'무인 스마트팜' 로봇이 토마토를 따고 운반한다

기계연구원, 원예작물 수확 로봇 개발
작물 인식률 90%, 사람대비 80% 효율
전자동화로 농촌 인력난 해결에 도움

기계연구원 최태용 박사팀이 개발한 원예작물 수확 로봇이 토마토를 따고 있다. 기계연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 한국기계연구원 AI로봇 연구본부 로봇메카트로닉스연구실 최태용 박사팀이 스스로 원예작물을 수확하고 운반하는 스마트팜용 로봇을 개발했다. 수확과 이송 로봇으로 이뤄진 원예작물 수확용 '다수 로봇 시스템'은 수확과 이송 과정이 전자동화돼 사람이 없는 무인 스마트팜 가능성을 보여주고 있다. 이는 최근 인력난이 심각해 농사를 짓고도 수확을 못해 갈아엎는 농업 현장의 어려움을 해결하는데 도움이 될 전망이다.

최태용 책임연구원은 9일 "이번에 개발한 로봇 시스템은 소멸해가고 있는 농촌의 일손 부족 문제를 해결하기 위한 것"이라며, "향후 성능을 강화하고 기능을 보강해 실내 시설원예 뿐만아니라 과수원 같이 야외 환경에서도 적용할 수 있는 로봇을 개발하겠다"고 말했다.

기계연구원에 따르면 농업 환경은 복잡하고 변화가 심해 적용할 수 있는 로봇기술의 수준이 매우 높다. 때문에 기존 원예작물 수확을 위한 로봇 기술은 단일 작물 수확 기능 구현에 국한돼 있다. 네덜란드의 스위퍼 로봇은 파프리카만을 수확하기 위해 개발됐고, 국내에서는 딸기, 오이, 참외 등의 수확 전용 로봇이 개발되고 있다.

기계연구원 최태용 박사팀이 개발한 원예작물 수확 로봇이 딴 토마토를 이송 로봇에게 전달하고 있다. 기계연구원 제공

연구진은 단순히 수확에서 끝나는 것이 아니라 수확하는 로봇과 이송하는 로봇을 연계 시켰다. 농장에 투입된 로봇은 대수 제한 없이 복수의 수확 로봇이 작물 수확을 동시에 하고, 복수의 이송 로봇이 후방으로 나르는 것이 가능하다.

특히 수확 로봇은 연구진의 작물의 위치와 자세를 인식하는 AI 기술을 적용해 작물 정보를 빠르고 정확하게 인식한다. 또 로봇팔과 직접 개발한 고파워 로봇손을 이용해 질긴 작물도 손쉽게 수확했다. 이와함께 이송 로봇은 시설원예 환경에서 정밀 자율주행이 가능하다.

즉 수확로봇이 토마토를 따고 일정량을 수확하면 이송로봇이 다가가 전달받는다.

토마토 농장에서 테스트한 결과, 작물인식률 90% 이상, 24시간 동작을 가정해 사람 대비 80% 효율로 작물을 수확했다.

이번 로봇 개발은 기계연구원과 ㈜하다, 국립농업과학원, 충북대, 충남대가 함께 참여했다.

[e-mail] 김만기 기자