Vertex AI와 Google Earth로 위성 데이터 분석
Gemini 2.5 Flash의 멀티 모달 분석으로 논 관리 인식
Gemini와 NotebookLM으로 농업 데이터 지식화
땡스카본은 AI와 위성 기술로 벼농사 메탄을 줄이는 솔루션을 구축했습니다. 구글 클라우드로 사진과 위성 데이터를 분석해 탄소 배출권 사업의 투명성과 경제성을 높였고, Gemini로 농업 기술을 자문하며 농가의 참여를 이끌어냈습니다.
기후변화에 대한 위기는 이제 단순한 불안을 넘어 당장 해결해야 하는 가장 시급한 문제로 꼽히고 있습니다. 하지만 세계적으로 기후 변화의 주범으로 꼽히는 탄소 발생은 계속해서 늘어나고 있습니다. 탄소 발생 증가의 이유 중에는 다소 의외인 것들이 많습니다. 농축산업을 그 한 예로 들 수 있습니다. 메탄은 이산화탄소보다 훨씬 높은 온실가스 효과를 내는데, 농업 분야는 전체 메탄 발생량의 약 40%를 차지하고, 그 중에서 절반 가까이는 가축의 장내 발효와 분뇨 처리 과정에서 일어납니다.
우리의 주식인 벼농사도 심각한 메탄 발생처입니다. 논은 세계 메탄가스 발생의 10% 이상을 차지하는 것으로 알려졌습니다. 전 세계 항공 산업이 배출하는 온실 가스보다 더 큰 영향을 끼치고 있다고 합니다. 국내 기후 테크 스타트업인 땡스카본은 잠시 동안 논의 물을 빼는 것으로 탄소 발생을 줄이는 AWD(Alternate Wetting and Drying)라는 농법에 주목했습니다. 위성 지도와 Gemini를 비롯한 AI 기술은 이 새로운 농업 기술을 아시아의 수많은 농업 현장에 안착시켜 논에서 발생하는 메탄을 크게 줄여 나가고 있습니다.
일반적으로 벼를 키우는 논은 농사를 짓는 내내 물을 가득 채워둡니다. 항상 물과 양분을 공급하고 온도 조절과 잡초 제거 효과가 있기 때문입니다. 벼농사가 시작된 이후 논에 물을 채워두는 것은 너무나 당연한 일이었습니다. 하지만 이 방법이 장점만 있는 것은 아닙니다. 논에 물이 채워지면 토양에 산소가 부족해지면서 미생물들이 논 안에 있는 볏짚이나 풀 등 유기물을 먹이로 활동을 합니다. 그 과정에서 메탄 가스가 생성됩니다. 사실상 논에서는 벼와 메탄이 함께 생산되는 셈입니다.
논의 탄소 발생 문제를 해결하기 위한 방법 중 하나로 논의 물을 바꾸는 방법이 있습니다. 벼 농사가 이뤄지는 동안 특정 시점에 두 번까지 물을 배출해서 논을 말린 뒤에 다시 물을 채우기만 하면 됩니다. 이승호 땡스카본 CTO는 이 온실 가스 배출을 줄이기 위한 노력을 직접적인 경제 가치와 연결해 그 효과를 높이는 것이 궁극적인 목표라고 말합니다.
“논의 박테리아 중 일부는 산소가 없는 환경에서 유기물을 분해해서 메탄을 발생하는데, 물을 내보내면 땅에 산소가 닿으면서 박테리아가 제거되 메탄의 발생이 크게 줄어듭니다. 여러 연구 조사 결과 메탄가스 배출량을 40%까지 줄이고, 농업용수도 오히려 적게 쓴다고 합니다. 그저 특정 시점에 물을 배출하고 논을 말리는 것으로 기후 변화를 막을 수 있는 간단한 방법이지요.”
하지만 실제 농가에서는 이 저탄소 논물 관리법이 대중화되지 않았습니다. 땡스카본은 전 세계 농가들이 정해진 방법으로 논을 관리하면 그 만큼의 노력을 탄소 배출권으로 공식 인증해 주고, 이를 국가, 기업 등 필요로 하는 곳에 거래할 수 있도록 해 줍니다. 기후변화를 막기 위한 노력에 직접적인 대가를 주어서 더 나은 환경을 만들어내는 것입니다.
물론 그 과정이 쉽지는 않습니다. 땡스카본은 미리 약속된 농가들과 협의를 통해서 올바른 농업 방법을 알려주고, 실제로 약속된 시기에 물을 빼고 논을 말렸는지 체계적인 검증 시스템을 만들었습니다. 실제로 이렇게 논 관리가 이뤄지는 것을 수치화한 헤임달(Haimdall) 시스템은 UNFCCC(기후 변화에 관한 유엔 기본 협약, United Nations Framework Convention for Climate Change)를 통해서도 인정을 받았습니다. 실제로 국제 시장에서 거래될 수 있는 탄소 배출권의 가치를 체계화했다는 이야기입니다.
글로벌 위성 기업들과 협업해서 논의 상황을 확인하는 것을 떠올렸습니다. 특정 시점에 고해상도 위성 지도를 확인해서 실제 논에 물이 빠진 것을 확인할 수 있었습니다. Vertex AI를 통해 위성 지도에서 물을 판별하는 모델을 개발했고, 이를 통해서 직접 논에 가보지 않아도 물을 내보냈다는 것을 확인할 수 있었습니다. 그리고 이 위성 데이터는 Google Earth를 통해 체계적으로 관리되고 있습니다.
이승호
땡스카본 CTO
땡스카본의 헤임달 솔루션은 농업 현장의 변화를 돕기 위해 두 가지를 목표로 했습니다. 데이터의 투명성, 그리고 경제성의 확보입니다. 이전에는 실제 물을 뺐는지 확인하기 위해서 논에 수심 센서를 심어두기도 했는데, 이는 직접적인 비용이 높고, 고장이나 도난 등 유지보수도 쉽지 않았습니다. 답은 간단했습니다. 진짜 물을 뺐는지 투명하게 인증하기만 하면 됐습니다.
땡스카본은 위성 지도를 Google Earth 위에 직접 매핑했습니다. 위성 지도는 광학 이미지가 아니라 레이더 방식으로 수집됩니다. 이 때문에 벼가 자라도 물이 있는지 없는지를 쉽게 판단할 수 있었습니다. 땡스카본은 Vertex AI를 통해서 자체 분석 모델을 개발해 정확도 99.6% 수준으로 AWD의 배수가 이뤄졌는지 판단할 수 있었습니다. 이 이미지 데이터는 Google Earth에 입혀 시각화하고, 논 경계를 구분해서 정확도를 높입니다.
Google Earth의 위성 정밀도는 매우 높고, 위성 지도를 실제 구 형태의 Google Earth에 입힐 수 있어서 평면 지도보다 훨씬 정확하게 논의 관리 현황을 읽을 수 있었습니다.또한 업데이트도 빠르기 때문에 논의 정확한 위치 정보와 면적을 파악할 수 있습니다. 업데이트 주기도 빨라서 땡스카본이 갖고 있는 위성 데이터와 비교해볼 수 있는 지리적 정보들이 많이 있었습니다.
땡스카본은 국제 시장에서 데이터의 신뢰를 얻기 위해 여기에 한 가지 검증 방법을 더 제시했습니다. 농부들이 직접 논의 사진을 찍도록 하는 것입니다. 농부들은 논의 물을 두 번 빼고 채우는 과정을 2장의 사진으로 증명합니다. 앱에 사진을 올리기만 하면 됩니다.
“처음에는 논의 물을 파악할 수 있는 인공지능 모델을 설계하려고 했습니다. 그런데 개발 과정에서 Gemini 2.5의 멀티 모달 엔진을 떠올렸습니다. Gemini에게 논에 물이 있는지 없는지 묻는 것이 전부였습니다. Gemini는 놀라울 정도로 기준에 맞춰 정확하게 판단을 했습니다.”
이승호 CTO는 Gemini 2.5 Flash를 이용해 문제를 간단하게 풀어냈습니다. 별도의 모델을 개발할 필요도 없었고, 사람이 하나하나 사진을 확인하지 않아도 논 관리에 대해 정확한 판정이 내려졌습니다. Gemini 2.5 Flash는 사진 한 장을 판독하는 데에 몇 십원 정도의 토큰이면 충분했습니다.
논의 사진을 분석해 물 관리를 분석하는 모델을 구상했습니다. 하지만 멀티모달을 기반으로 하는 Gemini 2.5 Flash는 놀라울 만큼 빠르고 정확하게 이미지를 판단했습니다. 덕분에 별도 모델의 개발과 학습, 튜닝 등의 노력 없이도 본질적인 목표인 논의 데이터를 바탕으로 한 서비스를 빠르게 완성할 수 있었습니다
이승호
땡스카본 CTO
Gemini는 농업 현장에도 도움을 줍니다. 온실가스를 줄이기 위한 땡스카본과 농업 현장의 노력은 훌륭하지만 여전히 많은 농가에서는 농사 중에 물을 빼는 것에 대해 두려움을 갖게 마련입니다. 수 천 년 동안 이어져 온 농사 방식을 거스르는 것이니 말이지요.
그래서 탄소 배출권을 통한 부가적인 수익 외에도 농업의 현대화, 효율화를 돕는 서비스를 함께 제공합니다. 캄보디아 등 농사에 대한 기술이 많이 발달하지 못한 국가에서는 이따금 병충해 등에 대한 대응에 어려움을 겪기도 합니다. 적절한 농업 기법을 전수하면서 생산량을 높이는 것은 논물 관리법을 설득하는 가장 효과적인 방법이었습니다. 실제로 논에 물을 빼면 병충해 위협이 크게 줄어들고 벼가 더 단단하게 뿌리내릴 수 있습니다. 농업 기술에 대한 변화를 제시하는 것이지요.
초기에는 국내의 농업 전문가들을 보내는 방법을 고민했습니다. 하지만 국내에서 농업 전문가들과 각 국가의 농업 기술 현황을 분석하고 적절한 대응법을 연구해 Gemini 2.5에 학습을 시켜보니 놀라운 결과가 나타났습니다. 챗봇 형태로 질문하면 적절한 대응법을 알려주고 더 나은 농사법을 제안해주었습니다.
‘리다’라고 이름 붙인 이 서비스는 각 국가의 농업 현장에서 높은 인기를 누리고 있습니다. 농부들은 수시로 대화를 통해 농사 기법을 상의하고, 적절한 방법으로 생산량을 높입니다. 논에 물을 빼는 것 역시 그 중 하나로 인지되면서 자연스러운 참여가 이뤄지고 있습니다.
특히 Gemini는 전 세계 언어에 대한 이해도가 아주 높고, 텍스트 뿐 아니라 음성 인식 측면에서도 뛰어났습니다. 동남아시아 일부 국가들은 스마트폰의 텍스트 입력이 까다로워서 음성 인식이 대중적으로 쓰이는데, Gemini 2.5 Flash는 자연스럽게 말로 대화를 주고받을 수 있는 기반을 마련해 주었습니다.
땡스카본이 온실가스 문제를 풀어내는 근본적인 방법은 결국 데이터를 통해 가치를 만들어내는 데에서 출발합니다. 그리고 그 과정에서 Gemini와 NotebookLM 등 구글 클라우드의 인공지능 활용도는 점점 높아지고 있습니다. 데이터와 인공지능은 온실 가스 문제와 함께 농업의 접근 방법을 바꿀 수 있는 가능성을 보여주기 때문입니다.
리다의 농업 도우미 역할은 계속해서 발전하면서 적절한 비료량, 물 관리 방법 등을 논의하고, 더 나아가 논의 데이터들을 바탕으로 대략의 생산량을 예측하는 서비스도 준비중입니다. 이를 통해서 전통적인 농가들의 적극적인 참여를 이끌어냅니다. 땡스카본의 이런 접근 방법은 2024년 다보스 포럼의 그로우 아시아 이노베이션 챌린지에서 글로벌 톱 2 기술에 들기도 했습니다.
“기술을 활용해 효율을 극대화하고 운영 비용을 최소화해 결과적으로 목표가 지속 가능성을 가져야 합니다. 이를 위해서 현장의 데이터와 목소리에 귀를 기울이고, AI와 함께 문제를 풀어나가는 것이 매우 중요합니다.”
이승호 CTO는 AI 데이터팀은 구글 Gemini를 다양한 방면으로 활용해 데이터의 가치를 이끌어내는 것이 중요하다고 말합니다. 특히 기술 자료에 대한 부분을 놓칠 수 없습니다. 기후 테크 분야는 빠르게 변화하며, 방대한 양의 연구 문서와 새로운 방법론이 쏟아져 나옵니다. 땡스카본은 모든 문서를 NotebookLM에 학습시켜 동향을 파악하고 지식을 체계적으로 정리합니다. 또한, 베트남, 캄보디아 등 협력 국가의 언어 장벽을 허무는 데에도 Gemini를 적극 활용하고 있습니다.
또한 베트남, 캄보디아, 방글라데시 등 여러 농업 강국들과 협업을 하다 보니 언어의 장벽을 무시할 수 없었는데, Gemini 2.5를 통해서 번역 업무에 대한 부담도 크게 줄였습니다. 심지어 각 국가의 정부 기관에 자료를 보낼 때도 전문 번역가 없이 그 국가의 문화에 맞는 소통을 이어 주었습니다.
구글 클라우드의 기술적인 지원이 큰 도움이 됐습니다. Google for Startup 프로그램을 통해서 구글을 만나게 됐는데, 실질적인 AI 활용에 대한 논의부터 기술적인 지원, 그리고 스타트업이 빠르게 자리잡을 수 있도록 돕는 크레딧 지원까지 창업 초기의 걱정과 고민거리들을 현실적이면서도 꼼꼼하게 도와주었습니다.
이승호
땡스카본 CTO
땡스카본은 구글 포 스타트업(Google for Startups) 프로그램을 통해 기술 지원과 함께 Google Cloud 크레딧을 지원받으며 성장의 발판을 마련했습니다. 무엇보다 구글 클라우드를 통해서 AI 모델의 접근이 쉬워지면서 애초에 목표로 했던 일들이 AI와 클라우드 기술을 기반으로 매끄럽게 이뤄지면서 비즈니스의 정착은 물론 환경 문제에 한 발짝 더 빠르게 다가설 수 있었습니다.
땡스카본은 데이터를 통해 탄소 배출권 시장의 투명성과 효율을 높이며, 기후 변화 대응의 새로운 길을 열어가고 있습니다. 인공지능이 많은 전력과 물을 소비하면서 탼소 배출 증가를 이끌고 있다는 지적도 있지만 다른 한편으로는 인공지능을 적절하게 활용해서 탄소 배출에 대한 근본적인 문제를 해결해 낼 수도 있다는 가능성을 직접 보여주고 있습니다.