토마토 흰가루병 등 병충해 진단 정확도 92%
병충해 발생 위치, 증상 파악 후 농가에 전송
농촌진흥청은 인공지능을 기반으로 과채류의 병충해를 판별 하는 ‘온실 병충해 관리용 감시 무인 로봇’ 을 개발했다.
농진청이 전북대학교 박동선 교수 연구팀, 산업체와 함께 개발한 로봇은 최소 8시간 이상 자율주행하며 카메라와 정밀 위치정보 수집 기능을 이용해 면적이 넓은 온실에서 병충해가 발생한 위치, 증상 등을 파악한다. 이렇게 수집한 관리 정보를 농업인에게 제공해 조치할 수 있도록 한다. 로봇 상부에는 리프트와 로봇팔이 설치돼 최대 3m까지 작물 높이에 맞게 병충해 발생 상황을 감시할 수 있다.
로봇이 이동하며 카메라로 촬영한 작물 동영상을 인공지능 진단 모형이 정상인지 병충해를 입은 상태인지 판별하고 병충해 종류와 위치를 통합·공유 서버나 내부 서버로 보낸다. 농업인은 모니터로 온실 내 위치별 병충해 정보를 확인할 수 있다. 이 로봇에는 충돌 감지기가 장착돼 앞에 장애물이나 작업자가 있으면 멈춰서 작물을 촬영하다가 안전한 상황이 되면 다시 이동한다.
연구진이 개발 로봇을 충북 청주, 전북 장수와 익산의 토마토 농가에 적용한 결과, 궤양병, 흰가루병, 잿빛곰팡이, 잎곰팡이, 황화잎말림바이러스 등 토마토 재배 온실에서 자주 발생하는 5가지 병충해의 실시간 검출 정확도는 최소 92% 이상이었다. 현재 이 로봇은 토마토 병충해 5종, 파프리카 병충해와 생리장해 5종, 딸기 병충해 6종을 판별할 수 있다.
이 로봇을 활용하면 청년 농업인이나 창업농 등 농업을 막 시작한 농업인도 쉽게 재배작물의 병충해 관리를 할 수 있어 농산물 생산 능력 향상과 편이성 증진에 크게 도움이 될 것으로 보인다.
딸기 병충해 6종으로는 세균모무늬병, 탄저병, 흰가루병 등이 있고, 파프리카 병충해와 생리장해 5종은 배꼽썩음과, 잿빛곰팡이 등이 있다.
이와함께, 농진청은 지난 3년간 토마토, 딸기, 파프리카 등을 대상으로 병충해 진단 기술 고도화 연구를 진행했으며, 이를 바탕으로 자동화·무인화를 위한 요소 기술과 종합관리시스템을 개발 중이다. 또한, 병충해 진단 기술 보급을 위해 이번에 개발한 로봇뿐만 아니라 온실 내 기존 제어용 컴퓨터를 활용해 CCTV 등에서도 정보를 분석할 수 있도록 하는 등 활용도를 높이는 기술을 개발하고 있다.
전북 익산에서 토마토 스마트 온실을 운영하는 김태훈 씨는 “병충해와 생리장해를 실시간으로 자동 진단하고, 발병 위치와 상황까지 알 수 있어 빠른 온실 관리가 가능하다” 며, “이를 통해 이전보다 품질은 좋아지고 수확량이 늘 것으로 기대한다”고 말했다.
농촌진흥청 스마트팜개발과 이시영 과장은 “빠르게 대응해야 하는 병충해 분야에 디지털 농업기술을 접목해 작물 피해를 줄이고 재배 환경을 편리하게 개선할 수 있을 것으로 예상한다” 며, “일손 부족 문제를 해결하고 청년 농업인이나 창업농을 지원할 수 있는 기술을 개발해 실용화할 계획이다” 고 말했다.