[르포]토마토밭 누비는 로봇…스마트팜 진화 속도

농업용 로봇이 토마토밭을 누비며 방제·운반·모니터링을 수행하는 시대가 열렸다. 농촌진흥청이 지난달 말 전북 익산 황등면 '월화수목금토마토' 농장에서 세 가지 로봇을 동시에 시연하며 '스마트팜 로봇 통합 관리 기술'을 공개했다.

전북 익산 '월화수목금토마토' 농장 내 토마토 온실에서 방제로봇이 레일 위를 따라 이동하며 작물 사이를 분사하고 있다. (사진=박효주 기자)

농장 입구를 지나자 높이 3m 가까이 자란 토마토 줄기 사이로 은빛 온수관이 바닥을 따라 뻗어 있었다. 난방용으로 설치된 이 관은 동시에 로봇이 오가는 레일 역할을 한다. 연구진이 신호를 주자 방제로봇이 천천히 움직였다. 붐대를 펼치며 줄 사이를 따라 나아가자 미세한 분사 입자가 잎을 덮었다. 이내 운반로봇과 모니터링 로봇이 순서대로 작동했다.

운반 로봇은 사람의 위치를 인식해 스스로 속도를 조절하고 센서가 장애물을 감지하면 즉시 멈췄다. 김만중 농진청 연구원은 “난방용 온수관을 주행로로 활용해 별도 설비 없이도 온실 내 이동이 가능하다”며 “기존 설비를 그대로 활용할 수 있다는 점이 장점”이라고 말했다.

농진청은 로봇이 농작업의 어떤 과정을 대체하고 실제 노동 강도를 얼마나 줄일 수 있는지를 검증하고 있다. 토마토처럼 인력 투입이 많은 시설재배 작목을 중심으로 자동화 기술의 현장 적용성을 확인하려는 취지다. 이충근 농업로봇과 과장은 “벼 재배는 300평당 연 10시간이면 충분하지만 토마토는 550시간이 걸린다”며 “노동 투입을 줄이기 위한 자동화가 필수”라고 말했다. 이어 “농업 현장에 여러 로봇이 동시에 투입되면 협업 제어와 통합 관리 기술이 핵심이 된다”고 덧붙였다.

핵심은 세 로봇을 하나로 엮는 '통합 관리 프로그램'이다. 프로그램은 로봇의 상태·작업량·위치·이동 거리 등 데이터를 실시간 표시하고 영상 분석으로 열매 숙도와 개수를 수치화한다. 농장주는 PC나 스마트폰으로 로봇 상태를 확인하며 수확 시기와 작업 순서를 예측할 수 있다.

전북 익산 '월화수목금토마토' 농장 내 토마토 온실에서 방제로봇이 레일 위를 따라 이동하며 작물 사이를 분사하고 있다.(사진=박효주 기자)

프로그램 화면에는 레일 번호와 숙도, 온도, 습도 데이터가 차례로 나타났다. 붉은색으로 표시된 열매는 수확 가능 단계, 녹색은 미숙 단계였다. 이날 농장의 토마토 숙도는 29.5%로 표시됐다. 보통 85~90%가 되면 출하가 이뤄진다.

화면에서 본 데이터가 실제 로봇의 동선과 맞물리며 온실 안 작업을 그대로 재현했다. 방제는 1000평 기준 3시간 걸리던 작업을 1.5시간으로 줄였다. 운반은 80㎏ 수동에서 300㎏ 자동 이동으로 전환됐고, 모니터링은 데이터 기반으로 바뀌었다. 로봇이 토마토와 줄기, 잎을 구분하도록 수천 장의 영상을 학습시켜 정확도를 높였다.

농촌진흥청 연구원이 로봇 통합 관리 프로그램 화면을 시연하며 토마토 생육과 로봇 작업 데이터를 설명하고 있다. (사진=박효주 기자)

익산 토마토농장은 전국에서 유일하게 방제·운반·모니터링 3종 로봇이 동시에 가동되는 곳이다. 농진청은 올해 운반 13대, 방제 10대 등 총 23대를 보급하고 내년부터 모니터링 로봇을 확대할 계획이다.

김태훈 월화수목금토마토 농장 대표는 “예전보다 작업이 훨씬 수월해졌고 정밀도도 높아졌다”며 “로봇이 방제나 운반을 맡으니 농가가 관리에 집중할 수 있게 됐다”고 말했다. 그는 “인공지능(AI) 음성인식이나 카메라 실시간 점검 기능이 추가되면 더 완벽해질 것 같다”고 기대했다.

박효주 기자 phj20@etnews.com