고정밀 위성시스템으로 과수원 잡초 '척척'…제초 로봇 상용화 코앞

최적 경로 자동 생성, 오차 범위 10㎝ 이내…농진청, 산업재산권 출원

▲농촌진흥청이 개발한 자율중행 제초 로봇. (사진제공=농촌진흥청)

과수원의 골칫거리인 잡초를 제거하기 위한 로봇이 개발됐다. 스스로 경로를 따라 이동할 수 있어 노동력을 줄이고 사고도 예방할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

농촌진흥청은 과수원 안에서 정해진 경로를 따라 자율주행하면서 잡초를 제거하는 제초 로봇을 개발했다고 3일 밝혔다.

과수원 잡초 제거 작업은 노동력이 많이 들어 고령, 여성 농업인이 하기에는 상대적으로 힘겨운 작업이다. 기계로 제초 작업을 하기도 하지만 과수원 특성상 기계가 전복하는 등 사고 발생 우려가 크다. 또 원격 조종 제초기의 경우, 오랜 시간 집중해 조종해야 한다는 단점이 있다.

이번에 농진청이 개발한 과수원 제초 로봇은 고정밀 위성항법시스템(RTK-GNSS)을 이용해 자율주행하면서 아래쪽에 붙어 있는 회전 날이 잡초를 제거하는 원리로 만들어졌다.

제초 로봇은 작업자의 원격 조종으로 작업할 과수원을 미리 주행하고, 고정밀 위성항법시스템을 통해 얻은 위치 정보를 바탕으로 최적의 경로를 자동으로 만들어 낸다. 이렇게 정해진 경로를 따라 좌우 10㎝ 이내 오차범위 내에서 주행한다.

제초할 때는 경로상에 작업자나 수확 상자 등 장애물이 있으면 라이다(LiDAR·레이저 펄스를 이용한 이미지화 기술)나 영상장치로 인식해 장애물 앞 1.5m 앞에서 주행을 멈추고 장애물이 제거되면 주행을 다시 시작한다.

또 제초 로봇 아래에 부착된 제초기 외에 제초 작업기를 추가로 장착해 나무와 나무 사이 잡초도 제거할 수 있도록 했다. 이 제초 작업기는 접촉식 감지기를 적용해 나무나 지주대 등을 인식하면 자동으로 접혀 나무에 상처를 입히지 않게끔 설계됐다.

농진청은 이번에 개발한 과수원 제초 로봇의 산업재산권 출원을 완료했고, 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.

이시영 농진청 스마트팜개발과장은 "제초 작업을 로봇이 대신한다면 농업인들은 고된 작업에서 벗어날 수 있고, 제초 농약 사용도 줄일 수 있다"며 "농업 분야 로봇 기술을 현장에 보급, 확산해 농작업 편이성과 농업인 삶의 질을 높여 나가겠다"고 말했다.