과일 운반, 잡초 뽑기 ‘척척’…과수농업 로봇, 어디까지 왔나
과수원 제초‧운반‧방제, 사람 대신 로봇이 척척
빠른 보급으로 농촌 일손 부족, 농업인 안전 등 해결 기대
과수원에서 농업 로봇이 농작업을 대신할 날이 멀지 않은 것으로 나타났다.
농촌진흥청은 과수원에서 농작업을 대신할 농업 로봇 개발·상용화 노력을 지속하고 있다고 17일 밝혔다.
농진청에 따르면 초고령화 사회로 접어들면서 과수원에서 노동력 부족 문제가 심각하다. 필수 약제 살포나 농자재 운반 과정에서 근골격계 질환을 겪는 농민도 많다. 과수원용 농업 기계 상용화가 시급한 시점이지만, 고령 농민은 불규칙한 노면이나 경사지에서 농기계를 조작하는 데 어려움을 겪는다.
이같은 문제를 해결하고자 농진청은 사과·배·복숭아 등 과수원에서 고정밀 위성항법장치(RTK-GNSS)와 레이저 센서(LiDAR), 영상장치 등을 사용해 설정된 경로를 주행하는 ‘제초로봇’ ‘운반로봇’ ‘방제로봇’을 개발했다.
제초로봇은 과원에서 무인으로 자율주행을 하며 제초작업을 수행하는 로봇이다. 레이저 센서를 활용해 1.5ｍ 이내에 과수, 작업자 등 장애물이 있으면 10㎝ 내외에서 정지하는 기능이 탑재됐다. 장애물이 치워지면 다시 제초를 시작하게 된다.
로봇 하부에는 접촉식 정지 장치를 붙여 로봇이 물체와 닿았을 때 바로 정지할 수 있도록 했다. 제초로봇은 물건을 싣고 이동하는 운반로봇의 역할을 겸할 수 있도록 상부 공간도 확보했다.
운반로봇은 평소에는 작업자를 따라다니며 수확물이나 농기구 이송 등 농작업을 수행하다가 작업자가 필요에 따라 현 위치에서 집하장 등 지정한 위치로 로봇을 보낼 수 있는 로봇이다. 수확 중인 작업자가 셔틀 기능을 켜면 사전에 지정한 위치로 로봇이 움직여 수확물 이송 등 업무를 수행한 후 다시 작업자가 있는 곳까지 돌아오게 된다. 작업자가 작업을 멈추고 집하장까지 오가는 시간을 줄여준다.
농진청은 운반로봇에 대해 방제로봇에 필요한 약액을 경유지까지 옮겨 주는 기능을 추가할 계획이다. 방제로봇 약제가 곧 떨어진다는 알림이 오면 약액을 싣고 출발해 방제로봇이 지나가는 길에 약제를 보충할 수 있도록 하겠다는 것이다. 것이다. 이 기능을 추가하면 방제로봇이 약제를 보충하기 위해 이동하는 시간과 이동에 드는 배터리 사용량을 줄여 작업 효율을 높일 수 있다고 농진청은 본다.
농진청은 또한 제초로봇과 운반로봇은 공압 스프링과 같은 완충 장치를 적용해 지면에서 받는 충격을 최소화하고 굴곡진 노면에 유연하게 대응할 수 있도록 했다.
방제로봇은 고정밀 위성항법장치가 적용돼 자동으로 이동하며 방제 약액을 분사하는 로봇이다. 방제 중 약제가 떨어지면 보충하는 위치까지 로봇 스스로 이동해 약제를 보충할 수 있도록 하는 기능도 추가됐다.
농진청은 농업 로봇을 상용화하고, 농가 생산성 향상이나 안전사고 최소화 등 농작업 편이성을 검증하기 위해 2023~2027년 5년간 농업용 로봇 현장 실증 지원사업을 추진하고 있다.
농촌 주산단지 거점을 기반으로 아주심기, 제초, 방제, 수확 등 재배 전 과정에 다수‧다종의 로봇이 투입된다. 현재 디지털 자동화, 로봇 농작업, 병해충 예찰과 수분 스트레스 관리 등과 관련된 로봇이 경남 함양(양파), 거창(사과), 충남 당진(벼), 충북 옥천(복숭아), 경기 연천(콩), 전북 김제(밀) 등에 투입돼 효과를 검증 중이다.
여기서 나온 결과를 바탕으로 과수뿐만 아니라 식량·채소 분야에서도 무인 농작업이 가능할 수 있도록 할 계획이다.
2025년부터는 신기술 시범 보급 사업을 추진해 농업 로봇 기술을 보완, 개선할 계획이다. 제초로봇은 7개소, 운반로봇은 5개소에 적용된다. 전동화된 방제로봇은 2025년 현장 실증연구, 2026년 3개소에 적용할 계획이다. 핵심기술을 선점하고자 각 로봇에 관한 산업재산권은 이미 확보해 둔 상태다.
농업 로봇이 다른 분야에서도 활용될 수 있도록 기관 간 협력도 추진한다. 이를 위해 올 5월 한국수자원공사와 업무협약을 체결한 바 있다. 수자원공사에서 관리하는 정수장 주변의 넓은 녹지를 관리하는 데 제초로봇을 투입, 시범 적용할 계획이다.
이승돈 농진청 국립농업과학원장은 “일할 사람이 부족한 상황에서 식량안보를 지키려면 로봇 기술은 선택이 아니라 필수”라고 말했다. 그러면서 “농업‧농촌에 필요한 로봇을 개발하고 농가에 빠르게 보급·확산해 농가 소득 증대, 편이성 제공 등 농업인 삶의 질 향상에 최선을 다하겠다”고 말했다.
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