농진청, 논 잡초 제거 로봇 개발

농촌 일손 부족 해결과 친환경 농업 확산 기대

제초제를 뿌리거나 손으로 뽑아야 했던 논의 잡초 제거가 앞으로 로봇을 이용해 손쉽게 할 수 있게 됐다.

농촌진흥청은 농업 인구 고령화와 농촌 노동력 부족의 심화로 친환경 벼농사의 가장 큰 골칫거리였던 김매기의 어려움을 덜고자 ‘벼농사용 제초로봇’을 개발했다고 26일 밝혔다.

이번에 개발한 벼농사용 제초로봇은 정보통신기술과 위성항법기술을 이용해 논의 모를 감지한 후 모열을 따라 모를 밟지 않고 자율적으로 주행하면서 제초작업을 수행한다.

로봇 구성은 위성항법장치, 주행부, 제초부, 하이브리드 동력 등 하드웨어와 무논에서의 직진, 선회, 주행작업을 스스로 조종하는 제어프로그램으로 이뤄져 있다.

위성항법장치(GPS)와 관성항법장치는 로봇의 현재 위치를 실시간으로 파악해 직진 주행하거나 선회하여 다음 작업 구간으로 정밀하게 위치 이동을 할 수 있게 한다.

무논에서 원활한 주행을 위해 고무궤도형 바퀴를 채택했다. 제초로봇 후방에 제초장치를 부착해 논바닥을 긁어줌으로써 잡초의 발아를 막고 생육을 억제해 잡초를 제거할 수 있도록 설계하였다.

전기모터와 가솔린엔진을 결합한 하이브리드 동력을 탑재해 무논에서 5∼6시간 연속 작업이 가능하도록 함으로써 제초로봇의 실용성을 높였다. 특히 제초로봇은 무논에서 ±3㎝의 오차 범위로 모열 사이를 주행하므로 벼에 피해를 주지 않고, 10a(1000㎡) 작업하는데 1시간 소요돼 인력제초에 비해 16배 능률적이다.

제초작업은 모내기 후 3∼4주 뒤부터 2∼3주 간격으로 5회 정도 하면, 초기에 잡초를 효과적으로 제거할 수 있다. 잡초 제거율은 80% 정도이다.

김상철 농촌진흥청 생산자동화기계과 연구관은 “잡초를 뽑는 힘든 작업을 로봇이 대신할 수 있게 돼 앞으로 농촌의 일손 부족 해결과 친환경 벼농사 재배면적 확대에도 이바지할 수 있을 전망이다”며 “이번 제초로봇 개발에서 얻은 노하우와 방위사업청이 보유한 로봇제어 기술을 접목해 앞으로 밭농업 제초로봇 등 다양한 농업로봇을 개발할 예정이다”고 말했다.

농촌진흥청은 이번에 개발한 ‘벼농사용 제초로봇’에 대해 이미 특허출원을 완료하였으며, 올해 현장 적응시험을 마치는 대로 산업체에 기술 이전할 계획이다. 상용화되면 제초로봇 가격은 약 2500만원 수준에서 결정될 가능성이 커 주로 농기계임대은행에 보급해 사용할 가능성이 큰 것으로 농진청은 내다봤다.