재배보다 중요한 수확, '베지봇(vegebot)' 탄생한 이유는

전 세계적으로 농업 로봇의 필요성이 대두하고 있다. 수확 시기에 집중적으로 노동력이 필요한 농업의 특성 때문이다. 그동안은 모두 인간 노동력을 사용했으나, 공급이 어렵고 농작물을 적기에 모두 수확하기가 어려워 효율성이 떨어졌다. 전문가들은 농작물의 무려 25%가 농지에서 방치되고 있다고 지적했다.

현대 농업은 기계화가 상당히 진행돼 농부 한명 당 가꿀 수있는 농지 면적이 엄청나게 늘어났다. 현재 농기계에는 무인자동화와 로봇화가 접목되어서 농민을 대신하여 로봇이 농사를 짓는 수준까지 기술개발이 추진되고 있다. 농작물이나 용도에 따라 또는 토양에 따라 복잡하고 다양한 편차가 있는 농장에 대해 세부적인 수준까지 고려할 수 있는 정도로 발전해왔다.

하지만, 아직까지 수확 시기에는 사람의 손길이 필요한 실정이다. 과일이나 야채는 손상되기 쉽고 정확한 위치에서 수확해야 하기 때문. 특히 수확 로봇은 일반 로봇과 달리 환경변화에 적절히 대응할 수 있어야 하고, 특히 대상체가 생물이라는 점을 고려해야하므로 섬세한 장치의 설계는 필수적이다.

앞서 해외에서는 각종 수확 로봇 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 케임브리지 대학의 연구팀은 머신러닝 기반의 상추 수확 로봇을 개발했다. 베지봇 (Vegebot)은 상추를 비롯해 손상되기 쉽고 기계로 수확이 어려운 농작물을 자동으로 수확하는 로봇이다.

연구팀은 잘 익은 상추를 구분해 정확한 위치에서 잘라내는 로봇을 개발하기 위해 머신러닝 기법을 사용했다. 상추의 위치를 정확히 파악하고 손상 없이 잘 익은 상추만 베어내는 작업은 사람에게는 쉬워도 로봇에게는 매우 어려운 일이다. 베지봇은 초기 필드 테스트에서 91%의 수확 성공률을 보였지만, 38%의 높은 손상률을 보여 아직 개선할 부분이 많다. 가능성은 있지만 아직 갈 길이 먼 상태입니다. 참고로 상추 한 개를 수확하는데 걸리는 시간은 32초로 역시 단축시킬 필요가 있다.

전문가들은 일찍이 농업 생산품의 세척, 선별, 가공(과일 농축잼, 즙), 포장 등의 자동화기계와 관련된 특허는 생산물의 종류에 따라 다양한 형태로 특허등록되어 있으나, 향후에는 농업 로봇 관련 특허가 더 활발히 진행될 것이라는 예측이다.

현재 국내에서도 국내 농업로봇 특허와 관련해서 상추 수확로봇(특허권자; 대한민국), 딸기 수확로봇(특허권자; 대한민국), 방제로봇(출원인: 전북대학교 산학협력단), 토마토용 접목 로봇(특허권자: 농촌진흥청장) 등이 등록되어 있다. 앞으로 로봇의 알고리즘과 학습 횟수를 늘리면 점점 성능이 개선될 것으로 보인다. SF영화가 아니더라도 가까운 미래에는 로봇에 의한 농업이 현실화 될 수 있다.



윤종옥 기자 yoon@thekpm.com