농업도 인공지능 시대 열리나! 똑똑한 제초제 살포 시스템

[이은미]

출처 : http://www.seminartoday.net/news/articleView.html?idxno=10637

지난 6월 유엔 경제사회국(UNDESA)이 발표한 2017년 세계인구전망보고서에 따르면 세계인구는 2023년 80억 돌파 할 것이며, 2017년 현재 세계인구는 75억 5천만명이다. 이는 국내는 물론 일본, 유럽 등 주요 국가들은 전반적으로 출산율이 떨어져 사회문제를 야기하는 가운데 상대적으로 세계 인구는 꾸준히 늘어나는 이유는 인도, 아시아, 아프리카 등 개발도상국의 상대적으로 높은 출산율에 따른 것이다.

또한 전세계 인구가 증가함에 따라 1 인당 가능한 농지의 양이 감소하고 있다. 유엔 식량 농업기구 (FAO)의 예측에 따르면, 농민들은 전세계 인구를 먹이기 위해 2050 년까지 농업 생산량을 약 50 % 더 늘려야 할 것이라고 밝혔다.

이에 따른 농업은 더 많은 생산성 향상과 기술 혁신을 요구할 것이다. 하지만 수확량에 영향을 미치는 가장 큰 주요 요인으로 자연 재해 등의 외부 환경에 따른 요인 외에 병해(病害)의 발생과 잡초의 영향을 들 수 있다. 우선 병해를 예방하기 위해서는 감염 전후에 예방약을 살포하는 것이 가장 효과적이지만, 병해가 실제로 발생하기 전까지는 보이지 않기 때문에 살포의 최적 타이밍을 파악 하는 것은 매우 어려운 문제였다.

보쉬(Bosch)는 지난 6월 인공지능(AI) 작물 병해(病害) 예측 시스템 '플랜텍트(Plantect)' 출시했었다. '플랜텍트'은 온습도 센서, CO2 센서, 일사량 센서(PAR) 등과 통신 기기를 1셋트로 구성하고 작물의 생육(生育)에 영향을 미치는 요인들을 클라우드를 통해 작물의 생육에 필요한 모든 것을 모니터링하고 인공지능으로 경작자에 정확하게 병해 예측 서비스를 제공하여 농약 살포 타이밍을 포착할 수 있는 서비스이다.

보쉬는 인공지능 병해 예측 시스템에 이어 잡초 제거를 위해 화학·제약회사인 바이엘(Bayer)과 힘을 합쳤다. 양사는 3년 공동 연구 제휴의 일환으로 환경을 보호하면서 제초제 사용을 보다 효율적으로 가능하게 하는 '스마트 스프레이 기술(smart spraying technology)'을 개발할 것이라고 14일(현지시각) 밝혔다. 또 개발 개념은 오는 11월 12~18일 하노버 농기계 & 농업기술 박람회 (AGRITECHNICA 2017)에서 발표될 예정이다.

지금도 들판에서는 물, 영양소, 햇빛이 있는 곳의 모든 경작지에서 옥수수와 밀과 같은 작물이 잡초와 경쟁한다. 이는 곧 수확량의 감소로 이어진다. 이러한 원치 않는 잡초를 효율적으로 퇴치하기 위해 잡초가 고르게 번식하지는 않더라도, 제초제의 대규모 사용은 현재 유일한 제거 방법이다.

그 결과 농작물과 토양에도 제초제가 무분별하게 뿌려지며, 그로 인한 환경오염과 작물에도 좋지 않은 영향을 미친다. 바이엘의 디지털 농업 책임자인 토비아스 멘(Tobias Menne)은 "환경을 보호하면서 제초제 사용을 보다 효율적으로 가능하게 됐습니다. 특히 성장 초기에는 잡초를 식별하기가 어렵지만 이 새로운 스마트 스프레이 기술은 카메라 센서를 사용하여 작물과 잡초를 구별할 수 있으며, 잡초를 표적으로 삼는 특수 응용 기술(딥러닝)을 사용합니다."라고 말했다.

작동 방식은 지능화된 '디지털 현장 관리자'가 현장 상황을 평가하고 잡초를 처리 할 최적의 시기를 추천하며, 스마트 스프레이 시스템이 들판을 가로 지르는 동안 잡초가 정확하게 식별되고 제초제가 잡초를 표적으로 살포된다. 작물 분무기의 전체 너비에 걸쳐 여러 대의 카메라가 장착돼 연속된 일련의 사진을 찍어 촬영된 이미지에서 서로 다른 잡초를 식별하고 필요한 양과 혼합물로 살포된다. 이 모든 것은 밀리초(ms) 내에 작동된다.한편 이번 프로젝트는 보쉬는 센서 기술, 지능형(인공지능) 분석 절차 및 선택적 분사 시스템의 개발과 바이엘은 농작물 보호, 수식 기술 및 응용 기술 통합과 같은 지리 정보 시스템(GIS) 분야에서 얻은 경험을 농업 관련 의사 결정의 기반으로 삼는 알고리즘을 개발한다.