 제언

△취업분야 확대 : 농기계기업 및 관련 공공기관의 채용규모는 농기계전공 졸업생 수에 비해 현저히 부족하다. 이로 인해 농기계 전공자가 전공을 살리지 못하고 타 분야로 취업하는 경우가 발생하고 있다. 농기계 시장규모 및 산업규모의 확대에 따른 취업분야에 대한 재설정이 필요하다. 특히 농기계 임대사업소, 골프장 등 농기계를 일정규모 이상 보유하고 있는 사업장에서는 농기계 전공자의 채용을 의무화하는 제도 마련이 필요할 것으로 판단된다.

△농기계 자격증 활성화 : 농기계 산업기사, 기사 등 관련 자격증은 있지만 일반기계 산업기사, 기사 등의 자격증에 비해 활용성이 부족해 응시율이 지속적으로 감소하고 있다. 농기계분야 취업 시 응시자격에 있어 농기계전공 혹은 농기계 자격증을 필수로 해 활용성을 높이는 방안이 필요하다.

△원스톱 취업 프로세스 구축 : 대학의 교육과정이 농기계 산업현황을 적극적으로 반영할 수 있도록 산업체 연계과정 개설이 필요하다. 산업체에서는 대학의 우수인력을 조기 확보하고 대학에서는 산업체 맞춤형 교육과정을 운영할 수 있는 취업 연계과정 개설이 필요하다. 특히 학부생 캡스톤디자인, 인턴쉽과 더불어 대학원생을 대상으로 하는 산업체 연계 교육과정 개설이 마련될 필요성이 있다.

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