말라위 농부들이 환경 변화에 적응하고 농작물 수확량을 늘릴 수 있도록 지원하는 디지털 플랫폼을 공동 개발하는 Heifer International과 IBM
말라위는 솟아오른 산부터 평평하고 건조한 평야, 광활한 호수와 강에 이르기까지 다양한 환경을 지닌 지리적 대조를 보이는 땅입니다. 역사적으로 날씨 또한 변화무쌍했으며, 5월에서 10월 사이에는 시원하고 건조하고, 11월에서 4월 사이에는 덥고 습합니다. 그러나 최근 몇 년 동안 날씨 패턴이 바뀌면서 계절을 예측하기가 훨씬 어려워졌습니다.
날씨의 예측 불가능성은 국가의 시민과 경제에 직접적인 영향을 미칩니다. 말라위는 토양이 기름지고 비옥하며, 인구의 대다수가 농업으로 생계를 꾸려나갑니다. 주요 작물 중 하나는 땅콩으로, 토양 비옥도를 개선하는 데 도움이 되며 가정에 식량을 제공하고 국내 및 수출 판매를 통해 수입을 올리며 가축을 위한 사료를 제공합니다.
10ha 이하의 가족 소유 밭을 운영하는 이 국가의 많은 소규모 농가는 생계를 유지하기 위해 고군분투하고 있습니다. 저렴한 신용과 시장에 대한 접근성이 불충분하면 지속적인 빈곤의 악순환에 기여합니다. 그 결과, 많은 농부가 고품질 종자를 구입할 자금이 없어 재활용 종자(본질적으로 곡물)를 심는 데 의존해야 하며, 이는 사용 계절마다 효능을 잃습니다. 또한 많은 농부가 기술이 제공할 수 있는 지역 밀착형 날씨 예측 정보에 액세스할 수 없기 때문에 일반화된 날씨 예측을 받기 위해 여전히 라디오에 의존하고 있습니다.
말라위 정부는 농부들에게 확장 서비스를 제공하며, 확장 근로자로 알려진 농업 전문가로부터 언제, 어떻게, 어디서 작물을 심고, 비료를 주고, 수확할 수 있는지에 대한 조언을 제공합니다. 그러나 농민 대 확장 노동자의 비율은 농민 1,500~2,000명당 약 1명의 노동자로 높습니다.
글로벌 비영리 단체인 Heifer International은 이러한 농부들을 지원하는 것을 목표로 합니다. "우리는 개발도상국의 소규모 자작농들이 지속 가능한 생활 소득을 얻을 수 있도록 돕습니다"라고 비영리 단체의 글로벌 디지털 기술 부서인 Heifer Labs의 이사인 Antoinette Marie는 말합니다. "우리는 지속 가능한 개발에 중점을 두고 있으며, 이를 통해 장기적인 지역 사회 참여 후 농부들이 자립할 수 있습니다."
Heifer International의 혁신 및 신규 이니셔티브 책임자인 Elizabeth Magombo-Kabaghe는 "우리는 커뮤니티를 기반으로 프로그램을 구축합니다. 개입을 시작하기 전에 우리는 지역 사회와 시간을 보내며 그들의 생활 방식을 이해합니다."
일찍이 Heifer의 경영진은 수확량을 늘려 농부들이 생활 가능한 수입을 벌 수 있도록 하는 것을 목표로 시즌이 시작되기 전부터 수확기까지, 그리고 그 이후까지 농부들에게 지원을 제공하는 것이 중요하다는 것을 잘 알고 있었습니다. 이를 위해서는 특히 코로나19 발생 이후 작물 수확량을 늘리고 시장 경쟁력을 강화하는 데 도움이 되는 디지털 솔루션의 채택을 가속화해야 했습니다.
2021년 Heifer는 AI와 전문가 에코시스템을 통해 전 세계 환경 및 경제적 스트레스에 직면한 지역 사회를 지원하는 IBM 사회 혁신 프로그램인 IBM® Sustainability Accelerator에 참여했습니다. Heifer는 말라위 지역을 중심으로 IBM과 협력하여 농부들에게 작물 주기의 각 단계에 대한 작업 기반 권장 사항을 제공하는 오픈 소스 플랫폼인 OpenHarvest를 구축하고 개발했습니다.
Heifer는 두 가지 주요 목표를 가지고 프로젝트를 진행하였습니다. "우리는 디지털 확장 서비스에 대한 혁신적인 접근 방식을 취하고 싶었습니다."라고 Marie는 말합니다. "우리는 구체적인 농업 권장 사항을 통해 대규모로 농부들에게 다가가고 싶었을 뿐만 아니라 행동 변화와 시장 연계 문제도 해결하고 싶었습니다."
IBM Sustainability Accelerator 프로그램의 첫 번째 단계로 Heifer와 IBM은 일련의 디자인 사고 세션을 진행하여 두 조직이 프로젝트를 위한 기술 전략을 개발하기 시작했습니다. IBM Sustainability Accelerator의 초점의 일환으로 최종 사용자와 협력하여 사용자의 요구 사항에 맞는 솔루션을 구축하기 위해 Heifer는 농부들과 함께 두 번째 세션을 개최했습니다. 이는 농부들이 경험적 농업 방식에서 데이터 기반 농업 방식으로 전환하는 데 도움이 되는 핵심이었습니다.
우기가 다가오자 Heifer는 사람, 절차 및 기술을 결합하는 방식인 IBM® Garage 방법을 사용하여 IBM® Consulting 및 다른 IBM 사업부와 협업했습니다. "우리는 설계 요구 사항을 제시하고 이를 백로그에 통합하고 스프린트를 수행한 다음 현장에서 업데이트를 배포 및 테스트하기 위한 접근 방식을 함께 모색했습니다."라고 Marie는 말합니다. "IBM Sustainability Accelerator가 끝날 무렵에는 더 이상 Heifer 팀과 IBM 팀이 아니라 하나의 팀으로 느껴졌습니다."
"그 순간 일이 정말 생산적으로 진행되기 시작했죠."라고 Marie는 말을 잇습니다. "우리는 기능 요구 사항을 해결하는 것뿐만 아니라 프로그래밍 과제를 해결하고 솔루션을 통해 제공할 수 있는 다른 가치 영역을 구상했습니다."
그 결과, 향상된 OpenHarvest 솔루션은 기술과 커뮤니티 참여를 결합했습니다. 이는 IBM® Cloud에서 실행되는 OpenHarvest 관리 플랫폼과 함께, 현장에서 무엇을 언제 심을지 다른 농부들에게 조언하는 지역 농부들인 커뮤니티 진행자를 위한 모바일 앱으로 구성되어 있습니다.
이 솔루션은 AI 기반 IBM Environmental Intelligence API를 활용하여 실시간 지역 밀착형 기상 예보, 현지 토양 테스트 센터의 토양 수분 및 구성 데이터, 커뮤니티 진행자가 수집한 데이터 등 다양한 소스에서 데이터를 수집하고 분석합니다. 그런 다음 시스템은 각 농부에 대한 파종 시기, 비료 사용 양, 수확 시기와 같은 권장 사항을 생성합니다. 대부분의 농부들은 스마트폰이 없기 때문에 피처폰에 SMS 메시지로 권장 사항을 받습니다. 또한 이 시스템은 머신 러닝 기술, 특히 클러스터링을 사용하여 농사 시즌 전반에 걸쳐 특정 권장 사항이 트리거되는 시기를 예측하여 관리자가 종자, 비료 등과 같은 리소스를 보다 효율적으로 계획하고 할당할 수 있도록 합니다.
Heifer는 무엇이 효과가 있고 무엇이 효과가 없는지 결정하기 위해 농부들이 권장 사항을 따르도록 해야 합니다. 농부들의 참여를 장려하고 데이터 기반 농업 관행을 장려하기 위해 Heifer 팀은 농부들이 현장 운영에 대한 검증 가능한 디지털 기록을 얻을 수 있는 인센티브 프로그램을 마련했습니다. 수확량이 가장 많은 상위 10명의 농부에게는 0.405ha에 심을 수 있는 40kg의 땅콩 씨앗이 보상으로 주어졌습니다.
커뮤니티 진행자는 농장을 방문하고, 관련 데이터를 수집하여 레이블을 지정하고, 스마트폰의 앱으로 사진을 찍습니다. 그런 다음 지역 대학의 농업 전공 학생들이 사진을 분석하여 권장 사항이 적용되었는지 확인합니다. 이 프로그램에 참여함으로써 농부들은 고품질 종자와 공급품을 구입할 수 있는 저렴한 신용 출처에 접근할 수 있습니다.
Heifer International과 함께한 IBM Sustainability Accelerator 프로젝트는 2023년에 종료되었습니다. 시범 운영의 작물 수확량은 유망한 결과를 보여주었습니다. 부양 가족이 평균 5명인 참가자들이 많았으며, 이 프로젝트는 수혜자와 그 가족들이 작물 수확량을 늘리는 데 직접적인 도움이 되었습니다.
그 영향은 이미 일부 농부들의 삶을 변화시키는 기회를 창출했습니다. 한 농부에 따르면, 이 프로그램을 통해 처음으로 대출을 받을 수 있게 되어 재활용 종자를 사용하는 대신 인증된 종자를 구입할 수 있었다고 합니다. 또한 이전에는 액세스할 수 없었던 확장 서비스를 활용하고 휴대폰의 SMS 메시지를 통해 권장 사항을 받을 수 있었으며, 이후 이를 구현했습니다.
그의 수확은 매우 성공적이었기 때문에 그는 자녀들을 위한 교복과 아내를 위한 옷, 그리고 올해 가족을 안정적으로 먹일 수 있을 만큼의 옥수수(말라위의 주식 식량원)를 살 수 있었습니다. 또한 그는 이제 자신의 사업에 투자하고, 일손을 고용하고, 농장의 효율성을 높일 수 있는 자본을 갖게 되었습니다.
긍정적인 영향을 미친 다른 이야기들도 있습니다. Magombo-Kabaghe는 “한 농부는 가게 두 곳을 짓고 돼지 네 마리를 샀으며, 작은 식료품점을 차릴 계획을 세우고 있습니다.”라고 말합니다. "그는 자녀들의 학교 수업료를 낼 수 있었고, 다가올 시즌을 위해 비료를 살 돈을 따로 마련해 두었습니다. 또 다른 농부는 진흙과 풀로 덮인 초가집에 살다가 지금은 벽돌집을 지었습니다. 그녀는 이번 시즌에 벌어들인 돈으로 철제 지붕을 얹을 생각입니다."
Heifer는 IBM Sustainability Accelerator 프로그램에 참여하면서 2년간의 운영을 마쳤지만, 말라위 농부들과의 협력은 이제 시작에 불과합니다. 향후 Heifer는 플랫폼을 통해 수집되고 입력된 데이터를 활용하여 AI 모델을 솔루션에 통합하는 방안을 검토하고 있습니다. 또한 현재 학생이 직접 수행하는 추천 확인과 같은 일부 기능을 자동화하는 방안도 검토하고 있습니다.
이 프로젝트의 성공은 데이터와 디지털 기술이 소외된 지역 사회에 지속 가능한 농업 개발을 제공하는 데 있어 가질 수 있는 혁신적인 힘을 보여줍니다. Heifer와 IBM이 공유하는 환경과 인도주의적 가치에 기반한 접근 방식은 농장 하나씩 차근차근 접근하여 세상을 변화시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
1944년 이래로 Heifer International은 지속 가능한 방식으로 기아와 빈곤을 종식시키기 위해 전 세계 5,200만 명 이상의 사람들과 협력해 왔습니다. 현재 하이퍼는 미국을 포함해 아프리카, 아시아, 아메리카 등 19개 국가에서 농가와 식품 생산자를 지원해 지역 경제를 강화하고 생계를 유지할 수 있는 소득을 제공하는 안정적인 생계를 구축하고 있습니다.
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