농업인구가 감소하면서 안정적인 농업생산을 위해 자율주행과 로봇기술은 선택이 아닌 필수가 됐다. 농촌진흥청(농진청)은 "산업용 로봇시장이 확대되면서 농업분야 4차산업혁명 기술 융합 디지털농업으로 노동력 부족과 생산성 정체 등의 현안문제를 극복해야 한다"며 "농업로봇 개발 전략을 수립 중"이라고 25일 밝혔다.

농진청은 자율주행 농업기계 분야 중 트랙터 기술에 전력을 쏟고 있다. 자율주행 트랙터는 농업용 로봇의 핵심 기술로 2024년에는 300억달러 규모로 예측된다. 농업로봇은 미국과 유럽 등에서 노지 시설 축산 분야에 적용가능한 연구가 활발히 추진 중이다. 하지만 국내에서는 농업로봇 제작이 가능한 업체가 적어 산업화가 더딘 것으로 나타났다.

◆자율주행 트랙터 레벨2 수준 = 일손이 부족한 농촌에 기계를 운용할 인력이 없는 점을 극복하기 위해서는 자율주행 장비 배치가 시급하다. 가장 먼저 시동을 건 것은 트랙터다. 농기계 시장 규모는 2024년 2550억달러로 예상되는데 이중 자율주행 트랙터가 10%를 차지할 것으로 예상된다. 현재는 대단위 농업분야에서 활용되고 있지만 센서 비용과 농업인들의 신뢰가 떨어져 확대가 더딘 상태다.

상황이 이렇다 보니 첨단기술 도입보다는 파종기 정식기 등 편의장비 중심으로 개발이 진행 중이다. 국내 기업 중 대동 LS엠트론 TYM 등은 자율주행 레벨2 수준의 기술 상용화를 추진하고 있다.

반면 미국 등 선진국의 경우 현재 자율작업이 가능한 레벨 3~4단계 수준이다. 국내에서는 레벨 2단계로 선진국과 기술 격차가 최소 5년 정도 벌어져 있다. 미국기업 존디어(Johndeere)와 독일기업 AGCO는 무인자율작업이 가능한 레벨4수준 트랙터를 개발했다. 일본의 경우 정부 주도로 농용트랙터 자동화와 무인화 기술을 장기 계획으로 수립하고 있다. 일본 기업 구보타 역시 레벨3의 자율주행 트랙터를 상용화했다.

◆농업로봇 시장 2024년 740억달러 = 스마트농업을 이끌 장비 중 미래기술이 집약된 분야는 농업로봇이다. 농진청에 따르면 농업로봇 시장은 2015년 30억달러에서 2024년 740억달러로 급성장할 것으로 예측된다. 농업로봇은 국내 로봇산업의 기술개발 속도에 따라 진행되고 있다. 농업기계 분야에서도 농업기계화촉진법에 '농업용 지능형 로봇 연구개발 및 보급 촉진'을 위한 조항이 2021년 신설되기도 했다.

국내에서 농업용 로봇 연구가 활발히 진행중이지만, 농업로봇 제작 가능업체가 적어 산업화가 미흡한 수준이다. 2015년 개발한 벼농사용 제초로봇이 시초로 꼽힌다. 제초로봇은 궤도형과 바퀴형이 있는데, 정밀하게 주행하며 잡초를 제거해야 하는 것이 핵심기술이다. 궤도형의 경우 5㎝ 오차로 모 사이를 자율주행하면서 잡초를 제거하는 능력을 확보했다. 인력의 16배에 달하는 효율이 있고, 잡초제거율은 80%다.

◆노지 스마트농업 기반 연구 협업해야 = 농진청은 스마트농업을 실현하기 위해 자율주행 기술을 적용한 첨단농기계 핵심기술을 고도화하고 농업 데이터를 확보하는 것을 중점 추진과제로 선정했다. 이를 위해 영상과 고정밀 GPS를 기반으로 자동조향장치를 올해까지 개발한다. 2023년까지 자율주행기술을 접목한 무인 제초로봇도 개발할 계획이다.

이와 함께 인공지능을 기반으로 한 무인 농작업 로봇기술을 개발할 방침이다. 과실을 수확하고 선별 적재하는 로봇 기술을 확보하는 것이 핵심 과제다. 이를 위해 2026년까지 과일 수확을 위한 농업용 로봇 핸드를 개발할 계획이다.

자율주행 농기계와 농업로봇을 농촌에 도입하기 위해서는 농기계업체와 긴밀한 협력체계 구축도 필요하다. 국립농업과학원은 2020년 농기계업체와 노지 디지털농업 산업화 협력 강화를 위한 업무협약을 체결하고 연구협의체 운영에 들어갔다. 농진청은 "기후변화 농업인구감소 등 농업문제 대응을 위해 첨단기술을 접목한 노지 디지털농업 기반 연구 협력체계를 구축해 미래 농업 기술 방향을 정립하고, 산업화를 앞당길 것"이라고 전했다.