일본산업뉴스요약

Next Tech 2030
스마트농업, 수확도 무인으로
홋카이도대학, AI와 로봇으로 원격 조작

농가의 고령화나 노동력 부족을 해결하기 위해 로봇 농기계나 ICT(정보통신기술) 등을 사용한 스마트농업이 주목을 받고 있다. 홋카이도대학의 노구치(野口) 교수의 연구실에서는 복수의 농기계를 무인으로 동시에 움직이게 하거나 로봇 팔로 채소를 수확할 수 있는 기술 연구에 착수한다. 센서나 카메라로 수집한 데이터를 인공지능(AI)으로 해석하면 생산성도 높아진다. 2030년 무렵에는 농업의 과제 해결에 도움이 된다.

-- 복수의 농기계 연계 --
달빛에 비춰진 호박 밭. 사람들이 모두 잠든 시간에 창고에서 여러 대의 농기계가 열을 지어 밭으로 향한다. 농기계들은 로봇 팔을 이용하여 능숙하게 호박을 수확한다. 사람들이 기상할 무렵에는 작업을 마치고 스스로 창고로 돌아간다. 농기계는 작업 시간이 낮인지 밤인지는 상관없다. 이제 이런 풍경을 당연하게 여길지도 모른다.

“2018년은 로봇 농기계 원년이었다”. 노구치 교수는 이렇게 회상한다. 농림수산성은 17년에 농기계의 자율주행 시의 안전 확보에 관한 가이드라인을 제정하였다. 그 영향으로 18년까지 Yanmar, Kubota 등이 잇달아 무인으로 움직이는 농기계를 제품화하였다. 사람이 농기계를 타고 흙을 갈면, 그 뒤를 따르는 무인 농기계로 씨앗을 뿌리는 등 혼자서 2대의 농기계를 움직일 수 있다. “단순하게 작업 효율은 2배가 된다”(노구치 교수).

노구치 교수는 “농업이 완전하게 무인화되면 도시에 살면서 지방에 있는 여러 개의 농지를 관리할 수 있게 된다”라고 말한다. 농가의 역할은 생산에서 판매나 경영 등으로 변해 간다.

또한 노구치 교수 연구팀은 다기능 로봇 농기계의 실현을 목표하고 있다. 예를 들면 트랙터에 로봇 팔을 장착하고 호박이나 수박 등의 무거운 야채를 하나씩 수확하는 농기계다. 현재의 무인 농기계는 농지를 갈거나 비료를 뿌리는 등 대략적이고 단조로운 작업만 할 수 있다. 개별 수확이나 제초 등의 정교한 작업이 가능해지면 노동력은 더 줄어들 것이다.

또한 농기계를 인터넷에 연결하여 센서나 카메라를 통해 농지의 비옥 정도나 생육 정도 등의 데이터를 수집한다. 데이터를 AI로 학습시켜 최적의 작업 루트나 육성 방법도 도출할 수 있게 된다.

-- 안전이 대전제 --
일본의 농업은 벽에 직면하고 있다. 18년의 농업 종사자는 3년 전과 비교하여 약 15% 감소하였다. 65세 이상이 차지하는 비율은 약 70%에 달한다. 인구감소와 고령화에 따른 농지의 집약은 진행되고 있지만 작은 농지가 여러 개 모이는 것만으로는 대규모의 효율적인 농업은 어렵다. 그래서 로봇이나 ICT 등을 활용한 노동력 부족의 해결이나 생산성 향상이 기대를 받고 있다.

노구치 교수는 4대의 트랙터를 무인으로 협조시켜 움직이게 하는데 성공하였다. 트랙터와 트랙터는 서로의 위치나 자세 등을 인식하여 충돌을 방지한다. 고정밀 GPS를 통해 주행 루트의 오차는 수cm 정도로 억제하였다. 대형 농기계를 사용하지 않고 농기계 대수를 바꾸기만 하면 농장의 크기에 상관 없이 모든 농장에서도 사용할 수 있는 미래를 그린다.

단, 농기계를 자동으로 움직이게 하기 위해서는 안전이 대전제다. 실용화되고 있는 무인 농기계는 안전 확보를 위해 가까이에서 사람의 눈으로 감시할 필요가 있다. 고정밀 GPS를 사용할 수 있는 준천정위성 ‘미치비키’나 차세대통신규격 ‘5G’의 보급은 스마트농업을 지원한다. 위치제어의 정밀도가 향상되고 통신 지연도 줄어든다. 로봇 농기계에 다양한 성능을 부여함과 동시에 농지 전체로서의 설비를 정비하는 시점도 중요하다.

스마트농업에 대한 시도는 이제 막 시작되었다. 20년을 목표로 자동으로 움직이는 농기계를 원격으로 감시하는 기술의 실용화를 추진한다. GPS로 위치나 주위 영상을 확인하여 긴급 시에는 일시 정지나 재개 등의 조작을 한다. 농업이 크게 변할 날은 가까이 다가오고 있다.

●스마트농업의 동향

-- 생산비용 삭감이 필수 --
농업의 지속적인 개발을 위해서는 일본 국내뿐 아니라 해외로 눈을 돌린 생산이나 기술이 필요해진다. 일본에서는 인구감소나 고령화가 진행됨에 따라서 식재료의 수요가 줄고 시장이 작아지면서 기술의 진보가 늦어질 가능성이 있기 때문이다.

농림수산성이 2018년에 정리한 ‘식재료∙농업∙농촌 백서’에 따르면, 50년의 세계의 곡물소비량은 06년 무렵과 비교해서 1.5배가 될 것이라고 한다. 수요가 증가하는 해외로 농작물이나 기술을 수출하는 것이 중요해진다.

해외의 농작물과 승부하기 위해서는 스마트농업을 통해 생산비용을 낮추지 않으면 안 된다. 단, 새로운 기계나 시스템은 비용이 들기 때문에 효과를 전망하지 못하면 도입은 어렵다.

또한 부가가치를 높이는 것도 필수다. 그래서 게놈 편집에 의한 품종개량이나 식물 공장에서의 재배 환경의 조정 등을 통해 맛이나 건강에 관한 성분을 증감시키는 기술 연구도 진행되고 있다.

스마트농업은 인간의 경험이나 감이 아니라 데이터에 근거한 농업이다. 수집한 데이터를 통해 장소를 불문하고 기계를 이용한 재배를 재현할 수 있다면 기술을 수출하여 세계의 농지에서도 통용될 것이다.

 -- 끝 --