AI 기술 도입은 도축 자동화 로봇 시스템에서부터 무인 방제 로봇, 식물공장, 수직농장, 농업용 모빌리티, AI 농산물 선별기 등에 이르기까지 매우 다양한 농기계·장비·시스템 영역에서 진행되고 있다.

최근 개최한 농식품 테크 스타트업 창업 박람회(AFRO 2024)에서 농업 분야에서 진행되는 첨단 기술 도입 추세를 확인할 수 있었다.

■ 韓, 도축 시설 대규모화·인력난...AI 로봇이 미래

국내 도축 시설은 과거 지역별 도축장을 중심으로 소규모화된 형태에서 점차 광역권으로 대규모화되는 거점 도축시설로의 변화를 보이고 있다. 특히 정부 정책으로 거점도축장이 신설되는 등 위생·품질 향상과 시설 현대화가 이뤄지고 있는 추세이다.

이에 따라 도축 로봇 등 현대화된 장비들이 도입되기 시작했다. 그간 국내는 해외 기술과 외산 장비에 의존하며 국내 기업이 전무한 상황이었지만 최근 국내 기술 기반 도축 자동화 전문 스타트업이 등장하며 판도를 깨고 있다.

비정형 생체 AI 도축 자동화 로봇 시스템을 개발해 공급하고 있는 로보스(Robos)는 대구에 본사를 두고 있는 국내 기업으로 60~150kg 범위의 돼지 개체에 대한 도축 로봇을 개발했다. 현재 △목절개 △복부절개 △이분도체 3종의 로봇이 출시된 상태이다.

국내는 해외와 달리 돼지를 키우는 기간, 출하 무게 등의 가변성이 커서 정형적인 절개, 도축으로는 대응이 어렵고, 삼겹살, 목살, 머릿살, 항정살 등 해외 대비 정육 부위 세분화가 많으며 부위에 따른 가격 차이도 커서 개체 별 정확한 절단이 핵심 기술로 손꼽힌다.

이에 로보스는 딥러닝 기반 비전 AI와 첨단 3D 측정 시스템 등을 도입했다. 비정형 생물체의 외형을 라이다 스캔 데이터로 취득하고 이를 3D 데이터로 변환해 절개 지점을 생성하고, 다양한 케이스를 학습해 정확성을 높였다.

로보스 관계자는 “300만개 이상의 누적된 생체데이터를 학습했으며, 1일 1,000두 이상의 대형화된 거점 도축시설에서 생산효율을 보장할 수 있다”면서 “국내는 도축장 인력난과 고령화로 인해 향후 도축 자동화 시스템이 유망할 것으로 기대된다”고 전망했다.

■ 스마트 모빌리티, 농사꾼 필수 농장비로 부상

과거 농작업에서 수확물을 옮기고, 방제용 농약을 살포하는 등의 작업은 인간이 수작업으로 일일이 해야만 했다. 이에 따른 노동 과중과 인건비 증가 등이 농가 부담으로 이어졌다.

최근 농작업 보조 장비에는 자율주행 트랙터서부터 △자율주행 이송로봇 △스마트팜용 예찰·방제 로봇 △자율주행 예초기에 이르기까지 다양한 자율주행 기반 제품들이 등장했다.

모빌에이트는 박람회서 자율주행 이송로봇을 선보였으며, 이는 농장구획을 카메라와 라이다 기반으로 지도를 생성해 지정된 구역으로 이동시킬 수 있다. 또한 농작업자가 태그를 소지하고 있으면 위치를 인식해 작업자를 따라다니는 팔로우 기능도 탑재했다.

이에 따라 300kg에 달하는 수확 적재물을 옮길 수 있으며, 궤도바퀴를 채택해 노지 환경에서도 원활한 이송이 가능하다고 모빌에이트측은 설명했다. 예상 출시가는 1,500~2,000만원 수준으로 다소 높은 단가 책정이지만, 농기계 보조금과 시장 확보에 따른 대량 생산 등으로 소비자가는 이보다 낮아질 가능성이 있다.

고고팜은 자율주행 예초기를 개발해 국방부와 함께 제품을 테스트하고 샘플을 전달한 것으로 전해졌다. 청년 인구 감소에 따른 문제는 농촌뿐 아니라 군에도 큰 변화를 가져왔다. 군인력 부족으로 넓은 부지 관리를 위해 예초 작업은 향후 수동이 아닌 자동화하는 방향으로의 변화가 전망된다.

고고팜 관계자는 “DMG 철책선을 중심으로 남측·북측 양쪽 50미터 범위를 예초 작업을 해야 한다”면서 “북측 50미터 반경은 지뢰 매설 및 폭우로 인한 지뢰 유실 등 군 작업자에게 위험 요인이 많아 국방부측이 무인 예초기 도입을 적극 검토하고 있다”고 말했다.

■ 스마트팜 고도화, ‘식물공장’ 등장

식물공장은 최근 스마트팜이 고도화되면서 새롭게 떠오르는 개념으로 도시형 농업, 수직형 농장, 틈새 농업 등으로 활용되며 공간 효율적이고 정형화된 정밀 작물 재배가 이뤄지고 있다.

식물공장은 복합환경 관리·제어 시스템을 기반으로 최대한 밀집해 재배할 수 있는 수직 프레임 구조물과 식물 생육을 위한 LED, 냉난방 공조 시스템, 보안 및 방제를 위한 AI 비전 CCTV 등으로 구성돼 있다. 

컨테이너 플랫폼을 기반으로 좁은 면적에서도 수직 방향으로 적층할 수 있으며, 외부 환경과 분리된 실내 공간에서 데이터 분석 기반 및 원격 모니터링 제어와 재배 관리 시스템으로 작물을 재배·수확해 판매할 수 있다.

국내 수직공장 플랫폼을 개발해 제공하는 곳은 △사라팜 △성호코퍼레이션 △다함팜 등으로 다수의 스마트팜 시설 업체에서 공급하고 있다.

다만 아직 평당 구축비용이 높고, 태양광 발전 등 재생에너지와 연계되지 않았을 시 운영비용 또한 노지 농사 대비 높게 나오는 것을 감안할 때 사용자 비율효율적인 솔루션 확립이 필요해 보인다.