국내 스마트팜에 적합한 무인 자동화 농작업 로봇개발
국내 스마트팜에 적합한 무인 자동화 농작업 로봇개발
  • 조형익
  • 승인 2022.08.31 11:11
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방제·예찰·농약공급 등 로봇시스템 보급

스마트 팜 농장을 돌면서 병해충 예찰과 방제는 물론 적기에 농약을 공급하는 시스템까지 갖추는 시대가 열리고 있다. 단순한 방제에서 그치는 것이 아니라 농약통이 비워지면 농약을 채우고 다시방제까지 가능한 시대가 열리면서 농가의 편리성 및 경제적 이익을 얻도록 하고 있다.

정원SFA(대표이사 정환홍)는 농산업에 필수적인 AGBOT(AGricultural roBOT)를 주력으로 자율모바일 로봇(AMR)플랫폼 기반 로봇시스템을 보급하고 있다. 즉, 한국형 스마트 팜에 적합한 무인, 자동화 농작업 로봇기술을 보유한 기업으로 성장하고 있다.

AGBOT 시리즈는 적과, 적엽 등의 수확을 비롯해 방제, 생육측정 예찰로봇과 사람과 협업이 가능한 하이브리드 이송로봇과 자동충전 로봇을 내세워서 무인자동화 통합 플랫폼을 구축했다.
 

자동화 농작업 로봇
자동화 농작업 로봇

정원SFA만의 로봇통합 운영제어와 모니터링 가능하고 고정밀 도킹시스템 및 충전시스템을 개발했으면 온수파이프 진입 알고리즘 개발을 바탕으로 한국 스마트 팜에 적합한 무인, 자동화 농작업 로봇기술을 개발했다.

방제로봇은 메카넘휠을 이용해 전후좌우 대각선 방향까지 모든 방향으로 이동이 가능한 AMR이며 작업통로 사이에 설치돼 있는 온수파이프 위를 주행할 수 있게 설계됐다. 또한 AMR 위에는 농약 탱크와 농약 분무기가 설치돼 있어 농작물에 농약을 자동으로 분사하도록 제어 프로그램이 설치돼 있다. 농약 탱크 내부에는 수위레벨 센서가 장착돼 농약 잔량을 체크하고 농약공급이 필요할 때 자동으로 농약탱크를 채울 수 있도록 프로그램 돼있다. 약 6시간 충전으로 최대주행 시간이 10시간 정도가 가능하며 자율주행과 수동주행이 가능하다. 한번에 300리터의 농약을 담을 수 있도록 설계됐으며 분당 약 25리터의 농약을 분사한다. 또한 로봇에 LiDAR 및 Depth camera를 통해 장애물 회피가 가능하다.

농약 공급을 위한 농약공급 스테이션은 AMR에 장착돼 있는 농약탱크에 농약을 공급해 주는 장치이다. 또한, 스마트 팜 내 기둥에 고정할 수 있도록 설계 및 제작됐다. AMR이 접근하게 되면 가이드가 자동으로 내려와 농약공급을 진행하게 되고, 공급이 끝나면 가이드가 다시 올라가 대기상태가 된다. 또한 필요한 경우에 수동조작이 가능하도록 설계돼 있기 때문에 수동으로 직접적인 제어가 가능하다. 

예찰로봇은 생육측정을 위한 로봇으로 높이 조절을 위한 리프트와 매니퓰레이터를 비롯해 열화상 카메라, RGB-D 카메라를 통해 영상정보를 취득한다. 리프트는 최대 5m까지 수직으로 올라갈 수 있도록 설계돼 키가 큰 농작물까지 촬영이 가능하다. 무게는 약 312kg으로 최대 3시간 주행이 가능하도록 설계됐으며, 사전에 정의된 예찰 시간에 맞춰 로봇이 타겟 작물로 이동한 후 예찰 작업을 수행한다.

예찰 작업을 통해 촬영된 영상은 영상 분석서버로 전송되며, AI모델에 의한 영상분석을 통해 병충해 예방 및 생육측정이 가능하도록 한다.

정원SFA에서 개발하는 로봇의 종류는 최근 스마트 팜이 이전세대 스마트 팜보다 정교해지면서 방제부터 수확까지 가능한 로봇을 차근차근 준비하고 있다. 이를 통해 농가의 일손부족 문제를 해결하는 편리성과 경제성 또한 고품질 농작물생산까지 가능하게 하는 만능해결사 역할을 톡톡히 하고 있다. 

특히 방제, 수확 로봇에 AI 기술을 접목시켜 농작업의 효율성과 편리성을 높이고, 농업의 경쟁력을 높이는 것은 물론 농업인과 협업이 가능한 시대가 열리고 있다.