[농수축산신문=이남종 기자]

인간의 근육을 대체하고 있는 농업기계의 한계선을 넘어 인간의 뇌를 대체하는 AI(인공지능)와 ICT(정보통신기술)가 농업분야에 적용, 농업의 첨단산업화가 추진되고 있다.

농장의 지형과 작업환경을 인식해 스스로 주행하며 자동변속과 농작업이 가능한 자율주행 농기계의 상용화 연구가 탄력을 받고 있다.

자율주행 농기계의 조기 상용화를 위해 농림축산식품부·산업자원통상부는 핵심부품의 개발, 상용화 연구를 진행하고 농촌진흥청은 신뢰성 평가·실증단지 구축, 자율주행기술 고도화를 부처 간 협업으로 추진하고 있다. [편집자 주]

# 인공지능 농업로봇 현황

선도적인 인공지능 농업로봇기술을 추진하고 있는 미국이나 유럽연합(EU), 일본 등에서는 자동차의 자율주행 핵심기술을 자율 주행 농용트랙터에 적용해 상용화에 성공, 트랙터 시장의 혁신을 주도하고 있다.

주요 다국적 기업으로는 미국 존디어, 일본 구보다, 이탈리아 ASI, 독일 AGCO 등이다. 골드만삭스에서 분석한 자율 주행 트랙터 세계 시장규모는 2030년 12억 달러, 2050년 450억 달러에 이른다.

국내에서도 자율주행 농기계의 핵심기술과 부품개발 등에 투자는 진행되고 있지만 아직은 초기 단계로 가시적인 성과는 부족하다는 분석이다. 국내 경주규모나 작업환경, 영농방식 등이 미국 등과 차이가 커 선진기술의 직접적인 도입에 한계가 있어 국내 맞춤식 기술개선이 필요하다는 지적이다.

국내에서는 농진청 국립농업과학원, 관련 농업기계업체 등이 협업을 통해 농업용 인공지능 농기계 개발에 박차를 가하고 있다.

# 농진청 무논 제초로봇·과수원 무인작업 로봇 개발

농진청 국립농업과학원은 과수원 내 무인 작업을 위한 플랫폼과 자율항법 기술을 개발했다.

과수원 방제, 제초, 운반과 수확 등 무인 농작업용 범용 로봇 플랫폼은 크기가 3.3m(L)x1.5(W)x1.2(H), 이동속도는 10km/h이며 전후륜 이중조향 방식(배터리 구동 3.5kW)이다. 위성항법장치(GPS) 등 부가적인 장치 없이 레이저센서 만으로 주행이 가능한 자율항법 기술로 항법 정확도는 로봇 활용 과수열 추종 시 경로 오차 5cm, 각도 편차는 2°를 달성했다.

또한 궤도형·바퀴형 제초로봇도 개발, 현장 적용 중이다. 무인제초 로봇은 무논에서 모열을 인식해 자율주행 하면서 잡초를 제거한다. 레이저와 접촉식 센서로 모열을 인식, 주행 오차범위는 ±5cm이다. 제초로봇에 부착된 회전날을 활용, 조간 사이의 잡초를 절단 제거하며 조간 제초율 80%, 모손상률은 1.1%로 효율성이 높다.

# 자율주행 인공지능 기반 노지 농작업도 ‘척척’

작업환경 영상정보의 딥러닝 분석으로 트랙터 조향각 산출과 자율주행에 대한 연구도 진행 중이다. 영상인식 정보를 통해 두둑 등 밭 경계, 쇄토작업 유무를 확인할 수 있다. 로터리 작업 속도 3km/h시 경로오차 ±9.5cm(운전자 경우 ±21.2cm)를 목표로 하고 있다.

과원용 스마트 로봇 방제기 개발도 박차를 가하고 있다. 이 기술은 센서로 과수 유무·형상 인식과 방제 분사노즐 개별 제어가 가능하다.

# 향후 농산업체와 협의체 구성

농진청은 향후 기술 연시회를 비롯, 농기계 산업체와 자율주행 협의체를 구성해 내년도에 현장실증연구와 2022년 시범보급사업을 통한 상용화를 추진한다는 방침이다.

김두호 농과원장은 “자율주행기술이 우리 농업의 미래 혁신동력으로 기대되고 있다”며 “제어성능과 안전성을 높이고, 국제규격을 적용해 개발함으로써 선진국과 차별화된 자율주행 농기계로 글로벌화를 이뤄가겠다”고 밝혔다.

[농촌진흥청 국립농업과학원·농수축산신문 공동기획]