시설원예에서 사람 도움 없이 작물을 수확·운반하는 로봇 시스템이 개발됐다. 원예시설 수확공정과 이송과정을 전자동화해 농업현장의 노동 집약 작업을 무인화할 가능성을 보였다.
한국기계연구원(원장 박상진)은 최태용 로봇메카트로닉스연구실 책임연구원팀이 원예작물 수확을 위한 다수 로봇 시스템을 개발했다고 9일 밝혔다.
농업환경은 복잡하고 변화가 심해 로봇을 적용하기가 쉽지 않다. 요구 기술 수준이 매우 높기 때문에 기존 원예작물 수확 로봇기술은 단일 작물 수확 기능 구현에만 국한돼 있었다.
기계연 다수 로봇 시스템은 단순 작물 수확에 그치는 것이 아니라 원예시설 전체 작물 수확 작업 자동화를 가능하게 한다. 작물 수확 로봇, 수확 작물을 후방으로 운반하는 이송 로봇으로 구성했다. 대수 제한이 없어 복수 로봇 운용이 가능하다.
특히 기계연 첨단 기계기술과 인공지능(AI) 기술을 적용해 작물 정보를 빠른 속도, 고정밀도로 인식한다. 로봇팔과 직접 개발한 고파워 로봇손으로 질긴 작물도 무리 없이 수확하도록 했다. 이송 로봇은 정밀 자율주행도 가능하다.
수확 로봇은 작물 위치와 자세를 인식하는 AI 기술을 적용해 정확하게 작물 위치를 인식하고 인식한 작물은 특수 제작한 수확용 로봇손을 이용해 수확한다. 수확 작물은 수확 로봇에 임시 저장했다가 박스가 어느 정도 차면 이송 로봇을 불러 작물을 전달한다. 연구팀은 작물 인식률 90% 이상, 24시간 동작을 가정해 사람 대비 80% 효율로 작물 수확이 가능하도록 기술을 개발했다.
최태용 책임연구원은 “이번에 개발한 원예작물 수확 다수 로봇 시스템은 농촌 일손 부족 문제를 해결하기 위한 연구의 시작”이라며 “향후 성능 강화와 기능 보강으로 실내 시설원예뿐만 아니라 과수원과 같은 실외 환경 수작업에도 적용하는 연구를 지속하겠다”고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 농림축산식품부 농림식품기술기획평가원에서 관리하는 '첨단농기계산업화 기술개발사업'으로 진행됐다. 국립농업과학원, 충북대, 충남대가 참여했다.
김영준기자 kyj85@etnews.com
