지속적인 인구 감소와 고령화로 위기에 직면한 농촌 사회가 인공지능(AI) 기술을 통해 새로운 돌파구를 마련하고 있다. 도로 위를 달리던 자율주행 기술이 이제는 밭을 누비며 농작물 재배, 방제, 수확 등 전 과정에 혁신을 가져오고 있어 업계의 주목을 받고 있다. 함양군의 한 양파밭에서는 운전자가 없이도 스스로 밭을 갈고 양파를 수확하는 자율주행 트랙터가 등장해 눈길을 끈다. 이 트랙터는 정부가 2021년 개발에 성공하고 2023년부터 실증 사업을 진행 중인 자동조향장치를 장착한 것으로, 각종 카메라와 센서, 전동 핸들 등의 AI 기술을 기반으로 작동한다. 이를 통해 농부들은 더 이상 농작업의 육체적 부담에 시달리지 않고도 높은 생산성을 달성할 수 있게 되었다.
농촌진흥청이 개발한 자율주행 트랙터와 자동조향장치를 포함한 농업용 로봇의 2023년 실증 사업 결과는 AI 기술의 가능성을 명확히 보여준다. 2975㎡(900평) 면적 기준으로, 자율주행 트랙터는 기존 농기계보다 1골(두둑과 두둑 사이) 더 많은 17골로 모나 모종을 정밀 이식하여 토지 이용 효율을 6% 높였다. 이는 고정밀 위성항법장치(RTK-GNSS)를 활용한 7cm 이내의 오차 범위를 가능하게 한 결과다. 이러한 정밀함은 생산량 증가로도 이어져, 10아르(1000㎡) 기준 연 436kg가량의 생산량 증대와 함께 작업 시간을 20% 감소시키는 성과를 거두었다. 특히 모종 이식 작업에서 농부들은 AI에 운전과 정밀 이식을 맡기고 작업자의 확인 부담을 줄임으로써 작업 피로도를 크게 낮출 수 있었다.
AI 기술은 노지 농업뿐만 아니라 시설 농업 분야에서도 혁신을 주도하고 있다. 농촌진흥청은 생산 인력 감소와 스마트팜 대형화 추세에 발맞춰 2022년부터 방제, 운반, 모니터링 로봇을 순차적으로 개발하여 보급하고 있다. 과수에만 정확하게 농약을 살포하도록 설계된 방제 로봇은 환경 오염을 줄이고 작업자의 건강을 보호하며, 작업 시간을 40% 단축하고 방제 효과는 15% 향상시켰다. AI 및 거리 측정 기술이 적용된 운반 로봇은 작업자를 따라다니며 수확물을 집하장까지 운반해주어 기존의 수레 운반 작업 대비 작업량과 시간을 획기적으로 줄였다. 또한, 실시간으로 수확물의 무게를 측정하여 생산량 관리도 용이하게 만들었다. 이 로봇은 10시간 이상 연속 작동하며 최대 300kg까지 운반할 수 있다. 모니터링 로봇은 카메라 영상을 활용해 작물의 익은 정도를 실시간으로 파악하고 수확 적기를 알려주며, 열매 인식 정확도 93.8%, 수확 시기 예측 정확도 97.7%를 자랑한다. 이러한 정보를 바탕으로 농업인들은 수확 시기를 결정하고 최적의 조건에서 생산물을 판매할 수 있게 되었다.
농촌진흥청은 이러한 기술 개발을 넘어 17건의 핵심 기술을 민간에 이전하는 등 산업화에도 힘쓰고 있다. 2024년 운반 로봇 10대를 전국 농가에 보급한 데 이어, 올해도 운반 로봇 13대와 방제 로봇 10대 보급을 목표로 사업을 추진 중이다. 현재 ‘스마트 관수 기술’과 꿀벌응애 감염 여부를 30초 안에 알려주는 꿀벌응애 검출 장치 개발 등 AI 기반 농업 기술은 끊임없이 진화하고 있으며, 이는 미래 농촌 사회의 지속가능성을 높이는 데 크게 기여할 것으로 전망된다.
