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로봇이 가져올 미래의 농업 변화 KOTRA, 농업 로봇 보고서 발표 정대상 기자입력 2019-05-29 09:12:18

미국의 농업용 로봇 시장이 향후 5년간 연평균 22.4% 성장할 것이라는 전망이 나오고 있다. 미국은 최근 몇 년 간 자국 내 이주 노동자의 감소 및 노동비용 상승으로 인한 노동력 부족 문제에 직면했다. 이에 대처하려 자연스럽게 농업용 로봇에 대한 관심과 수요가 높아지기 시작했다. 초기 투자비용이 다소 부담스러울 수 있으나 규모가 큰 미국 농장의 경우 빠르면 1년 안에 투자비용 만회가 가능해 장기적인 비용 절감 효과가 크게 느껴질 것이다. 

 

1. 빠르게 성장하는 농업용 로봇 시장

 

식량 부족, 노동력 부족 등 농업과 관련한 문제 해결을 위해 인공지능, 센서 기술, 데이터 분석 등 첨단 기술이 활용되며 이와 같은 기술을 결집시킨 농업용 로봇이 활용되기 시작했다. Market Study Report에 따르면 글로벌 농업용 로봇 시장 규모는 2017년 기준 11억 5천만 달러인데 향후 5년간 연평균 22.4%의 큰 폭 성장을 보여 2023년 시장 규모가 38억 5천만 달러를 기록 할 것으로 전망된다.


미국은 세계 최대 규모의 농업용 로봇 시장으로서 글로벌 수요를 충족하고 효율성과 생산성을 향상시켜 농업 시설의 산업화로 인한 시장의 성장을 견인해왔다. 미국의 주요 농업용 로봇 기업으로는 Deere & Company, Trimble, AgJunction, 그리고 AGCO Corporation 등이 존재한다.
 
2. 농업용 로봇, 미국 농업 노동력 부족 문제 해결 

 

미국 농업은 미국 총생산 중 약 1,300억 달러를 담당하고 85만 명 이상을 고용하는 산업이이다. 최근 미국 내 이주 노동자 감소와 노동비용 상승으로 노동력 부족 문제에 직면했다.
미국 정책연구기관 ‘뉴 아메리칸 이코노미(New American Economy)’에 따르면, 미국 농업 종사 노동자의 절반 이상이 외국인 노동자인데 수년간 농업에 종사하기 위해 미국으로 유입되는 이민자의 수가 75% 감소했다. 노동비용도 덩달아 상승해 농장이 노동력 부족으로 어려움을 겪고 있다고 분석했다.

 

캘리포니아주 농업연합(California Farm Bureau Federation)의 농장주 대상 설문조사 결과 응답자 55%가 심각한 노동력 부족을 경험했다고 응답했으며, 최근 5년간 노동력 부족으로 인해 수확을 연기하거나 포기했다는 응답률도 32%에 이른 것으로 나왔다. 수확을 하는 농업용 로봇이 성인 노동자 30명분의 노동량을 소화할 수 있는 만큼 앞으로 농장의 노동력 부족 문제를 해결할 뿐 아니라 노동비용도 약 40% 절감될 것으로 보인다.
농업용 로봇의 초기 투자비용이 값비싸보여도 농장을 관리하기 위한 최소의 노동자만을 필요로 하니 장기적인 비용 절감 효과가 더욱 크다. 규모가 큰 미국 농장의 경우 1년 안에 투자비용을 만회할 것으로 예상된다. 

 

3. 미국 농업용 로봇 개발 현황

 

1) 펜트(Fendt)
올해 출시 예정인 펜트(Fendt)사의 크사버(Xaver) 로봇은 모종/씨앗을 심는 작업부터 비료주기, 잡초제거, 작업 감독까지 가능하다. 
대표적으로 클라우드 컨트롤, 인공위성 기반의 탐색 기술이 가능한 정밀농업(Precision Farming)을 위한 로봇이 있다. 여기서 정밀농업이란 정보통신기술(ICT)을 활용해 비료, 물, 노동력 등 투입자원을 최소화하면서 생산량을 최대화하는 생산방식을 가리킨다. 적절한 수확량과 품질을 유지하면서 친환경적인 생산체계를 만들 수 있다.

 

크사버 로봇의 장점(사진. Fendt)


2) 비전로보틱스(Vision Robotics)
비전로보틱스(Vision Robotics)는 농작물이 잘 자랄 수 있도록 적절한 거리를 두고 씨앗을 심는 로봇을 개발했다.
주로 양배추 농장 및 포도밭에서 사용되며 카메라가 연결된 로봇이 3D 지도를 생성해 작업에 이용한다. 비전로보틱스의 로봇은 한 시간에 2~3에이커(acre) 규모의 농경지 작업이 가능하며 운영비용은 1에이커에 30달러로 매우 저렴한 편이다.

 

비전로보틱스의 농업용 로봇의 작업 결과(사진. Vision Robotics) 

 

3) 블루리버테크놀로지(Blue River Technology)
잡초 제거를 위해 매년 250억 달러의 비용을 들여 30억 파운드의 제초제를 사용하지만, 제초제에 내성을 가진 잡초들이 생겨나면서 효과가 줄어드는 추세다. 이에 블루리버테크놀로지(Blue River Technology)가 잡초 제거용 씨드 앤 스프레이 로봇(See & Spray robot)을 개발해 판매하고 있다. 인간의 눈과 유사한 지능형 카메라가 경작지에서 잡초를 식별한 후 로보틱 노즐이 잡초에만 정확히 제초제를 도포할 수 있게 됐다. 씨드 앤 스프레이 로봇이 제초제 사용량의 90%까지 줄이면서 효과적으로 잡초 제거가 가능해졌다. 

 

씨드 앤 스프레이 로봇의 작업 모습(사진. Blue River Technology) 

 

4) 얼스센스(EarthSense)
얼스센스(EarthSense)사에서 개발한 테라센샤(TerraSentia) 로봇은 머신비전, 머신러닝 기술을 기반으로 데이터를 수집, 분석함으로써 수확의 질, 정확도, 비용을 개선한다. 
특히 테라센샤는 경작지를 자유롭게 이동하며 병충해 감염 여부, 스트레스 반응 등 경작물에 대한 다양한 데이터를 수집해 운영자에게 보고한다. 

 

테라센샤 로봇과 플랫폼(사진. EarthSense)

 

참고사례 
캘리포니아주의 스타트업 로봇 농장 ‘아이언옥스(Iron Ox)’

아이언옥스는 캘리포니아주 샌 카를로스(San Carlos, CA)에 위치한 양배추 농장으로 파종에서 수확까지 거의 모든 경작 과정이 로봇을 활용해 자동화된 농장이다.

 

트랜스플랜터(Transplanter)라고 불리는 로봇 팔(자료. Bloomberg Businessweek)

 

800파운드 무게의 수경재배베드(Hydroponic Grow Beds)를 로봇 팔이 있는 곳으로

이동시키는 운반 로봇(자료. Bloomberg Businessweek) 

 

경작물 각각을 돌보는 로봇 팔의 클로즈업 모습(자료. Bloomberg Businessweek)


4. 시사점

농업용 로봇 등 농업을 위한 첨단 기술 활용이 더 활발해질 전망이다. 
로봇 개발기업 Abundant Robotics 관계자 인터뷰에 따르면 “향후 10년 후 로봇을 이용한 수확은 일반적인 일이 될 것이며 지금 우리는 그 전환점에 있다”고 전했다. 이제 미래의 글로벌 시장에서 우리 농산물의 경쟁력 강화를 위해서는 기술개발 및 투자를 통한 농업의 첨단 산업화가 필요해 보인다.
특히 미국이 농업 규모의 크기에 비해 농업 노동력 부족을 겪고 있는 만큼 농업용 로봇에 대한 수요가 높아 생산성 향상과 비용 절감을 도와줄 농업용 로봇의 수출 시장으로 적합해 보인다.
이외에도 농업용 로봇 완제품 및 관련 소프트웨어, 센서, 파트 등 로봇 기업과 협력 가능한 분야 역시 늘어날 것으로 분석된다. 

정대상 기자
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