농촌진흥청(청장 조재호)은 과수원 안에서 정해진 경로를 따라 자율주행하면서 잡초를 제거하는 제초 로봇을 개발했다.
과수원 잡초 제거 작업은 노동력이 많이 들어 고령, 여성 농업인이 하기에는 힘겨운 편이다. 기계로 제초 작업을 하기도 하나 과수원 특성상 기계가 전복하는 등 사고 발생 우려가 크다. 원격 조종 제초기의 경우, 오랜 시간 집중해 조종해야 한다는 단점이 있다.
이번에 농촌진흥청이 개발한 과수원 제초 로봇은 고정밀 위성항법시스템(RTK-GNSS)을 이용해 최적의 경로를 설정한 후 정해진 경로를 따라 자율주행하면서 아래쪽에 붙어 있는 회전 날이 잡초를 제거하는 원리로 만들어졌다.
제초 로봇은 작업자의 원격 조종으로 작업할 과수원을 미리 주행하면서 고정밀 위성항법시스템을 통해 얻은 위치 정보를 바탕으로 최적의 경로를 자동으로 만들어 낸다. 이렇게 정해진 경로를 따라 좌우 10cm 이내 오차범위 내에서 주행한다.
제초할 때 경로상에 작업자나 수확 상자 등 장애물이 있으면 라이다(LiDAR)*나 영상장치로 인식해 장애물 앞 1.5m 앞에서 주행을 멈추고 장애물이 제거되면 주행을 다시 시작한다.
*라이다(LiDAR): 레이저 펄스를 발사해 그 빛이 대상 물체에 반사돼 돌아오는 것을 받아 물체까지 거리 등을 측정하고 물체 형상까지 이미지화하는 기술
또한, 제초 로봇 아래에 부착된 제초기 외에 제초 작업기를 추가로 장착해 나무와 나무 사이 잡초도 제거할 수 있도록 했다. 이 제초 작업기는 접촉식 감지기(센서)를 적용해 나무나 지주대 등을 인식하면 자동으로 접혀 나무에 상처를 입히지 않게끔 설계됐다.
농촌진흥청은 이번에 개발한 과수원 제초 로봇의 산업재산권 출원*을 완료했으며, 상용화를 위해 관련 업체에 기술이전 했다. 내년에 현장 실증을 거쳐 작업 성능과 주행 특성 관련 기술 안전성을 확보한 후 신기술보급사업과 농업용 로봇 실증지원사업 등을 통해 현장에 보급, 확산할 계획이다.
*LiDAR 기반 과수 인식 및 작업자 추종이 가능한 전자 장치, 이를 포함하는 자율주행 농기계 및 자율 주행 제어 방법(10-2021-0173992)
농촌진흥청은 지난 10월 31일 국립원예특작과학원 시험 재배지에서 제초 로봇의 기술 안정성을 확보하고 신속한 보급과 확산을 위해 농업인, 관련 전문가 등을 대상으로 현장 기술설명회를 열었다. 참석자들은 과수원 제초 로봇이 “농업인 안전을 확보한 기술”, “고된 제초 작업을 대신하는 로봇으로 농작업 편이성이 높아졌다.” 등 긍정적으로 평가했다.
농촌진흥청 스마트팜개발과 이시영 과장은 “제초 작업을 로봇이 대신한다면 농업인들은 고된 작업에서 벗어날 수 있고, 제초 농약 사용도 줄일 수 있다.”라며, “앞으로도 농업 분야 로봇 기술을 현장에 보급, 확산해 농작업 편이성과 농업인 삶의 질을 높여 나가겠다.”라고 말했다.
김경호
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