Augean Robotics: 수확과 운반 전용 로봇
농업용 로보틱스(Agri-Robotics) 시대를 열다 (2)
로봇 스타트업, 농업 현장 자동화를 꿈꾸다
여러분은 인공지능 등 첨단 기술들이 농산업 부문에 적용됨에 따라 최근 농업용 로봇이 주목받고 있는 흐름을 블루리버 테크놀러지(Blue River Technology)편을 통해 확인 하셨을 거에요. 오늘은 미국 청년 농부들의 스타트업 오지언 로보틱스(Augean Robotics)를 소개할까 합니다.
오지언 로보틱스의 CEO 찰스 앤더슨(Charles Anderson, 우측 끝)과 팀원들 / 사진: Agtechpages오지언 로보틱스의 창업자 찰스 앤더슨(Charles Anderson)은 191에이커(약 23만평)의 거대한 농장에서 어린 시절을 보냈습니다. 부모님의 드넓은 농장은 사과, 블루베리, 그리고 옥수수를 재배하는 것을 지켜보며 그는 유년기부터 농부들의 작업 과정과 환경을 직접 체험했습니다. 이후 그는 앰허스트 대학(Amherst College)에서 지질학과 정치학을 전공하고, 하버드 비즈니스 스쿨(Harvard Business School)에서 MBA를 공부하며 사업가로서의 기반을 키워 나갔습니다.
학업을 마친 후, 앤더슨은 존디어(Deere & Company)의 경쟁사인 케이스 뉴 홀란드(Case New Holland)라는 다국적 농업용 기계 제작회사의 북미 사업 총괄을 맡아 4년간 농업용 기계 제조, 유통과 판매까지 관리하며 전반적인 농업 흐름을 읽는 눈을 키웠습니다. 그는 오랜 경험을 통해 ‘농장의 단순 노동을 자동화한 로봇을 만들어 생산성을 높이겠다’는 목표를 세우고 관련된 전문가들을 만나러 다닌 끝에, 결국 회사를 그만두고 오지언 로보틱스(Augean Robotics)를 창업했습니다.
힘들고 귀찮은 일이 많은 농장 작업, 수확과 운반
많은 노동력과 시간이 필요한 수작업 기반 수확(Manual Harvesting)/ 사진: Albaniatania농업용 로봇 스타트업 ‘오지언 로보틱스’(Augean Robotics)는 2017년 3월, 미국 펜실베니아주의 피닉스빌(Phoenixville)에서 설립되었습니다. 오지언 로보틱스는 앤더슨이 구성한 5명의 창립 초기 팀원들로 이루어져 있으며, 이들은 로봇공학, 기계공학, 그리고 자율주행 분야에서 경험을 보유한 인재들이었습니다. 당시 캘리포니아의 약 70,000여개 농가의 연간 평균 수입은 약 78만 8000달러(약 9억원) 중 약 27% 정도가 인건비에 투입되고 있었으며 미국 농부의 평균 연령도 58세를 넘어서며 농촌 인구 고령화가 가속화되고 있었습니다. 이러한 현실을 고려했을 때, 이들의 눈에서는 인력을 대체하는 농업 로봇을 개발이 절실해 보였습니다.
Robots can carry out some tasks more safely and effectively than a human could.
로봇은 인간보다도 안전하고 효율적으로 주어진 일을 해낼 수 있습니다.
- Charles Anderson -
앤더슨과 팀원들은 수확 과정에서 농부들이 수확물과 장비를 들고 동일한 경로를 반복적으로 오가는 데에 많은 에너지와 시간을 소모한다는 점에 주목했습니다. 이에 오지언 로보틱스는 로봇 개발 과정에서 앤더슨의 농장에서 실험 주행을 통해 즉각적으로 부족한 부분을 보완하며 빠른 속도로 기술 수준을 향상시켰습니다.
포도농장의 자율주행 카트 ‘뷰로(Burro)’
포도를 나르는 자율주행 로봇 '뷰로(Burro)' / 사진: Augean Robotics2020년 5월, 지속적인 연구개발 끝에 오지언 로보틱스는 포도농장을 타겟으로 한 자율주행 운반로봇 ‘뷰로(Burro)’ 6세대 모델을 출시했습니다. 뷰로는 12개의 카메라와 22개의 센서를 탑재해 컴퓨터 비전(Computer Vision) 기술, 인공지능(AI)을 활용해 농경지의 지형과 경로를 이해하고 자체적으로 설정한 경로를 주행할 수 있습니다. 농장주는 농부 10명당 뷰로 1대를 배정해 작업을 진행하면 매일 40% 더 많은 과일을 수확할 수 있으며, 한 달 만에 해당 뷰로 1대의 투자금을 회수할 만큼의 생산성을 확보할 수 있습니다.
그렇다면 뷰로의 운반 능력은 과연 어떤 수준일까요? 오지언 로보틱스에 의하면, 2륜 뷰로는 300파운드(약 136kg)의 포도를 운반할 수 있고 4륜 뷰로은 450파운드(약 204kg)를 운반할 수 있습니다. 또한 시속 5마일(8km)의 속력으로 포도를 운반할 수 있으며, 한 번의 충전으로 최대 15마일(24km)의 거리를 주행할 수 있습니다.
2021년도 봄에 출시될 뷰로 7세대의 가격은 16,999달러(한화 약 1억 8,000만원)인데 구매 후 3년 동안 소프트웨어 서비스와 업데이트를 포함하여 제공할 예정입니다. 또한 오지언 로보틱스는 로봇 구매가 부담스러운 농가를 위해 연 6,999달러(한화 약 772만원)를 지불하면 기기를 대여해주는 구독 서비스를 제공하고 있습니다. 더불어 원가가 가장 높은 자율주행 센서에 투입되는 비용을 낮추어 저렴한 가격의 농업용 자율주행 카트 시장을 확대한다는 목표를 향해 나아가고 있습니다.
농부를 인식하고 자동 추적(Following)하는 뷰로 / 사진: California Department of Food & Agriculture한편 오지언 로보틱스는 로봇리포트(The Robot Report)에서 2019 주목할만한 스타트업(Start-up to Watch)으로 선정되었고, 에그테크(Ag-Tech) 전문 투자 리서치 회사인 어그펀더(AgFunder)에서 ‘미국에서 가장 혁신적인 프리 시리즈 A 스타트업’으로 지목되며 기술력을 인정받기 시작했습니다. 또한 2018년 10월, 오지언 로보틱스는 미국 WGA(Western Growers Association)와 S2G 벤처스가 주최한 어그샤크 경진대회(AgSharks Competition)에서 우승하여 상금 25만 달러(한화 약 2억 7,000만원)를 수상했고, 2019년 4월 150만 달러(약 16억원), 2020년 5월 160만달러(약 17.5억원) 규모의 투자 유치에 성공하며 농업용 로보틱스 시장의 새로운 유망 스타트업으로 떠오르고 있습니다.
단순 협업을 넘어 '만능 모듈 로봇'으로
모듈화와 확장성을 바탕으로 다양한 기능을 담는 플랫폼으로서의 뷰로(Burro) / 사진: Augean Robotics오지언 로보틱스는 향후 행보와 비전이 더욱 기대되는 스타트업 입니다. 뷰로는 오픈소스 로봇 소프트웨어 플랫폼인 ROS(Robot Operating System)를 적극적으로 활용하고 있는데요. ROS(Robot Operating System)는 다양한 기업과 전세계의 로봇 연구자들이 서로 협업하는 로봇소프트웨어 플랫폼입니다. 로봇 소프트웨어는 개발은 아직 난이도가 높고, 개발 과정 중 셀 수 없이 다양한 문제가 발생하기 때문에 이를 효율적이고 효과적으로 해결하기 위한 플랫폼이 바로 ROS인 셈입니다.
지금까지는 뷰로(Burro) 는 과일 운반 작업에 한정되어 운용되어 왔지만, 오지언 로보틱스는 향후 뷰로에 다른 인공지능 모듈을 설치해 작물의 자체 수확과 농업 데이터를 수집하는 기능을 확장시키고자 합니다. 농작물 데이터를 수집하고 제초제 분사와 가지치기 등의 기능까지 구현하는 올인원(All-in-one) 농장 로봇으로 진화시키겠다는 오지언 로보틱스의 의지인 셈이지요.
농산업의 로봇 시스템, 혁신의 열쇠는 '확장성'
로봇공학 및 신기술은 농작물의 수확량과 효율성을 높이고, 환경에 유해한 화학 물질의 사용을 줄이는 방식으로 주목 받아 왔습니다. 또한 앞으로 농산업에서의 로봇 시스템은 더욱 다양한 기술들로 통합되면서 이전보다 더욱 뛰어난 적응성을 보여줄 것으로 예측되고 있습니다. 이번에 소개한 오지언 로보틱스의 자율 주행 로봇을 통해 얘기해 볼까요. 지금은 뷰로가 기본적으로 메인 컨트롤러와 주요 센서 시스템들, 이를테면 고화질 카메라와 레이저 시스템과 같은 농업에 최적화된 애플리케이션 센서들로 구성되어 있지만, 향후에는 더 큰 정확성, 더 큰 경고성이 보강되는 방식으로 뷰로를 뛰어넘는 첨단 기술의 보고체들이 개발, 통합되어 더욱 단순한 하드웨어 시스템 아키텍처 안에서 구현될 전망인 것입니다.
자율 이동 로봇을 위한 하드웨어 아키텍처의 일반적인 체계 / 자료: New Trends in Robotics for Agriculture하지만 지금 당장은 극복해야 할 기술적 과제가 있는 것도 사실입니다. 시시각각 변화하는 환경에 따라 빛, 토양, 작물의 특성 등이 달라지는데, 이러한 복잡한 작업을 동시에 정교하게 포착해야 하는 것은 보통의 기술적 과제가 아니기 때문이지요. 하여 이를 극복하기 위해 현재 다양한 기술 분야의 전문가들은 모바일 장치에 탑재되는 하드웨어 장비의 이동 무게를 줄이고 센서 장치와 소프트웨어 모듈의 최적의 통합 상태를 찾아내는 데 최선을 다하고 있습니다. 이로써 자율 농업 로봇의 견고성을 높이고 사용자의 개입을 최소화하며, 하드웨어의 구조 요소들을 줄이면, 그만큼 자율 로봇의 작업 영역을 증가시킬 수 있다는 분석입니다.
앞으로 머지 않은 시일 내에 농업용 자율 로봇은 인간의 작업 능력을 어디까지 포괄할 수 있을까요? 협업 성과를 높이기 위해 지금도 많은 혁신 스타트업들은 시뮬레이션을 하며 그 작업 영역을 확장시켜 나가고 있습니다. 이 역시 로봇 시스템의 발전과 혁신의 키는 사람이 쥐고 있는 셈이지요. 자, 이제는 여러분의 차례입니다. 지금까지 오지언 로보틱스의 뷰로로 살펴 본 농업용 로봇 산업의 이야기였습니다.
Where? 미국 펜실베니아
When? 2017년
What? 농업용 자율주행 카트 뷰로(Burro)
Who? 찰스 앤더슨(Charles Anderson)
Why? 단순 노동을 로봇으로 대체하고 농업 생산성을 높이기 위해
How? 고중량 운반과 수확 기능을 갖춘 모듈형 자율주행 로봇 개발
References
농업용 로봇 스타트업 '오지언 로보틱스', 150만 달러 펀딩 - '뷰로' 로봇 상용화에 박차, 로봇신문, 2019/04/10
오지언 로보틱스, 美 포도농장에 자율주행 카트 '뷰로' 공급 - 사람 간 포도배달 임무수행, 로봇신문, 2020/06/25
왜 로봇 소프트웨어 플랫폼을 써야 하는가, 로봇신문사, 2015/02/24
AGR Augean Robotics: Mechanizing the complete food production process, Fresh Plaza, 2020/02/26
Augean Robotics’ Autonomous “Burro” Follows Farm Workers to Haul Stuff, The Spoon, 2018/03/08
Augean Robotics grows seed funding for agricultural robots, The Robot Report, 2019/04/07
Augean Robotics: Mechanizing Food Production From Farm To Table, Robot Rabbi, 2020/02/24
Break Through: Charlie Andersen, NEXTFAB, 2019/08/21
CASE STUDY: FARMING IT OUT, Harvard Business School, 2019/12/01
