"방제·운반·모니터링 로봇을 하나로 연결"…농진청, '농업로봇 통합관리 프로그램' 개발

농작업 효율 높이고 영농활동 디지털화
"농촌 고령화·인력난 해소 기대"

농촌진흥청이 농업 분야의 방제와 운반, 모니터링 등을 각각 수행하는 농업 로봇을 하나로 연계해 운영할 수 있는 프로그램을 개발했다. 농업인이 개인용 컴퓨터나 휴대전화에 여러 대의 로봇을 연결해 동시에 관리할 수 있는 프로그램으로 농진청은 농업생산 인력 감소를 극복하고 생산성을 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다.

농진청은 농작업 단계(과정)별 로봇과 연계 가능한 기술이 적용된 '통합 관리 프로그램'을 개발했다고 23일 밝혔다. 농진청은 농업로봇의 농가 보급과 산업표준 개발을 통해 관련 산업 지원에 나설 방침이다.

이승돈 농진청 국립농업과학원장은 "우리 농업·농촌은 인구 감소, 고령화 등 다양한 사회적 변화에 직면해 이에 대응하기 위해 다양한 농업로봇의 도입이 꼭 필요한 상황이다"이라며 "농업로봇이 다양해지면서 각 로봇의 일일 작업 정보를 수집하고 효율적으로 관리하기 위한 통합 관리 기술의 필요성이 높아져 이번 관리 프로그램을 개발하게 됐다"고 설명했다.

스마트팜에서 활용되고 있는 방제로봇(왼쪽)과 운반로봇(가운데), 점검(모니터링)로봇. 농진청에 이번에 개발한 '통합 관리 프로그램'을 적용하면 농작업자가 동시에 이들 로봇을 관리하고 작업정보를 확인할 수 있다.

이번에 농진청이 개발한 통합 관리 프로그램은 농업인이 개인용 컴퓨터나 휴대전화로 여러 대의 로봇을 연결해 동시에 관리하고 로봇 작업 정보를 확인하는 기술이다. 주요 기능은 ▲로봇 관리 ▲작물 관리 ▲디지털 영농 관리 3가지다.

우선 로봇관리 기능은 로봇의 위치와 작업 속도, 이동 거리 등 현재 농업로봇의 작업 상태를 알려주는 기능이다. 또 실시간 작업량과 누적 운영 횟수 등 농업로봇 운영 통계를 제공한다. 이를 바탕으로 로봇들의 작업 순서를 설정하고 로봇을 효율적으로 운영할 수 있다.

작물관리의 경우 모니터링 로봇이 취득한 영상 정보를 기반으로 현재 수확할 수 있는 열매의 수량과 위치 정보를 농업인에게 제공한다. 또 각 열매의 익은 정도와 온실 환경 데이터를 분석해 수확 가능 시기를 예측한다. 디지털 영농 관리 기능은 각 로봇의 작업 상황과 작물 상태 정보를 실시간으로 수집하고 이를 기반으로 매일 자동으로 작업 정보를 제공하는 것이다. 농업인은 작업 정보를 보며 방제 횟수, 수확 시기 등을 조절할 수 있다.

농진청은 이번에 개발한 통합 관리 프로그램을 방제·운반·모니터링 로봇에 적용했다. 적용 결과 방제 로봇은 작업 지시부터 작업 여부 확인까지 전 과정을 완전 무인화했다. 인력으로 할 때보다 작업시간이 40% 줄었으며, 방제 효과는 15% 이상 높아졌다.

운반 로봇은 인공지능, 거리 측정 기술을 적용해 작업자 진행 속도에 맞춰 뒤를 따라다니며 수확 작업을 도와준다. 작업자가 대차 등에 수확 상자를 올려 밀고 다니며 수확물을 담고 옮기지 않아도 된다. 또 실시간으로 수확물 무게를 측정할 수 있도록 개선해 일일이 무게를 달던 과정을 생략할 수 있게 됐다. 수확과 동시에 무게를 측정하기 때문에 손쉽게 생산량 관리가 가능하다.

모니터링 로봇은 작업자가 매일 반복해서 확인해야 하지만 비숙련자는 하기 어려운 수확적기의 열매 상태 판단 작업을 수행한다. 모니터링 로봇의 열매 인식 정확도는 93.8%, 수확 시기 예측 정확도는 97.7%에 달했다. 수확 가능 여부와 수확 시기 정보는 농업인에게 실시간으로 전달된다.

농진청은 스마트팜 로봇을 농업 현장에 적용하고 보급하기 위해 2023년에 현장 실증 연구를 수행했다. 토마토 재배 농가 3곳에 방제·운반·모니터링 로봇 3종을 적용한 결과 0.5㏊ 기준 연간 인건비가 방제 1200만원, 운반 800만원, 모니터링 900만원 줄어든 것으로 나타났다. 이 원장은 "가까운 미래, 농촌에는 '1농장-1로봇' 시대가 열릴 것이며, 로봇을 활용한 농작업 단계별 자동화로 농촌 노동력 부족 문제 해결에 나설 것"이라며 "농업·농촌에 농업로봇이 빠르게 보급·활용될 수 있도록 농업로봇의 통합 관리, 신속한 보급, 그리고 산업표준 개발과 제정 3박자로 속도를 내겠다"고 말했다.

세종=주상돈 기자 don@asiae.co.kr