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△ 농촌진흥청이 3세대 스마트팜 기술을 적용해 산업재산권을 출원한 스마트 온실 방제 로봇.
온실에 무인방제 로봇 활용하니…시간 ''절반'' 인건비도 뚝↓
농민신문 이연경 기자 2022. 10. 26
농촌진흥청(청장 조재호)이 3세대 스마트팜 기술을 적용한 스마트 온실 방제 로봇을 개발했다고 밝혔다.
1세대 스마트팜 기술은 정보통신기술(ICT) 기술을 활용해 시설 환경정보를 모니터링하고 스마트폰으로 원격 제어하는 단계이며, 2세대는 빅데이터와 인공지능(AI)·사물인터넷을 활용해 정밀한 생육관리가 가능한 단계다. 3세대 기술은 사람이 개입하지 않고 전주기 자동 관리가 가능한 지능형 로봇 농장을 뜻한다.
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 시급한 상황이었다.
농진청에서 이번에 개발한 방제 로봇은 8시간 이상 연속 운전이 가능하고, 300ℓ 약액통을 장착해 1회에 0.33㏊를 방제할 수 있다. 또한, 고장이나 오작동을 줄이기 위해 고장 확률 0.1~1％ 미만인 안전무결성수준(SIL·Safety Integraty Level) 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, 0.33㏊ 기준 작업자 2인이 약 2.5∼3시간 걸렸던 작업을 작업자 없이 약 1.5시간에 끝마쳐 효율이 약 2배 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 사람의 호흡기와 피부로 흡수되는 양도 증가하는 유의사항이 있어 작업자가 없는 조건에서 이뤄져야 한다. 미립화는 액체의 평균 지름 정도를 수치화한 값으로, 수치가 작을수록 액체 입자가 작아 공기 중에 오래 머물 수 있는 특징이 있다.
이번 방제 로봇 개발로 단순·반복적이며 인체에 해를 입힐 수 있는 방제작업으로부터 작업자를 보호하고 작업 효율성을 높여 농작업 인력 부족 문제를 해결하는 데 도움이 될 것으로 보인다.
농진청은 이번에 개발한 스마트 온실 방제 로봇의 산업재산권 출원을 ‘스마트 온실 로봇을 위한 농약 자동 공급 장치 및 그 동작 방법(10-2021-0149775)’이란 이름으로 완료했으며, 기술이전을 통해 이를 농가에 보급할 계획이다.
전북 익산의 토마토 농장 김태훈 대표는 “온실 작업 중 힘들고 노동력이 많이 드는 방제를 로봇이 대신할 수 있어 농가 일손 부족 문제를 덜고 인건비를 줄여 농가 경영에 도움이 될 것으로 예상된다”고 말했다.
농촌진흥청 스마트팜개발과 강금춘 과장은 “이번 기술 개발을 시작으로 3세대 스마트팜 핵심 기술인 농업용 로봇이 현장에 더 많이 활용될 수 있도록 꾸준히 노력하겠다”고 밝혔다.
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