농업 로봇의 응용과 도전 과제

현재 로봇 산업을 발전시켜야 한다고 생각하는 이유 중 하나는 노동력 부족입니다. 하지만 실제로는 혹독한 노동 환경에서 사람들을 해방시키는 것이 로봇 개발의 본질적인 이유입니다. 예를 들어, 여름에 온도가 60도까지 올라가는 농업 온실에서 일하는 것은 복잡한 노동력이 필요 없더라도 사람을 대체해야 하는 상황입니다.

농업은 복잡한 시스템입니다. 간단한 작물 재배도 파종, 모종, 이식, 정식, 관개, 제초, 살충제 살포, 가지치기, 수분, 꽃 얇게 하기, 수확, 운반, 저장 등 여러 단계를 거칩니다. 각 단계마다 점차적으로 로봇을 도입해야 합니다.

현재 농업 로봇 연구 동향

1. 현재 연구 기관들은 주로 수확 단계에 집중하고 있습니다. 수확은 수확 목표 식별, 절단 위치 지정, 수확 작업 수행이라는 세 가지 주요 문제를 해결해야 합니다. 수확 목표를 식별하려면 이미지 인식이 필요하며, 현재 인공지능(AI)이 가장 뜨거운 기술 분야이므로 연구 자금 확보가 비교적 용이합니다. 또한 수확 작업은 경작과 달리 큰 힘이 필요하지 않으므로 수행하기 쉽습니다.

농업 로봇이 해결해야 할 공통 과제

1. 비용 절감
   농업 로봇의 가격을 일반 농기계 수준으로 낮춰야 합니다. 현재 농업 로봇은 수천만 원 이상으로 고가이며, 특히 짧은 시간 동안만 사용하는 로봇의 경우 가격 대비 성능이 떨어집니다. 예를 들어, 차 수확 로봇은 14일 이내에 작업을 완료해야 하므로 대량의 로봇이 한꺼번에 필요합니다.

2. 복잡한 지형에 적응
   농업 현장은 매우 다양합니다. 비닐하우스만 해도 부드러운 토양, 단단한 땅, 진흙, 물논 등 여러 환경이 존재합니다. 어떤 이동 플랫폼을 선택할 것인지가 매우 복잡한 문제입니다.

3. 농기계와 농업 기술의 표준화
   농업 생산은 전반적으로 표준화되어 있지만, 세부적으로는 매우 분산되어 있습니다. 지역별 특성을 반영한 농기계 설계가 필요합니다. 예를 들어, 다양한 각도에서 자라는 포도를 수확할 수 있는 로봇을 개발하는 것보다는 로봇 수확을 염두에 둔 방식으로 포도를 재배하는 것이 더 쉬울 수 있습니다.

4. 안정성
   농업 생산에서는 타이밍이 매우 중요합니다. 가장 큰 문제는 농기계가 갑자기 고장이 나는 것입니다. 기존의 농기계는 사용자가 스스로 수리할 수 있지만, 농업 로봇은 복잡한 전자 회로와 프로그램으로 구성되어 있어 단시간 내에 수리하기 어렵습니다. 제조사가 신속하게 대응하지 않으면 농업 생산에 큰 차질을 빚을 수 있습니다.