내일의 먹거리를 책임질 농업용 드론
미래 식탁을 책임지는 내일의 농부, 농업용 드론 프로젝트
인류의 역사를 이끌어 온 기술의 진보는 새로운 국면을 맞이하고 있습니다. 4차 산업혁명으로 불리는 이 거대한 변화의 흐름의 주인공은 단연 드론입니다.
최신 기술의 집약체로 떠오르고 있는 드론은 모든 분야애서 활약할 수 있는 팔방미인이기 때문이죠.
이미 국내에서도 내일을 즐기는 즐거운 취미로 많은 어린이와 어른이의 사랑을 받고 있는 드론은 최근 다양한 산업 분야를 넘어, 우리의 삶을 영위하는 데 꼭 필요한 농업 분야에서도 활약을 준비 중입니다.
사진=www.erkak.uz
드론이 다른 많은 분야만큼 농업 분야에 주목하는 데에는 중요한 이유가 있습니다. UN은 2050년까지 세계 인구가 97억 명까지 증가할 것으로 예상했습니다.
인구의 급격한 증가가 예상되고 있지만 젊은 세대의 농업 기피 현상은 심화되고 있는 상황이죠.
이런 상황에서 무한한 가능성을 품은 드론이 미래의 먹거리를 책임질 중요한 역할을 맡기 위해 준비 중인 것입니다.
이번 기회를 통해서 우리의 풍족한 미래 식탁을 책임질 세계의 농부 드론에 대해서 알아보도록 합시다.
스마트 농업의 중심에 드론을, 유럽
대규모 농업이 발달한 유럽에서는 넓은 구역을 한 눈에 살필 수 있는 드론의 능력에 주목하고 있습니다.
드론의 넓은 시야는 이미 측량이나 토지정보와 관련된 분야에서 그 능력을 십분 발휘하고 있기도 합니다.
고해상도 카메라를 장비한 드론과 클라우드 컴퓨팅과 같은 기술은 넓은 경작지를 관리해야 하는 부담을 크게 줄여줍니다.
현재 유럽연합(EU)은 새롭게 부상한 드론을 중심으로 새로운 농업 프로젝트를 진행 중입니다.
사진=www.dronesmania.gr
EU라는 이름답게 군사용 드론도 함께 만드는 중입니다.
유럽의 농업 프로젝트는 노동력 부족 문제 해결을 중심에 두고 있습니다.
때문에 드론이 등장하기 이전에도 다양한 로봇을 개발해, 농업 분야에 투입하기 위한 준비를 추진해 왔죠.
EU는 여러 농업 프로젝트를 운영 중이며, 여기에서는 드론이 활약할 두 프로젝트에 대해서 소개합니다.
사진=www.youtube.com
EU가 진행 중인 RHEA(Robot Fleets for Higly Effective Agriculture and Forestry Management)는 여러 대의 무인 트랙터와 드론을 동시에 활용하는 농작물 관리 프로젝트입니다.
무인 트랙터를 사용해 경작부터 씨뿌리기 그리고 수확까지 가능한 이 프로젝트는 GNSS 기술을 활용해 2cm 내외 오차범위의 정밀함이 특징이죠.
사진=www.mondomacchinca.it
이 무인 트랙터들과 함께 활동하는 드론은 탑재하고 있는 센서로 드넓은 경작지에서 잡초와 작물을 구분하고, 정확하게 필요한 양의 제초제만을 사용합니다.
드론 단독으로도 잡초 제거에 나설 수 있지만, GNSS 기술을 사용하는 정밀한 무인 트랙터와 함께 작업하는 것도 가능합니다.
트랙터와 드론의 합동 작전은 기존 방식에 비해 제초제를 최고 75% 절약하면서 농작지 전체의 잡초 90%를 제거할 수 있습니다.
사진=www.landtechnikmagazin.de
EU는 이탈리아에서 좀 더 본격적인 농업용 드론에 대한 프로젝트를 진행 중입니다.
SAGA(Swarm Robotics for Agricultural Applications)는 군집 드론으로 경작지를 관리하는 프로젝트입니다.
사진=laral.istc.cnr.it/saga/
이 프로젝트를 진행 중인 이탈리아 국립연구위원회(Italian National Research Coucil) 인지과학기술연구소(Institute of Cognitive Sciences and Technologies)의 비토 트리안니(Vito Trianni) 박사는 드론에게 군집 생활을 가르쳤습니다.
넓고 정확하게 볼 수 있는 눈을 가진 드론이지만 오류까지는 잡아 낼 수 없었기 때문입니다.
SAGA는 동시에 드론 여러 대를 띄워 cm단위로 정확한 경작지 지도를 얻는 데 성공했습니다.
1.5kg 무게의 이 드론은 최대 30분 비행이 가능하며, 지도 제작과 함께 경작지에 필요한 양분과 물의 양까지 파악합니다.
넓은 하늘 아래 광활하게 펼쳐진 유럽의 농장은 곧 드론이 키워낸 농작물로 가득할 것 같네요.
사진=www.dronezine.it
농업용 드론의 원류, 일본
농업 분야에 드론을 처음 도입한 나라는 일본입니다. 지금 우리가 흔히 볼 수 있는 드론은 멀티로터(Multirotor) 형태가 많죠.
하지만 이런 형태 이전에도 드론은 존재했습니다. 최초의 농업용 드론은 1987년 일본에서 등장했습니다.
하늘을 즐기는 취미를 가진 이들에게 유명한 야마하는 R-50이라는 이름의 농약 살포용 헬기를 선보였습니다.
R-50은 개량을 거듭해 지금도 RMAX라는 이름으로 활약 중입니다.
사진=www.corriere.it
일본은 가장 빠르게 농업용 드론을 도입한 나라답게 지난 2013년 기준으로 2,500대 이상의 농업용 드론이 활약 중입니다.
일본에서는 유럽과는 다른 분위기에서 활약하는 농업용 드론을 살펴볼 수 있습니다.
홋카이도에 위치한 이치카와 농장(市川農場)에서는 농업 분야에서 활약할 수 있는 드론의 모든 것을 살필 수 있습니다.
농약 살포는 물론이고 유럽에서 보여준 것과 같은 경작지 정보 파악도 이 작은 농장에서는 이미 실험 단계를 벗어난 기술들이죠.
사진=organicnetwork.jp
유기농 재배를 추구하는 이치카와 농장에서는 드론을 활용해 정확한 정보를 수시로 체크합니다.
이곳에서 드론은 벼의 생육상황을 정확히 파악하고 꼭 필요한 시기에 필요한 만큼의 비료를 살포해 튼튼하고 깨끗한 쌀을 만들어내는 일등 공신입니다.
뿐만 아니라 최적의 쌀을 얻을 수 있는 수확시기 결정에도 이 똑똑한 드론이 큰 역할을 담당하고 있습니다.
사진=drone-rice.jp
실용성을 중시하는 일본이지만 가끔 재미난 드론도 만듭니다.
벼농사의 시작과 끝을 함께 하는 드론 말고도 농사의 천적 해충을 잡는 드론도 등장했습니다.
사가 현에 위치한 사가대학 연구팀은 2016년 여름, 해충을 잡아내는 어그리 드론(AGRI DRONE)을 출시했습니다.
사진=optim.co.jp
어그리 드론은 적외선과 열감지 카메라를 활용해 해충이 모여 있는 지역을 식별해냅니다.
해충들의 집결지를 파악한 어그리 드론은 장비하고 있는 살충제를 그 구역에 투하해 해충을 박멸하죠.
게다가 야간에는 집충등을 장비하고 직접 해충을 모아 제거할 수도 있습니다.
필요한 지역에 해충을 모아 최소의 살충제를 사용하는 이 드론은 토양 오염을 최소화하는 친환경 농업용 드론으로 그 활약이 기대됩니다.
사진=www.cnet.com
걸음마 시작한 농업용 드론, 한국
농업용 드론 도입에 대해서는 우리나라도 많은 관심을 가지고 있습니다.
고령화 사회로 접어드는 분위기에 농업 기피 현상이 더해지며, 농촌의 일손이 부족해지고 있기 때문입니다.
물론 드론이 그려나갈 내일의 농업은 노동력 부족 해소만 있는 건 아닙니다.
위에서 살펴 본 사례들에서처럼 드론이 하는 농업은 인력대비 생산량 향상에 큰 기여를 하기 때문이죠.
사진=sundori.net
하지만 우리나라는 유럽이나 일본이 보여주는 것처럼 드론에 다양한 기술을 접목해 인력을 최소화하는 단계까진 이르지 못하고 있습니다.
국내에 위치한 농업용 드론 관련 기업들도 대부분 방제나 방역 같은 일부분에만 집중하고 있는 것이 현재 흐름이죠.
사진=www.beamrc.com
국내 한 농업용 드론 개발사는 PAV 실험도 진행했었죠.
최근에는 보다 효율적인 방제를 위한 연구를 진행 중입니다.
전남농업기술원은 배추 해충 방제기준 설정을 위해 농약 살포 높이 및 진행속도에 따른 입자수와 식물체의 각 위치별 낙하 입자에 대한 정밀 조사를 진행했습니다.
이 조사 결과를 바탕으로 지면에서 3m 높이에서 10km/h의 속도로 살포하는 매뉴얼을 내놓았으며 추후 작물 맞춤형 매뉴얼 개발에 힘쓰겠다고 밝혔습니다.
사진=www.jares.go.kr
전남농업기술원 외에도 많은 연구기관에서 방제에 대한 실험이 이어지고 있지만 파종이나 작물관리와 같은 조금 더 세밀한 부분에 드론을 활용하기 위한 연구도 진행 중입니다.
충남과 전북 지역 등에서는 최근 드론을 활용해 볍씨를 직접 파종하는 실험을 진행했죠.
두 지역에서 투입한 드론은 상이한 모습을 보였지만 직파에 사용한 기술은 동일했습니다.
드론에서 직접 논으로 투하하는 볍씨는 철분으로 코팅된 특수 볍씨입니다.
철분으로 코팅한 볍씨는 보존성을 높일 뿐만 아니라 조류피해, 잡초성 벼 발생을 방지하죠.
드론을 활용한 직파는 하루 50ha 규모의 논에 파종할 수 있으며 기존의 방식보다 10배 더 효율적인 것으로 알려져 있습니다.
국내에서 끊임없이 이어지는 농업용 드론에 대한 실험과 드론 제어와 관련된 플랫폼의 결합은 우리나라 농업의 내일을 바꾸는 핵심 기술이 될 것입니다.
내일의 식탁을 책임질 드론
드론이라는 4차 산업혁명의 아이콘과 만날 농업은 큰 혁신을 눈앞에 두고 있습니다.
세계 최대의 드론 제조 기업 DJI는 이러한 흐름을 가장 먼저 간파하고 이미 농업용 드론을 공개했었죠.
2016년 세상에 모습을 드러낸 AGRAS MG-1 드론은 팬텀 시리즈가 보여준 안정적인 성능을 그대로 계승한 농업용 드론입니다.
DJI가 자랑하는 뛰어난 센서 기술과 방제에 최적화된 하드웨어는 모든 농업용 드론의 기준을 마련했다고 할 수 있습니다.
사진=it.aliexpress.com
AR드론으로 취미용 드론의 시대를 연 패럿(Parrot)도 최근 농업 분야로 눈을 돌리며 재기를 꿈꾸고 있습니다.
작년 10월 패럿은 농업 분야에서 활용할 수 있는 새로운 드론을 공개했죠.
블루그래스(Bluegrass)라는 이름의 이 드론은 경작지를 한 눈에 조망할 수 있는 성능 좋은 카메라를 가지고 있습니다.
블루그래스는 실시간으로 경작지 정보를 모아 에어이노브 퍼스트+(AIRINOV FIRST+) 프로그램에 보냅니다.
에어이노브를 통해 사용자는 경작지 상태와 그 분석에 따른 조언을 얻을 수 있습니다.
사진=www.parrot.com
가장 늦게 기술의 혜택을 받고 있는 농업 분야에 혁신의 바람을 불러일으킬 드론.
이처럼 끊임없이 진화하고 도전하는 농업용 드론은 우리가 맞이할 미래의 식탁을 더 풍성하게 만들어 줄 것입니다.
천대받지만 무엇보다 중요한 농업 분야에서 보여 줄 드론의 활약은 어떤 모습일까요?
드론과 함께 만들어 갈 풍성한 내일의 식탁을 기대해 봅니다.
사진=zazhi.qunba.com
WRITER 이중화/아나드론스타팅 필진
드론과 친해지고 싶은 이중화입니다.
