제3장: GPS 및 LoRaWAN 추적 시스템

3.1 한국 방목 축산과 GPS 필요성

한국 축산에서 GPS 추적이 유용한 경우:

산지 방목 한우: 강원·충북 산간 방목, 도난 방지.
제주 흑우: 한라산 중산간 초지 방목.
유기농 인증 농장: 방목 시간 입증(하루 8시간 이상).
ASF 방역: 야생 멧돼지 이동 경로 파악.

3.2 LoRaWAN — 한국 농촌에 최적화된 통신

통신 방식	통신 거리	배터리 수명	월 비용	한국 적용성
GPS + 3G/4G	전국 (기지국)	1~2년	1만원	통신비 부담
GPS + LoRaWAN	2~15 km	3~5년	1천원	★★★ 최적
GPS + 위성(IoT)	전 세계	6개월~1년	5만원	오지 전용

LoRaWAN 장점

저전력: AA 1개로 3년.
장거리: 게이트웨이 1개로 반경 5~10 km(산악 지형 포함).
저비용: 월 1천원, 3G/LTE 대비 1/10.
자가 망: 농가가 직접 게이트웨이 설치 가능.

3.3 사례 — 강원 평창 한우 목장 500두

목장 정보: 한우 500두, 방목지 150 ha(축구장 200개), 연 2~3% 도난(2,000만원 피해).

도입: GPS 목걸이 50개(고가 한우 대상) + LoRaWAN 게이트웨이 3개. 총 1,500만원, 정부 보조금 750만원(50%).

효과: 2년간 도난 0건, 분실 시 1시간 내 위치 파악, 투자 회수 9개월.

3.4 지오펜싱(Geofencing) 활용

목장 경계 이탈: 농장주 휴대폰 즉시 알림.
야간 도난 방지: 22:00–06:00 이동 감지 시 경보.
질병 격리: 격리 구역 설정, 타 소 접촉 방지.
방목 시간 인증: 유기농 인증용 자동 기록.

3.5 ASF(아프리카돼지열병) 방역 활용

2019년부터 경기 북부 멧돼지에서 ASF 발생. GPS 활용:

야생 멧돼지 추적: 포획 후 GPS 목걸이 부착.
양돈장 출입 경보: 멧돼지가 농장 반경 500 m 접근 시 알림.
확산 예측: AI 분석으로 이동 패턴 학습.
효과: 전국 확산 방지(경기 북부 국한).

3.6 제주 흑우 방목 관리

한라산 중산간 초지 방목.
GPS로 목장 경계·소 위치 실시간 확인.
관광 상품: 소비자가 QR 스캔 시 실시간 방목 위치 표시.
브랜드: “100% 방목 제주 흑우” 인증.

3.7 KR920 LoRaWAN 주파수와 SK텔레콤·KT 망

한국 LoRaWAN은 KR920 대역(920.9~923.3 MHz)에서 동작한다. 자가 망과 통신사 망 두 갈래.

구분	자가 망	SKT/KT/LG U+ 망
월 비용	0원(전기료만)	1,000~3,000원/회선
커버리지	설치 반경	전국 95%
적합성	한 농장에 게이트웨이 1~3개	다농장 분산·이동 가축
운영 책임	농가 자체	통신사

네트워크 서버는 ChirpStack(오픈소스) 또는 The Things Stack를 권장. 디바이스 프로비저닝은 OTAA(Over-The-Air Activation), Class A(가장 저전력) 기본.

3.8 GPS 목걸이 페이로드 — 12바이트 표준

Byte 0     : 메시지 유형 (0x01 = GPS, 0x02 = 활동, 0x03 = 체온)
Byte 1-4   : 위도  (signed int32, 1e7배 스케일링)
Byte 5-8   : 경도  (signed int32, 1e7배 스케일링)
Byte 9-10  : 고도 (signed int16, m)
Byte 11    : 배터리 (uint8, %)

예: 01 16 5A 0E 4B 78 9A BC DE 01 F4 4E
    유형 위도-int32        경도-int32   고도   배터리

3.9 멧돼지 추적 + 야생 동물 카메라 트랩

ASF 1차 방역대(경기 파주·연천)에서는 GPS 목걸이뿐 아니라 카메라 트랩(촬영·AI 분류)이 결합돼 멧돼지 출몰 패턴을 학습한다. 이 데이터가 양돈장 반경 1 km 진입 알림과 결합되어 농장 진입 전에 차단 인력이 출동한다. 환경부·농림축산검역본부 공동 운영, 데이터 흐름은 본 표준의 EPCIS 이벤트 + CloudEvents 1.0 웹훅으로 표준화돼 있다.

요약

GPS와 LoRaWAN은 한국의 산지 방목·도난 방지·ASF 방역에 효과적이다. KR920 주파수 + 자가 망 또는 통신사 망 두 갈래로 농가가 선택할 수 있고, 정부 보조금 50%가 초기 부담을 줄인다. 12바이트 표준 페이로드로 LoRaWAN 한 번 송신에 GPS·고도·배터리를 동시 전달, 배터리 1개로 3~5년 운영이 가능하다.