확 늘어난 해충, ‘무인 예찰 트랩’로 꽉 잡는다

농진청, 군산대 등과 공동연구 통해 개발
AI 기술로 영상 분석해 해충 판별
조기 예찰 통해 피해 최소화 기대

무인 예찰 트랩의 모습. 농촌진흥청

근 기후변화로 해충 발생이 증가한 가운데, 농촌 현장에서 해충 피해를 줄이려면 신속한 예찰 체계를 갖춰야 한다는 목소리가 크다. 

농촌진흥청에 따르면 해충 발생면적은 2013년 4151㏊에서 2022년 3만382㏊로 급증했다. 이같은 해충 피해를 최소화하려면 신속한 예찰과 방제가 중요하지만 현재는 인력에 의존해 해충 발생을 확인하는 실정이다. 

농진청은 이러한 문제의식에서 군산대학교·비엔에스(BNS)코퍼레이션과 공동으로 노지 밭작물 해충을 유인해 발생 현황을 파악할 수 있는 인공지능 기반 ‘무인 예찰 포획 장치(트랩)’를 개발했다고 8일 밝혔다.

무인 예찰 트랩은 성 유인물질(페로몬)로 해충을 유인, 포획해 확보한 이미지를 인공지능(AI)이 인식해 해충 종류와 마릿수 등 정보를 분석하는 기술이다.

트랩 안에 부착된 센서는 온도·습도·풍향·풍속·조도를 확인할 수 있으며, 해충 유입 방향도 추적할 수 있다. 수집한 정보는 별도 포획 장치 관제시스템에서 확인하고 제어할 수 있다.

유인구 구조를 변경하고 유인 물질 종류를 바꾸면 나방류·노린재류 등 종류가 다른 해충도 유인할 수 있다. 영상을 수집한 후에는 해당 장치에서 자동으로 해충을 분쇄, 배출해 추가 관리가 필요 없다. 정확한 영상을 얻기 위해 해충을 움직이지 못하게 하는 약제와 전기충격 장치도 내장돼 있다.

현재는 콩에 해를 입히는 파밤나방·담배거세미나방·톱다리개미허리노린재 등 3종을 예방 관찰할 수 있다. 추후 적용 범위를 확대하고, 포획 장치 관제시스템과 연계해 방제 시기를 알려주는 기능도 추가할 계획이다. 

무인 예찰 트랩 모식도. 농촌진흥청

농진청 연구진이 2년간 현장 검증한 결과, 무인 예찰 포획 장치의 정상 영상 수신과 포획량 판별 정확도는 90% 이상으로 높았다. 기존 포획 장치와 유사한 수준이다.

관찰포에 사람이 직접 방문해 해충 발생을 조사하는 기존 인력의존형 예찰과 비교해 노동시간과 비용을 줄일 수 있어 현장 활용성도 높다.

기존 수동 장치 방식을 무인 예찰로 대체한다면 조사 지점당 연간 약 200시간의 노동시간 절감과 1077만원의 비용 절감 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 조기 예찰로 적기에 해충을 방제함으로써 농작물 피해를 줄여 식량안보 향상에도 도움이 될 것이란 기대도 나온다.  

관련 기술은 ‘자동 포집모듈을 포함하는 해충 유인트랩’, ‘해충 이미지 획득이 가능한 해충 유인트랩’ 등 4개의 기술특허와 국가통합인증, 국제표준화기구인증, 유럽통합 규격인증 등을 받았다.

무인 예찰 트랩 운영 현황과 향후 계획. 농촌진흥청

국립식량과학원 남부작물부는 올해부터 시험 재배지에서 나방류·노린재류 예찰에 무인 포획 장치를 활용하고 있다. 앞으로 포획 장치 구조 변형과 유인 물질 장기 활용, 해충군 다양화 등으로 연구를 확장할 예정이다. 아울러 2025년 신기술시범사업을 통해 콩 관찰포에 해충 무인 예찰 포획 장치를 도입하고, 국가농작물병해충관리시스템(NCPMS)과 연계해 활용 범위를 넓혀갈 계획이다.

정병우 식량원 남부작물부장은 “무인 예찰 포획 장치는 해충 발생 상황을 실시간으로 확인할 수 있고, 데이터와 연계해 해충의 이동 경로를 해석하는 데도 유용한 기술”이라며 “각 지역 관찰포 현장에서 기술을 활용할 수 있게 하고, 노지 스마트농업 자동방제 기술도 연계하도록 힘쓰겠다”고 전했다.