현제 농업·농촌은 '인구 감소, 고령화'에 따른 사회적 변화에 직면하며 농업로봇 도입이 꼭 필요한 실정이다.

농림축산식품부는 지난해 7월 ‘스마트농업 육성 및 지원에 관한 법률’을 제정해 올 1월에 스마트농업 육성 계획을 마련했다.

이에 농촌진흥청은 스마트농업 기술 활용한 로봇(방제, 운반, 점검(모니터링)) 3종을 개발했으며, 이들 로봇을 연계해 작업 효율을 높이고 작업 정보를 디지털화해 관리·제어하는 ‘통합 관리 프로그램’을 개발했다.

통합관리 프로그램은 농업인이 컴퓨터·휴대전화에 여러 대의 로봇을 연결해 로봇 작업 정보를 확인하는 기술로서 주요 기능은 '로봇 관리, 작물 관리, 디지털 영농 관리' 3가지다.

로봇 관리= 로봇 위치, 작업 속도, 이동 거리 등 현재 농업로봇 작업 상태 알려주는 기능.

작물 관리= 모니터링 로봇이 취득한 영상 정보 기반으로 현재 수확할 수 있는 열매 수량, 위치 정보를 농업인에게 제공.

디지털 영농 관리= 각 로봇 작업 상황과 작물 상태 정보를 실시간으로 수집하고 이를 기반으로 매일 자동으로 작업 정보 제공.

이번에 개발한 통합 관리 프로그램을 우선 방제·운반·모니터링 로봇에도 적용했다. 이들 농업로봇은 통합 관리 프로그램의 원활한 적용을 위해 농촌진흥청이 개발한 산업표준을 기반으로 공통된 기술을 적용해 개선한 것이다.

또 시스템 고장 가능성 확률을 나타내는 안전무결성 수준(SIL) 2등급 제어기를 적용해 고장이나 오작동 확률을 0.1~1% 미만으로 낮춰 농가에서 불편함 없이 사용할 수 있도록 했다.

운반 로봇은 작업자 진행 속도에 맞춰 따라다니며 수확 작업을 도와주며 수확과 동시에 무게를 측정하기 때문에 손쉽게 생산량 관리가 가능하다.

모니터링 로봇의 열매 인식 정확도는 93.8%, 수확 시기 예측 정확도는 97.7%에 달한다. 수확 가능 여부, 수확 시기 정보는 농업인에게 실시간으로 전달된다.

농촌진흥청은 2023년 현장 실증 연구를 수행했다. 토마토 재배 농가 3곳에 방제·운반·모니터링 로봇 3종을 적용한 결과, 0.5헥타르 기준 연간 인건비가 방제 1,200만 원, 운반 800만 원, 모니터링 900만 원 줄어든 것으로 나타났다.

이와 함께 지난해부터 농업로봇 산업표준 개발과 제정으로 관련 산업 육성을 지원하고 있다. 산업표준 개발과 제정이 이뤄지면 비정형적인 농업의 특성이 반영돼 농업 분야에 로봇을 활용하기 위한 최소한의 구조와 안전 요구사항이 마련된다.

농촌진흥청에서 개발한 산업표준을 적용해 개발한 농업로봇은 종류에 상관없이 통합 관리 프로그램을 적용할 수 있다.

농촌진흥청 국립농업과학원 이승돈 원장은 “가까운 미래, 농촌에는 ‘1농장-1로봇’ 시대가 열려 로봇을 활용한 농작업 단계별 자동화로 농촌 노동력 부족 문제 해결에 나설 것이다”며 “농업·농촌에 농업로봇이 빠르게 보급·활용될 수 있도록 농업로봇의 통합 관리, 신속한 보급, 산업표준 개발과 제정 3박자로 속도를 내겠다”고 말했다. /김영태 기자