'지능형 로봇' 사람도 없이 스마트 온실 자동 관리 척척

작업자 2명 2.5~3시간 작업, 지능형 로봇 1.5시간에…농진청, 기술이전 통해 농가 보급

▲ⓒ농촌진흥청

사람이 개입하지 않고 전주기 자동 관리가 가능한 지능형 로봇이 개발돼 농가 작업 효율성이 크게 높아질 전망이다.

농촌진흥청은 3세대 스마트팜 기술을 적용한 스마트 온실 방제 로봇을 개발했다고 26일 밝혔다.

1세대가 ICT 기술을 활용해 시설 환경정보를 모니터링하고 스마트폰으로 원격 제어하는 수준인 반면 3세대는 사람 개입없이 로봇만으로 전주기 자동 관리가 가능하다.

스마트 온실 방제작업은 단순하고 반복적이며, 농약을 살포할 때 인체에 해를 끼칠 수 있어 작업자 피로도 증가와 유해성 관련 대책 마련이 필요하다.

또한, 최근 농업인구 감소와 고령화, 코로나19 대유행으로 농업생산 인력 공급이 불안정함에 따라 방제작업 무인․자동화가 시급하다.

농촌진흥청에서 개발한 방제 로봇은 8시간 이상 연속 운전이 가능하고, 300L 약액통을 장착해 1회 0.33헥타르를 방제할 수 있다.

또한, 고장이나 오작동을 줄이기 위해 고장 확률 0.1~1% 미만의 안전 무결성 수준(SIL) 2등급 제어기를 적용했다.

이와 함께 마그네틱, 근접 센서, 광학 검출기 등을 사용해 계획된 경로를 따라 자율주행할 수 있도록 설정했다.

또한, 로봇의 앞뒤에 접촉 감지기(센서)를 붙여 사람 또는 장애물을 감지했을 때 비상 정지해 사람과 로봇을 보호할 수 있도록 했다.

방제 로봇을 적용한 결과, 0.33헥타르 기준 작업자 2인이 약 2.5~3시간 걸렸던 작업을 작업자 없이 약 1.5시간에 끝마쳐 효율이 높아졌다.

특히 밀폐된 온실에서 작업자 없이 방제할 수 있어 미립 방제(미립화 200㎛ 이하)가 가능하다.

미립 방제는 공기 중에 농약 입자가 머무는 시간이 늘어 작물에 붙는 양을 최대 15~20% 늘리는 효과가 있으나 호흡기와 피부로 흡수되는 양도 증가해 작업자가 없는 조건에서 이뤄져야 한다.

이번 방제 로봇 개발로 단순, 반복적이며 인체에 해를 입힐 수 있는 방제작업으로부터 작업자를 보호하고 작업 효율성을 높여 농작업 인력 부족 문제를 해결하는데 도움이 될 것으로 보인다.

농촌진흥청은 이번에 개발한 스마트 온실 방제 로봇의 산업재산권 출원을 완료했으며, 기술이전을 통해 농가에 보급할 계획이다.