과수원 농사도 이제는 자율주행 로봇이 제초, 운반, 방제 등 대부분 작업을 사람 대신 하는 시대가 왔다.
농촌진흥청은 자율주행 기반 과수원 농업 로봇을 개발, 현장 실증을 거쳐 빠르게 보급·확할 수 있도록 상용화에 나섰다고 17일 밝혔다.
농촌은 현재 인구 감소에 고령화가 겹쳐 농기계 사용 비중이 늘고 있긴 하지만, 고령 농업인이 불규칙한 노면이나 경사지에서 농기계를 조작하는 데는 어려움이 있는 실정이다. 65세 이상 농업인 비중은 2019년 54.1%→2021년 56.2%→2023년 59.1%로 꾸준히 증가하고 있다.
필수 약제 살포에 따른 시간 소요와 약제 피해 위험성, 농자재 운반으로 인한 근골격계 질환 등도 어려움이 많은 형편이다. 실제로 농업인의 업무상 질환 가운데 근골격계 질환 유병률은 5.2%에 일른다.
이에 농촌진흥청은 사과 배 복숭아 등 과수원에서 고정밀 위성항법장치(RTK-GNSS)와 레이저 센서(LiDAR), 영상장치 등을 사용해 설정된 경로를 주행하며 제초·운반·방제 등 농작업을 수행하는 로봇을 개발했다.
레이저 센서를 활용해 제초로봇 1.5미터 이내에 과수, 작업자 등 장애물이 있으면 10cm 내외에서 정지한 뒤 장애물이 치워지면 다시 제초를 시작하게 했다. 제초로봇 하부에 접촉식 정지 장치를 붙여 로봇이 물체와 닿았을 때 바로 정지할 수 있도록 했다.
제초로봇과 운반로봇은 공압 스프링과 같은 완충 장치를 적용, 지면에서 받는 충격을 최소화하고 굴곡진 노면에 유연하게 대응할 수 있도록 했다.
방제로봇 구동방식은 엔진에서 전기로 개선했다. 방제 중 약제가 떨어지면 보충하는 위치까지 로봇 스스로 이동해 약제를 보충할 수 있도록 기능을 추가했다.
운반로봇은 평소에는 작업자를 따라다니며 수확물이나 농기구 이송 등 농작업을 수행하다가 작업자가 필요에 따라 현재 위치에서 집하장 등 지정한 위치로 로봇을 보낼 수 있도록 셔틀 기능을 탑재했다. 제초로봇은 물건을 싣고 이동하는 운반로봇의 역할을 겸할 수 있도록 상부에 공간을 확보했다.
농촌진흥청 관계자는 "2027년까지 총 5년에 걸쳐 농업용 로봇 현장 실증 지원사업을 추진하고 있다"며 "농촌 주산단지 거점을 기반으로 아주심기, 제초, 방제, 수확 등 재배 전 과정에 다수‧다종의 로봇이 투입될 예정"이라고 밝혔다.
현재 디지털 자동화, 로봇 농작업, 병해충 예찰과 수분 스트레스 관리 등과 관련된 로봇이 함양(양파), 당진(벼), 거창(사과), 옥천(복숭아), 연천(콩), 김제(밀) 등에 투입된 상태다. 여기서 나온 결과를 바탕으로 과수뿐 아니라 식량과 채소 분야에서도 무인 농작업을 도입할 방침이다.
내년부터 신기술 시범 보급 사업을 추진해 농업 로봇 기술을 보완 개선할 계획이다. 제초로봇은 7개소, 운반로봇은 5개소에 적용된다. 전동화된 방제로봇은 2025년 현장 실증연구, 2026년 3개소에 적용할 계획이다.
다른 분야에서도 활용될 수 있도록 지난 5월엔 한국수자원공사와 업무협약을 맺고 정수장 주변 녹지 관리에 제초로봇을 투입, 시범 적용할 계획이다.
국립농업과학원 이승돈 원장은 "식량 안보를 지키려면 로봇 기술은 선택이 아니라 필수"라며 "앞으로 농업‧농촌에 필요한 로봇을 개발하고 빠르게 보급하도록 최선을 다하겠다"고 밝혔다.