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제목 고부가 분자농업의 시장분석과 주요국의 GM작물 연구개발 현황
작성자 관리자
작성일자 2019-09-06
조회수 56
"고부가 분자농업의 시장분석과 주요국의 GM작물 연구개발 현황" 

ISBN 979-11-85782-42-3 (93520)
페이지 562 / 판형 A4, 210*297mm
발간일 2019년 09월 16일
 
 
 
[목차]
 

1편 스마트농업

 

장 농업산업 미래 기술과 시장 전망 37

1. 미래 농업기술 발전현황 37

1) 스마트농업과 미래 농업과학기술 37

(1) 스마트농업의 개념 및 범위 37

(2) 미래 농업에서 스마트농업 과학기술의 의미 41

. 생산요소의 전환과 지속가능성의 회복 41

. 농업 생산시스템의 전환과 농업 경쟁력의 회복 42

. 한국의 미래와 스마트농업 43

(3) BT, IT 기술의 농업 44

. DNA 마커, 유전자 가위 44

. 정밀농업 45

(4) 국내 농식품 혁신성장 역량 강화를 위한 발전계획 49

. 스마트농업 육성 49

. 농식품산업 혁신 인프라 정비 50

. 재생에너지 관련 농가 경영 다각화 50

2) 농업의 제4차 산업혁명 주요 기술 현황 51

(1) 빅데이터 (Big Data) 51

. 기술 개요 51

. 해외 농업사례 51

. 국내 농업사례 52

(2) 인공지능 (AI) 53

. 기술 개요 53

. 해외 농업사례 53

. 국내 사례 54

(3) 로봇 (농업용 로봇을 중점으로) 54

. 기술 개요 54

. 해외 농업사례 55

. 국내 사례 57

(4) 사물인터넷 (Internet of Things) 57

. 기술 개요 57

. 해외 농업사례 58

. 국내 농업사례 58

3) 농림생명과학의 연구개발 59

(1) 농림 유전체 연구 59

. 개요 59

. 해외 동향 59

. 국내 현황 60

. 발전 전망 61

(2) 농생명 소재 연구 62

. 개요 62

. 해외 동향 62

. 국내 현황 63

. 발전 과제 및 전망 64

(3) 첨단 농산업 연구 64

. 첨단 농산업 글로벌 동향 64

. 해외 산업계 동향 64

. 국내 기술도입 현황 65

. 발전 과제 65

4) 미래농업을 위한 과학기술 전략 66

(1) 추진배경 및 중점추진과제 66

(2) 스마트팜에서 스마트농업으로 확장 66

. 스마트팜 기술의 고도화로 과학영농 실현 66

. ICT 기술을 활용한 스마트농업 실현 67

. 소비자의 신뢰 확보를 위한 스마트유통 확산 68

(3) 농업생명기술 개발로 바이오산업 활성화 69

. 전통육종의 한계극복을 위한 육종기술의 첨단화 69

. 유용 미생물 활용 환경문제 해결 및 산업적 이용 확대 70

. 동식물의 질병 예방과 확산 방지 70

. 농생명 자원을 활용한 다양한 신소재 개발 71

(4) 지속가능한 혁신 생태계 조성 71

. 농업 혁신인력 양성과 협력 강화 71

. 농업 DNA 인프라 구축과 수출지원 72

2. 스마트 농업분야의 시장 전망 74

1) 스마트 농업 시장 74

(1) 개요 74

. 기술 개요 74

. 시장 현황 74

. 시장 특성 74

(2) 시장 동향 76

. 글로벌 전체 시장 규모 76

. 세부기술별 시장 규모 76

. 지역별 시장 규모 78

. 국내 시장 규모 79

(3) 기업 동향 79

. 경쟁 환경 79

. 주요 기업 동향 81

2) 정밀·스마트 농업 기술의 발전 83

(1) 개요 83

(2) 기술 현황 84

. 기술 개요 84

. 하드웨어 기반의 기술 84

. 소프트웨어 기반의 기술 86

. 서비스요구 및 통신 기술 87

. 기타 87

(3) 시장 동향 88

. 시장 동향 88

. 주요 기업 - Agribotix 90

(4) 결론 90

3) 농업 IIoT 91

(1) 스마트 농업의 현황 91

(2) 농업에서의 IIoT의 적용 91

. 농업에서 IIoT 적용의 주요 이점 91

. 스마트 디지털 농장의 IIoT 기반의 주요기술 92

. 스마트 농업의 진화 93

. 농업4.0 생태계 (Farming 4.0 Ecosystem) 93

(3) IIoT를 통해 가치 상승 가능한 분야 94

. 정밀 농업 (Precision Agriculture) 94

. 디지털 축산 관리 95

. 스마트 관개 (Irrigation) 95

. 양식업 96

. 산림업과 원예업 96

. 스마트 창고·물류·유통 97

(4) 주요 기업 활동 98

. John Deere 98

. New Holland 98

. AGCO 99

(5) 농업의 새로운 트렌드 99

. 농업용 드론 99

. 농업용 장비 대여 서비스 100

. 농업용 무인화 기술 100

. 결과 기반 농업 100

. 농업용 로봇 100

(6) 핵심 과제 101

4) 아시아태평양 지역의 스마트 농업의 미래 102

(1) 개요 102

. 현황 102

. 농업생태계의 디지털 전환 102

(2) 아시아태평양 지역의 스마트농업 현황 102

. 기술 개요 102

. 지역별 현황 103

(3) 기술 시장 동향 104

(4) 기업 동향 106

. John Deere 106

. Trimble 107

. SK Telecom 107

. SZ DJI Technology 107

. Fujitsu 107

(5) 미래 전망 108

. 한국 108

. 싱가포르 108

. 인도네시아 109

(6) 결론 109

5) 농업용 장비 시장 110

(1) 개요 110

. 기술 개요 110

. 시장 현황 110

. 시장 특성 111

(2) 시장 동향 112

. 글로벌 전체 시장 규모 112

. 세부기술별 시장 규모 113

. 지역별 시장 규모 116

(3) 기업 동향 118

. 경쟁 환경 118

. 주요 기업 동향 119

 

장 식물공장의 산업육성과 스마트팜 확산정책 123

1. 식물공장의 산업육성 현황 123

1) 식물공장의 개념과 특징 123

(1) 식물공장의 개념 123

(2) 식물공장의 특징 124

2) 식물공장의 5대 핵심기술 및 7대 기대효과 125

(1) 농업의 진화 125

. 식물공장의 태동 125

. 새로운 성장동력의 식물공장 126

(2) 식물공장의 5대 핵심기술 127

. 장소 (Place) 127

. (Light) 127

. 자동화 (Auto) 128

. 양분 (Nutrient) 128

. 온도 (Temperature) 129

(3) 식물공장의 7대 기대효과 129

. 신선 농산물 (Fresh) 130

. 농산업의 외연 확대 (Agri-business) 130

. 편리성 (Convenience) 131

. 교육/삶의 질 (Teach & Oasis) 131

. 자원순환 (Recycle) 131

. 연중 생산 (Year-round) 132

3) 식물공장 육성을 위한 정부 정책 및 제도 정립 132

(1) 식물공장 육성 추진 배경과 필요성 132

. 식물공장 육성 제도화 추진 배경 132

. 식물공장 육성의 제도화 필요성 133

(2) 식물공장 육성을 위한 정책 및 제도 현황과 문제점 134

. 식물공장 관련 정책 및 제도 현황 134

. 식물공장 정책 및 제도적 문제점 136

(3) 국외 식물공장 육성을 위한 지원 정책 현황 136

. 일본 136

. 중국 138

. 대만 139

. 네덜란드 140

(4) 식물공장 산업육성을 위한 제도화 방안 140

. 추진 방향 140

. 식물공장 육성을 위한 제도 정립 141

. 식물공장 육성을 위한 지원정책 142

4) 작물별 생육정보 빅데이터 구축 및 배양액 최적화 시스템 146

(1) 산업환경 분석 146

. 산업 특징 146

. 산업 구조 146

(2) 기술 분석 147

. 기술개발 이슈 147

. 주요기업 동향 152

. 특허 동향 154

(3) 연구개발 기관/자원 161

2. 스마트팜 산업화와 기술 분석 163

1) 개요 163

(1) 정의 163

. 협의의 스마트팜 163

. 광의의 스마트팜 164

. 스마트팜의 필요성 165

(2) 범위 및 분류 166

2) 산업 분석 168

(1) 시장 동향 및 전망 168

. 세계시장 168

. 국내시장 170

(2) 가치사슬 분석 171

3) 기술 분석 172

(1) 해외기술 동향 172

(2) 국내기술 동향 173

. 스마트팜의 기술 분류 173

. 생육환경관리 기술 174

. 농작업자동화 기술 175

. 품질유통관리 기술 176

(3) 기술개발 시나리오 176

4) 정책 분석 177

(1) 해외 정책동향 177

. 유럽 177

. 일본 177

(2) 국내 정책동향 178

5) 연구개발, 보급, 확산정책 분석 180

(1) 연구개발 정책 현황 180

. 농촌진흥청의 한국형 스마트팜 모델 180

. 농림축산식품부의 ICT 융복합 시스템 184

. KIST의 스마트팜 솔루션(Smart Farm Solution, SFS) 융합연구단 186

. 스마트팜 다부처 패키지 혁신기술개발 사업 191

. 산업계의 스마트농업 참여 현황 194

(2) 스마트팜 보급·확산 정책 현황 200

. 스마트팜 확산 사업 200

. 스마트팜 전문인력 양성사업 204

(3) 스마트(첨단) 농업 확산 추진 계획 205

. 스마트(첨단) 농업의 필요성과 과제 205

. 추진계획 206

3. 농업·농촌 빅데이터 활용 방안 207

1) 농업·농촌 빅데이터 활용 현황 207

(1) 농식품 빅데이터 정책 현황 207

(2) 스마트팜 빅데이터 활용 기반 구축 208

. 스마트팜 확산 현황 208

. 스마트팜 데이터 공유시스템 209

. 농가의 스마트팜 빅데이터 활용 210

(3) 농식품 도매시장 경락가격 빅데이터 활용 211

(4) 민간 분야 농식품 공공빅데이터 활용 212

. 농식품 공공()데이터 활용 지원 212

. 농식품 공공빅데이터 활용 모델 발굴 213

(5) 대국민 대상 빅데이터 분석 정보 제공 214

(6) 농식품 빅데이터 한계 및 개선방향 214

2) 농업·농촌 빅데이터 활용 방안 216

(1) 농식품 빅데이터 수집 및 품질 체계 구축 216

. 스마트팜 빅데이터 수집 체계 개선 216

. 농식품 빅데이터 활용 품질 제고 218

. 농식품 분야 비정형 데이터 활용 기반 구축 219

(2) 농식품 빅데이터 활용 모델 발굴·개발 220

. 수요자 관점의 빅데이터 활용 수요 발굴 220

. 영농인 대상 의사결정지원 모델 확대 221

. 영농 상황 분석 및 맞춤 지원정책 서비스 222

(3) 농식품 빅데이터 활용 기반 구축 222

. 농업인이 활용 가능한 데이터 서비스 채널 제공 222

. 민관 공동활용이 가능한 농식품 빅데이터 플랫폼 구축 223

 



 

2편 분자농업

 

GM작물의 상업화 동향과 전망 227

1. 국내외 분자농업 연구 및 산업화 현황 227

1) 분자농업의 산업 현황 227

(1) 분자농업의 개요 227

. 정의 227

. 분자농업의 목적 228

. 분자농업의 특징 228

. 분자농업의 필요성 229

(2) 분자농업의 국내외 현황 230

. 국내 연구 현황 230

. 국외 연구 현황 232

. 국내·외 산업화 현황 234

2) 작물의 육종 기술 및 연구 현황 235

(1) 작물품종의 향상을 위한 육종의 원리와 기술 235

. 이종교잡 육종기술 235

. 돌연변이 육종기술 235

. 형질전환을 이용한 육종 236

(2) 분자마커를 통한 작물개발의 연구현황과 동향 237

(3) 원예작물 육종의 연구동향 238

. 지놈 선택을 통한 작물육종 (Genomic selection; GS) 238

. 품종개발 239

. 유전체 편집(Genome editing) 기술을 이용한 육종 240

2. 식량작물 수급 동향과 전망 241

1) 식량작물 개황 241

(1) 수급 동향 241

(2) 국내 생산 및 자급률 241

2) 주요 식량작물 수급 동향 242

(1) 242

. 생산 동향 242

. ·출입 동향 243

. 소비 동향 243

. 재고 동향 244

. 가격 동향 244

(2) 245

. 생산 및 가격 동향 245

. 수입 동향 246

. 소비 동향 247

(3) 감자 248

. 생산 및 가격 동향 248

. ·출입 동향 249

. 소비 동향 250

3) 2019년 전망 251

(1) 251

. 2019양곡연도 수급 및 가격 전망 251

. 2019년 재배면적 전망 251

(2) 252

. 2019양곡연도 수급 및 가격 전망 252

. 2019년 재배면적 전망 253

(3) 감자 254

. 2019년 수급 및 가격 전망 254

. 2019년 재배면적 전망 254

4) 중장기 전망 255

(1) 주요 가정 255

(2) 전망 256

. 256

. ·감자 256

(3) 시나리오 분석 257

3. GM작물의 연구개발과 상업화 동향 260

1) GM작물 연구개발 동향 260

(1) 국내 연구개발 동향 260

. 국내 GM작물연구 추진 경과 260

. 최근 국내 연구 현황 261

(2) 국외 연구개발 동향 265

, 유전자변형 기술 활용 GM작물 개발 265

. 신기술활용 생명공학작물 개발 272

(3) 연구개발 향후 전망 276

2) GM작물 상업화 동향 278

(1) GM작물 상업화 현황 278

. 신규 GM작물의 실용화 278

. 안전성 심사 승인 279

. GM곡물의 상업화 및 국가간 교역 280

. 세계 상업적 GM작물 재배 현황 282

(2) 향후 전망 284

. GM작물의 종류, 형질 및 개발자의 다양화 사례 285

. GM작물 개발현황 및 전망 286

 

장 종자산업과 신육종기술 개발현황 295

1. 차세대 농작물 신육종기술 개발현황 295

1) 종자산업 295

(1) 종자와 종자산업의 개요 295

. 종자의 정의 및 종류 295

. 종자산업의 정의 및 특징 296

(2) 글로벌 종자산업의 트렌드 297

. 가치사슬 (Value Chain) 297

. GM 종자시장의 확대 299

. 기후변화 대응 (Climate ready) 299

. 대형화 및 집중화 301

. 소비자 지향성 강화 301

(3) 종자산업 동향 302

. 세계 종자시장 동향 302

. 국내 종자산업 동향 304

(4) 글로벌 종자기업의 전략 306

. 기술경영(Management of Technology) 체계 306

. 수직계열화 (Vertical Integration) 307

. 새로운 시장 진입 307

. 외연 확대 307

2) 종자산업의 정부 육성 추진 계획 308

(1) 수출 확대 및 글로벌 경쟁력 제고 308

. GSP사업 성공으로 수출 2억불 달성 308

. 인프라 연계 시설 확충 및 협력체계 구축 310

. 식량종자 해외진출 및 국내생산 기반 조성 310

(2) 성과중심 연구개발 체계 구축 311

. 미래 환경 대응 우수품종 개발 311

. 공공분야 품종 개발기술 민간 공유 확대 312

. 최신 육종기술 활용 기능성 고품질 품종 육성 312

(3) 선진적 생산유통 체제구축 및 제도개선 313

. 육묘산업의 활성화 313

. 국내 종자생산 기반확대와 선진 유통질서 확립 314

. 보급종 종자 공급체계 개선 315

. 품종보호제도 전문성 및 효율성 강화 315

(4) 전문인력 양성 및 중소업체 역량 강화 316

. 종자산업 전문인력 양성 및 일자리창출 316

. 규모화된 중소업체 주도형으로 체질 개선 317

. 업체 맞춤형 지원체계 전환으로 중견기업 육성 317

(5) 실천 계획 318

. 기관별 역할 분담 318

. 투융자 계획 318

. 과제별 세부 추진 일정 319

2. 신육종기술(NPBTs) 연구 및 산업화 현황 322

1) 신육종기술 개요 322

(1) 기술 특성 322

. 신육종기술의 필요성 322

. 기술의 정의 및 범위 323

(2) 기술 동향 324

. 유전자가위기술 325

. 동종기원 (Cisgenesis) 327

. 역육종 (Reverse Breeding) 328

. 접목 (Grafting) 329

. Agroinfiltration 330

. ODM (Oligonucleotide-directed Mutagenesis) 331

RdDM (RNA-dependent DNA Methylation) 331

. 합성유전체학 (Synthetic genomics) 331

2) 산업 및 정책 동향 332

(1) 산업 동향 332

. 국외 산업 동향 332

. 국내 산업 동향 333

(2) 정책 동향 333

. 국외 정책 동향 333

. 국내 정책 동향 335

3) 신육종기술 분석 현황 336

(1) 신육종기술의 정의 및 범위 336

(2) 신육종기술 연구개발 동향 341

(3) 신육종기술 관련 정책동향 343

. 국외 동향 343

. 국내 동향 345

4) 신육종기술의 과학기술적 타당성 분석 347

(1) 과학기술 개발계획의 적절성 347

. 사업목표의 적절성 347

. 구성 및 내용의 적절성 356

(2) 과학기술 개발 성공 가능성 369

. 기술추세 분석 369

. 과학기술수준 분석 376

(3) 기존 사업과의 중복성 386

. 중복성 조사 대상 사업의 발굴 386

. 중복성 조사 결과 390

3. 유전자편집 기술 현황 400

1) 유전자편집 개요 400

(1) 정의 및 범위 402

(2) 유전자편집 기술의 활용 402

. 유전성 및 난치성 질환에 대한 새로운 치료법 제공 402

. 생산성 및 기능성이 우수한 종자의 개발 403

2) 유전자편집 시장 개요 404

(1) 1·2세대 유전자 가위 404

. 1세대 징크 핑거 뉴클레이즈 (ZFNs: Zinc Finger Nuclease) 404

. 2세대 탈렌 (TALENs: Transcriptor Activator-Like Effector Nuclease) 404

(2) 3세대 유전자 가위, CRISPR/Cas9 405

. CRISPR의 역사 405

. CRISPR/Cas9 작용 기작 (Molecular Mechanism) 407

. CRISPR/Cas9 특징 407

. CRISPR 시장의 영향요인 408

. 크리스퍼 유전자가위 기술의 발전 410

(3) 크리스퍼 유전자가위 기술의 특허분쟁 412

. 3세대 유전자가위 크리스퍼 기술의 주요 3대 연구진영 413

. 크리스퍼 유전자가위 기술의 특허분쟁 개요 414

. 다우드나팀과 브로드연구소와의 특허분쟁 415

. 국내 특허권 이슈 416

(4) 유전자가위 기술의 미래 417

3) 유전자편집 작물 현황 및 유전자변형생물체 동향 418

(1) 유전자편집 작물 연구개발과 규제 현황 418

. 개요 418

. 작물별 연구개발 현황 419

. 규제 현황 421

(2) 유전자변형생물체(LMO) 동향 421

. 국내 LMO 동향 421

. 유전자변형생물체 국내 수입승인 423

. 유전자변형생물체 국내 위해성심사 425

. 유전자변형생물체 국내 연구개발 426

4) 글로벌 유전자편집 시장현황 및 전망 428

(1) 시장 분석 428

. 전체 시장현황 및 전망 428

. 분야별 시장현황 및 전망 429

(2) 특허 분석 431

 

장 주요국의 GMO 연구개발 분석 435

1. GMO식품 규제동향 분석 435

1) GMO 개념과 활용사례 435

(1) 개념 435

(2) GMO 활용사례 436

2) 국내외 LMO GMO 규정 및 승인절차 436

(1) 국내 436

(2) 해외 439

. 유럽 (EFSA: European Food Safety Authority) 439

. 미국 (FDA: Food and Drug Administration) 440

. 일본 442

. 중국 443

2. 주요국의 GMO 산업화 정책 444

1) 유럽연합 (EU) 444

(1) 주요 특징 444

(2) ·제도 445

. 바이오안전성의정서 445

. 규제 체계 445

. 승인 절차 446

. 회원국에게 부여된 GMO 결정권 447

. GMO표시제 448

. GM작물과 Non-GM작물 간 공존 448

. 미승인 GMO의 혼입 허용기준 449

. 신식물육종기술 (New Plant Breeding Techniques, NPBT) 449

(3) 연구개발 현황 450

. 현황 450

. 시험재배 (Field Trials) 451

(4) 승인 현황 451

(5) 재배 현황 452

(6) 수출입 및 이용현황 452

. 대두 및 대두박 453

. 옥수수 454

. 유채 455

(7) 인식 456

. 계층에 따른 일반적인 인식 456

. 회원국 간의 인식 457

. 신기술에 대한 논쟁 458

2) 미국 460

(1) 주요 특징 460

(2) ·제도 460

. 바이오안전성의정서 460

. 규제 체계 460

. 승인 절차 461

. GMO표시제 463

. 유전자가위기술 관련 규제 방향 464

(3) 연구개발 현황 465

(4) 승인 현황 466

. 식물 466

. 동물 467

(5) 재배 현황 467

(6) 수출입 및 이용현황 468

(7) 인식 469

3) 캐나다 470

(1) 주요 특징 470

(2) ·제도 470

. 바이오안전성의정서 470

. 규제 체계 470

. 표시제 474

. 저수준혼입 (Low Level Presence, LLP) 475

(3) 승인 현황 477

(4) 재배 현황 478

(5) 수출입 및 이용현황 479

. 카놀라 479

. 대두 480

. 옥수수 481

(6) 연구개발 현황 482

. 연구개발 현황 482

. 시험재배 현황 482

(7) 인식 482

4) 브라질 483

(1) 주요 특징 483

(2) ·제도 483

. 바이오안전성의정서 483

. 규제 체계 483

. 승인 절차 485

. GMO표시제 486

. GM작물과 Non-GM작물 간 공존 486

. 신육종기술 (New Breeding Technique) 487

. 지적재산권 487

(3) 연구개발 현황 487

(4) 승인 현황 488

(5) 재배 현황 488

(6) 수출입 및 이용현황 489

. 대두 489

. 옥수수 490

. 면화 491

(7) 인식 492

. 공공 인식 492

. 시장 주체에 따른 인식 493

5) 인도 495

(1) 주요 특징 495

(2) 제도 496

. 바이오안전성의정서 496

. 규제 체계 496

. 표시제 499

. 신육종기술 (NPBT) 500

. 미승인 GMO 발견 500

(3) 승인 현황 500

(4) 재배 현황 501

(5) 수출입 및 이용현황 501

(6) 연구개발 현황 502

6) 호주 503

(1) 주요 특징 503

(2) ·제도 503

. 바이오안전성의정서 503

. 규제 체계 504

. 표시제 512

. 공존과 비의도적 혼입치 512

. 의 금지조치 513

(3) 승인 현황 514

(4) GM작물 재배 현황 515

(5) 수출입 및 이용 현황 517

. 면화 517

. 캐놀라 517

(6) 연구개발 현황 518

. 연구개발 518

. 시험재배 현황 518

(7) 인식 519

7) 일본 519

(1) 주요 특징 519

(2) ·제도 519

. 바이오안전성의정서 519

. 규제 체계 520

. 표시제 524

. 저수준 혼입(Low Level Presence, LLP)/미승인 GMO 관리 525

. 공존정책 (사후 모니터링) 526

. 신육종기술 (New Plant Breeding Technique) 527

(3) 승인 현황 527

(4) 재배 현황 528

(5) 수출입 및 이용현황 529

(6) 연구개발 현황 530

8) 중국 536

(1) 주요 특징 536

(2) ·제도 536

. 바이오안전성의정서 536

. 규제 체계 536

. 표시제 538

. 미승인 GMO 정책 539

. 안전관리 모니터링 540

. 신육종기술 540

(3) 승인 현황 540

(4) 재배 현황 542

(5) 수출입 및 이용현황 542

(6) 연구개발 현황 544

(7) 인식 545

9) 기타 아시아 지역 545

(1) 주요 특징 545

(2) 아시아 주요 국가의 법제도 546

. 파키스탄 546

. 필리핀 548

. 방글라데시 550

. 베트남 552

. 미얀마 554

(3) 연구개발 및 시험재배 554

. 파키스탄 554

. 베트남 556

. 필리핀 556

. 방글라데시 556

(4) 승인 현황 557

. 파키스탄 557

. 필리핀 557

. 방글라데시 557

. 미얀마 557

. 베트남 557

(5) 재배 현황 558

(6) 수출입 및 이용현황 560

. 파키스탄 560

. 필리핀 561

(7) 인식 561

 

 

[도표/그림]

 

1편 스마트농업

 

장 농업산업 미래 기술과 시장 전망 37

[도표-1] 스마트농업 관련 개념의 정의 37

[도표-2] 농업의 발전 단계 및 기술적 특징 39

[도표-3] 한국 농업의 현황 및 미래 예측 43

[도표-4] 한국의 미래와 스마트농업의 발전 방향 43

[도표-5] 농업용 로봇 예 55

[도표-6] 농업분야의 미생물 관련 세계 산업 시장규모 61

[도표-7] 생명자원소재산업 시장규모 및 전망 62

[도표-8] 2015년 기준 산업분야별 농생명소재산업 세계 시장 점유율 63

[도표-9] 글로벌 스마트 농업 시장의 원동력 75

[도표-10] 글로벌 스마트 농업 시장 규모 및 전망 76

[도표-11] 글로벌 스마트 농업 시장의 제공방식별 시장 규모 및 전망 76

[도표-12] 글로벌 스마트 농업 시장의 농업 유형별 시장 규모 및 전망 77

[도표-13] 글로벌 스마트 농업 시장의 용도별 시장 규모 및 전망 78

[도표-14] 글로벌 스마트 농업 시장의 지역별 시장 규모 및 전망 79

[도표-15] 국내 스마트 농업 시장 규모 및 전망 79

[도표-16] 글로벌 스마트 농업 시장의 주요 기업 전략 채택 현황 80

[도표-17] 글로벌 스마트 농업 시장의 신제품 출시 현황 80

[도표-18] DEERE & COMPANY의 주요 제품 제공 현황 81

[도표-19] TRIMBLE의 주요 제품 제공 현황 81

[도표-20] AGCO의 주요 제품 제공 현황 82

[도표-21] AGJUNCTION의 주요 제품 제공 현황 82

[도표-22] Raven Industries의 주요 제품 제공 현황 82

[도표-23] DELAVAL의 주요 제품 제공 현황 83

[도표-24] 시장의 성장 요인 88

[도표-25] 정밀/스마트 농업 시장의 기술별 점유율 (2016) 89

[도표-26] 정밀/스마트 농업 시장의 세부기술별 점유율 (2016) 89

[도표-27] 세부기술별 시장 성장 전망 (2016-2017) 89

[도표-28] Agribotix의 시장에서의 비즈니스 측면의 가치 90

[도표-29] 정밀농업의 핵심요소 94

[도표-30] IoT 잠재력이 높은 3개 분야 95

[도표-31] 극복해야 할 이점과 장벽 95

[도표-32] 스마트 관개의 장점 및 관련 제품 96

[도표-33] 스마트 산림업의 장점 97

[도표-34] AGCO의 정밀 농업 솔루션 99

[도표-35] 농업용 로봇의 대표적인 적용 예 101

[도표-36] 농업생태계의 디지털 전환 동향 (2015~2020) 102

[도표-37] 플랜트 공장 시장 규모, 일본 vs 전 세계 (2015, 2020) 104

[도표-38] 글로벌 농업용 장비 시장의 원동력 111

[도표-39] 글로벌 농업용 장비 시장 규모 및 전망 112

[도표-40] 글로벌 농업용 트랙터 판매 시장 규모 및 전망 113

[도표-41] 글로벌 농업용 장비 시장의 종류별 시장 규모 및 전망 113

[도표-42] 글로벌 콤바인 시장의 용도별 시장 규모 및 전망 114

[도표-43] 글로벌 임플리먼트 시장의 기능별 시장 규모 및 전망 115

[도표-44] 글로벌 트랙터 시장의 구동식별 시장 규모 및 전망 115

[도표-45] 글로벌 트랙터 시장의 출력별 시장 규모 및 전망 116

[도표-46] 글로벌 콤바인 시장의 지역별 시장 규모 및 전망 117

[도표-47] 글로벌 임플리먼트 시장의 지역별 시장 규모 및 전망 117

[도표-48] 글로벌 트랙터 시장의 지역별 시장 규모 및 전망 118

[도표-49] 글로벌 농업용 트랙터 시장의 주요 기업 위치 현황 119

[도표-50] Deere & Company의 주요 제품 제공 현황 119

[도표-51] CNH Industrial N.V.의 주요 제품 제공 현황 120

[도표-52] Kubota Corporation의 주요 제품 제공 현황 121

[도표-53] AGCO Corporation의 주요 제품 제공 현황 122

[도표-54] Claas KGaA mbH의 주요 제품 제공 현황 122

[그림-1] 스마트농업의 범위 38

[그림-2] 산업혁명과 농업혁명의 발전과정 비교 40

[그림-3] 스마트농업을 위한 데이터 기반 네트워크 40

[그림-4] 4차 산업혁명에 의한 농업의 변화 41

[그림-5] 스마트농업 시대 농업 생산요소의 전환 42

[그림-6] 농업 생산시스템의 전환 42

[그림-7] AI 확산경로 예측 및 대응 프로세스 52

[그림-8] 자율주행 트랙터의 기술 구성 및 수행 내용 55

[그림-9] 5000N 무인과수원 트랙터 56

[그림-10] 화분관리 로봇 Harvey 56

[그림-11] 농약살포 드론 아그라스 MG- 56

[그림-12] 사물인터넷의 구성 57

[그림-13] IoT 기반의 온실 및 스마트 58

[그림-14] 글로벌 스마트 농업 시장의 가치 사슬(Value-chain) 분석 74

[그림-15] 글로벌 스마트 농업 시장의 5 Forces 분석 75

[그림-16] 정밀/스마트 농업 예시 84

[그림-17] 정밀/스마트 농업 시장의 기술 개요 84

[그림-18] 농업 IIoT의 핵심기술과 잠재력 (2017) 92

[그림-19] 농업 IIoT의 핵심제품과 분야 (2017) 92

[그림-20] 농업 분야의 IIoT: 세계 농업 4.0 생태계 (2017) 94

[그림-21] 아시아-태평양 지역의 농업-식량 가치 체인 (2016) 103

[그림-22] 스마트 농업의 네트워크 연결성 104

[그림-23] 파나소닉의 수직 농업의 계략도 108

[그림-24] iGrow의 개념도 109

[그림-25] 글로벌 농업용 트랙터 시장의 5 Forces 분석 112

 

장 식물공장의 산업육성과 스마트팜 확산정책 123

[도표-1] 아시아 식물공장 분포 비율 133

[도표-2] 정부 부서별 식물공장 활성화 지원사업 134

[도표-3] 지역별 식물공장 관련 연구소 및 현황 135

[도표-4] 부처별 식물공장 활성화 지원사업 내용 및 방향 137

[도표-5] 중국 식물공장 연구과제 목록 및 담당기관 139

[도표-6] 대만과 일본의 연도별 식물공장 수 변화 140

[도표-7] 식물공장 발전을 위한 종합적 전략 141

[도표-8] 제도 및 정책 개선방안 세부 우선순위 141

[도표-9] 식물공장 전후방 사업 144

[도표-10] 분야별 기술 수준 및 경쟁력 148

[도표-11] 국내 식물공장 운영 현황 163

[도표-12] 농업과 ICT 융복합의 주요 유형 및 사례 164

[도표-13] 연도별 정부의 보급 물량 165

[도표-14] 1세대 스마트팜과 2세대 스마트팜의 비교 167

[도표-15] 세계 스마트팜 시장규모 및 전망 168

[도표-16] 국가별 농업 ICT ·복합 기술 수준 169

[도표-17] 스마트팜 솔루션 169

[도표-18] 스마트팜 연구 개발 투자 현황 170

[도표-19] 국내 스마트팜 시장규모 및 전망 171

[도표-20] IT 기업의 농업기술 연구내용 173

[도표-21] 스마트팜의 기술 분류 174

[도표-22] 스마트 자동제어 시스템 세계시장 규모 175

[도표-23] 스마트 급수/저장 시스템 세계시장 규모 175

[도표-24] 스마트팜 농작업 기기 세계시장 규모 175

[도표-25] 스마트농작업 관리시스템 세계시장 규모 175

[도표-26] 한국형 스마트팜 모델 개발 개요 180

[도표-27] 'ICT융합 한국형 스마트팜 핵심기반기술개발'의 참여기관 구성 ('16'17) 180

[도표-28] 세대별 한국형 스마트팜 모델 비교 181

[도표-29] 스마트팜 센서제어기 단체표준 등록 현황 182

[도표-30] 스마트팜 빅데이터 수집 정보 183

[도표-31] 스마트팜 빅데이터 수집 현황 (2016년 기준) 183

[도표-32] 농촌진흥청 스마트팜 연구과제 유형별 현황 (2018년 기준) 184

[도표-33] 농림축산식품부의 ICT 융복합시스템 개발 개요 184

[도표-34] 'ICT 융복합 시스템'의 참여기관 구성 (20162017) 185

[도표-35] 농림축산식품부의 스마트팜 표준화 추진 현황 185

[도표-36] 농림축산식품부의 스마트팜 테스트베드 구축 추진 현황 186

[도표-37] 농림축산식품부 스마트팜 연구과제 유형별 현황 (2018년 기준) 186

[도표-38] SFS 융합연구단의 사업 개요 187

[도표-39] SFS 융합연구단 참여기관의 주요 역할 188

[도표-40] SFS 융합연구단 과제의 실용화 성과 190

[도표-41] SFS 융합연구단의 스마트팜 솔루션 기술 상용화 주요 사례 191

[도표-42] 스마트팜 다부처 패키지 혁신기술개발 사업 () 192

[도표-43] 스마트팜 관련 기업 활동 종합 199

[도표-44] 스마트팜 보급 및 확산정책 추진경과 201

[도표-45] 스마트팜 확산사업의 분야별 지원대상 201

[도표-46] 스마트팜 선도농가의 ICT 장비 도입 현황 202

[도표-47] 스마트팜 선도농가의 ICT 장비 도입 현황 203

[도표-48] 스마트팜 보급사업 참여기업 현황 204

[도표-49] 농기계·농자재 업체 현황 204

[도표-50] 스마트팜 연구센터 개요 205

[도표-51] 스마트팜 보급 실적 및 확산 목표 209

[도표-52] 스마트팜 빅데이터 수집 대상 및 현황 210

[도표-53] 수집항목 및 수집 방법 210

[도표-54] 농식품 공공데이터 이용 현황 212

[도표-55] 활용 건수별 농식품 공공데이터 목록 212

[도표-56] 농식품 빅데이터 활용 제약사항 215

[도표-57] 스마트팜 데이터 확대 수집 항목 및 주기 () 217

[도표-58] 빅데이터 모델 수요조사 결과 유형화 () 220

[도표-59] 민간 대상 농식품 빅데이터 활용 수요조사 결과 220

[도표-60] 귀농 의사결정지원모델 활용 데이터 222

[도표-61] 농림사업 맞춤 서비스를 위한 활용 데이터 222

[그림-1] 일본 미쯔비시 화학의 식물공장 123

[그림-2] 식물공장의 5대 기술 및 7대 기대효과 126

[그림-3] 식물공장의 7대 기대효과 129

[그림-4] 식물공장 육성을 위한 지원정책 142

[그림-5] 생육정보 및 배양액 최적화 클라우드 시스템 모델 설계도 149

[그림-6] 스마트팜 온실 구성도 164

[그림-7] 1세대 모델(2016): 원격감시+원격제어 166

[그림-8] 2세대 모델(2018): 지상부 복합환경제어+클라우드 서비스 167

[그림-9] 3세대 모델(2020): 복합에너지관리+스마트 농작업 168

[그림-10] 농촌융복합산업(6차 산업)의 개념도 172

[그림-11] 스마트팜 표준화 추진 방향 182

[그림-12] 스마트팜 2.0 개발 방향 187

[그림-13] SFS 융합연구단의 연구단계 및 목표 188

[그림-14] SFS 융합연구단의 On-site 출연기술 융합 체계도 189

[그림-15] SFS 융합연구단의 스마트팜 실증 시범사업 추진현황 191

[그림-16] 스마트팜 다부처 패키지 혁신기술개발사업의 추진체계 193

[그림-17] 스마트팜 다부처 패키치 혁신기술개발 사업의 기술개발 범위 193

[그림-18] 스마트팜 혁신밸리를 활용한 현장 실증 R&D 강화 194

[그림-19] 온실 복합 환경제어기 시스템 구성도 196

[그림-20] SK텔레콤의 스마트팜 솔루션 구축 지원사업 197

[그림-21] KroFarm 시스템 구성도 198

[그림-22] KroFarm Aqua 시스템 구성도 198

[그림-23] 스마트 팜(첨단 농장) 혁신모델 206

[그림-24] 스마트팜 정보 공유 서비스 체계도 209

[그림-25] 도매시장 경락 가격 빅데이터 서비스 211

[그림-26] 스마트팜 빅데이터 거래소 217

[그림-27] 농업 분야 Key 정보 및 Data Alliance 체계 218

[그림-28] 농산업 분야 비정형데이터 수집 및 활용 방안 219

[그림-29] 모델 유형별 수요조사 결과 221

[그림-30] 개방형 농식품 빅데이터 플랫폼 구성도 223

 

 

2편 분자농업

 

GM작물의 상업화 동향과 전망 227

[도표-1] 바이오의약품 생산 시스템 가격 비교 228

[도표-2] 형질전환을 이용하여 상업적으로 등록한 원예작물들 236

[도표-3] 국내 식량작물 수급 현황 (양곡연도 기준) 241

[도표-4] 국내 식량작물 생산 현황 (양곡연도 기준) 242

[도표-5] 벼 재배면적 및 논벼 단수 추이 (양곡연도 기준) 242

[도표-6] 소비 동향 (양곡연도 기준) 243

[도표-7] 재고 동향 (양곡연도 기준) 244

[도표-8] 산지 쌀 가격 추이 245

[도표-9] 콩 생산량 및 도매가격 246

[도표-10] 주요 수입국별 식용 콩 수입 동향 246

[도표-11] 용도별 식용 콩 소비량 추이 (양곡연도 기준) 247

[도표-12] 콩 제품 구매 시 고려사항 248

[도표-13] 작형별 감자 재배면적 248

[도표-14] 연도별 감자 생산량 및 가격 동향 249

[도표-15] 감자 수·출입 동향 250

[도표-16] 가공감자 사용량 및 국산 사용 비중 (2016년 기준) 250

[도표-17] 2019양곡연도 쌀 수급 전망 251

[도표-18] 2019양곡연도 농가재고 전년 동기 대비 증감률 251

[도표-19] 논 타작물재배지원사업 관련 설문조사 결과 252

[도표-20] 2019년 벼 재배면적 전망 252

[도표-21] 2019양곡연도 콩 수급 전망 253

[도표-22] 2019년 콩 재배면적 전망 253

[도표-23] 2019년 감자 재배면적 전망 254

[도표-24] 분석 시나리오 설정 (2020양곡연도 기준) 255

[도표-25] 쌀 수급 전망 256

[도표-26] 콩 수급 전망 256

[도표-27] 감자 수급 전망 257

[도표-28] 시나리오별 중기 벼 재배면적 전망 (양곡연도 기준) 257

[도표-29] 시나리오별 중기 쌀 가격 전망 (양곡연도 기준) 258

[도표-30] 시나리오별 중기 콩·감자 재배면적 전망 259

[도표-31] 시나리오별 중기 콩·감자 가격 전망 259

[도표-32] 사업단 추진 유용 유전자 및 GM종자 개발연구 264

[도표-33] 미국 농무부 “Am I regulated” 절차를 통해, 규제 대상 여부 질의에 답변 272

[도표-34] 기술별로 분류한 생명공학작물 276

[도표-35] 2016년 방글라데시의 해충저항성 GM가지 재배 278

[도표-36] 주요 곡물 생산 및 국가 간 교역량 280

[도표-37] 2018GM작물 국가별 재배면적 282

[도표-38] 2018년 상위 5개국 GM작물 재배면적 및 채택률 283

[도표-39] 2018GM작물별 재배면적 283

[도표-40] 2016년 공공부문에서 개발하여 포장시험 진행된 작물 및 형질 284

[도표-41] 국내용으로 개발 중인 상업용 GM작물 289

[도표-42] 레스베라트롤 생합성 고부가가치 GM벼의 동물실험 결과 292

[도표-43] GM작물 개발 및 실용화 수준비교 294

[그림-1] 분자농업을 통한 바이오 제품 생산 과정 227

[그림-2] 분자농업에 의한 생물의약품 생산의 특징 229

[그림-3] 기술의 변화 230

[그림-4] 일본의 딸기를 이용한 개 인터페론생산 과정 233

[그림-5] 분자농업에 활용되는 작물 선호도 234

[그림-6] 작물육종의 새로운 육종기술의 변화 과정 및 전 세계적인 추세 237

[그림-7] Genomic selection을 이용한 작물개량과 육종 238

[그림-8] Speed breeding을 통한 육종 세대교체의 단축 239

[그림-9] 상업용 GM작물 개발 단계 및 우리의 기술 경쟁력 262

[그림-10] 갈변되지 않고 가공 시 유해 가능 물질생산을 억제하는 GM감자 266

[그림-11] 국내에서 개발된 해충저항성벼의 혹명나방 방제 효과 286

[그림-12] 영양성분이 강화된 고부가 GM 컬러쌀 287

[그림-13] 상업용 GM작물 개발 과정 288

[그림-14] GM작물개발 및 상업화 과정 290

[그림-15] 제초제내성 웅성불임 GM잔디 290

[그림-16] 바이러스저항성 GM고추 291

[그림-17] 기후변화 대응 가뭄저항성 GM(척박지 및 직파재배용) 292

 

장 종자산업과 신육종기술 개발현황 295

[도표-1] 종자의 종류 296

[도표-2] 세계 종자시장 규모 추이 302

[도표-3] 세계 종자시장 규모 302

[도표-4] 주요 종자 수출국 및 수입국 303

[도표-5] 10대 다국적 기업의 매출액 303

[도표-6] 국내 종자 판매액 304

[도표-7] 국내 종자 판매액 비중 305

[도표-8] 국내 종자업체의 종자 작목군별 판매액 305

[도표-9] 국내 종자업체 매출 규모 305

[도표-10] 신육종기술의 종류 및 특징 323

[도표-11] 관행육종기술의 종류 324

[도표-12] 신육종기술 관련 연구 논문 발표 동향 324

[도표-13] 신육종기술 관련 특허 325

[도표-14] 세계 식량종자 시장(), 세계 채소종자 시장()의 시장 규모 332

[도표-15] 관행육종 기술의 종류 336

[도표-16] 신육종기술의 종류 337

[도표-17] 세대별 유전자가위 특징 339

[도표-18] 작물 분야 신육종기술에 대한 정부 R&D 투자현황 (2012-2016) 345

[도표-19] 작물 분야 유전자가위기술에 대한 부처별 R&D 투자현황 (2012-2016) 345

[도표-20] 유전자가위기술에 대한 연구수행주체별 및 연구개발단계별 정부투자비중 (2012-2016) 346

[도표-21] 작물 분야 유전자가위기술 관련 정부R&D 투자현황 (2012-2016) 346

[도표-22] 작물 분야 역육종, Agroinfiltration, 접목 기술 관련 정부R&D 투자현황 (2012-2016) 347

[도표-23] 우리나라 식량자급률과 경지면적 추이 349

[도표-24] 주요국의 국토면적 대비 경지면적 비중 349

[도표-25] 기상재앙에 따른 글로벌 곡물파동 주기 350

[도표-26] GMO 수입 현황 351

[도표-27] 옥수수/GM옥수수 수입현황 351

[도표-28] 유전자변형생물체 연구개발 승인 현황 352

[도표-29] 시험·연구용 유전자변형생물체 수입 신고 현황 352

[도표-30] 국내외 규정상 LMO 정의 354

[도표-31] 세부과제별 개발 대상기술 358

[도표-32] 내역사업 1 3 하부 세세세부 과제 (일부) 359

[도표-33] 내역사업 2 및 내역사업 3의 목표작물 구성 361

[도표-34] 동 사업의 사업로드맵 363

[도표-35] 동 사업의 각 세부과제별 성과목표 368

[도표-36] 연구자-연구결과 포트폴리오 분석 370

[도표-37] 전체 특허에서의 기술성장 단계 371

[도표-38] 국가별 기술성장 단계 372

[도표-39] 소분류 AAA '유전자가위/전달/재분화기술'의 기술성장 단계 373

[도표-40] 나라별 유전자가위/전달/재분화기술(AAA) 기술성장 단계 373

[도표-41] 소분류 AAD 'Cisgenesis&Intragenesis'의 기술성장 단계 374

[도표-42] 나라별 Cisgenesis&Intragenesis(AAD) 기술성장 단계 374

[도표-43] 소분류 AAH 'Agro-infiltration'의 기술성장 단계 375

[도표-44] 나라별 Agro-infiltration(AAH) 기술성장 단계 375

[도표-45] 전체 기술 및 바이오분야의 국가별 기술수준평가 결과 376

[도표-46] 동 사업 유관 국가전략기술 목록 377

[도표-47] 국가전략기술별 기술수준평가 결과 378

[도표-48] 전체 특허의 출원 동향 379

[도표-49] 주요 출원국의 특허 출원 동향 380

[도표-50] 주요 출원국의 내·외국인 특허출원 현황 381

[도표-51] 소분류 AAA '유전자가위/전달/재분화 기술'의 다출원 기준 주요 출원인 382

[도표-52] 소분류 AAD 'Cisgenesis&Intragenesis'의 다출원 기준 주요 출원인 383

[도표-53] 소분류 AAH 'Agro-infiltration'의 다출원 기준 주요 출원인 384