최근 농산물 시장에서 고품질 및 차별화된 품종에 대한 소비자 요구가 증대되면서, 이에 부응하기 위한 첨단 기술 도입이 가속화되고 있다. 특히 2023년 소비자가 가장 선호하는 과일 1위로 꼽힌 사과의 경우, 단순히 외형뿐만 아니라 속살의 특성까지 정밀하게 분석하여 품질을 선별하는 기술의 중요성이 더욱 커지고 있다. 이러한 산업적 흐름 속에서 농촌진흥청이 사과의 속살 특성까지 정확하고 신속하게 분석할 수 있는 ‘초분광 특수 카메라 기반 분석 방법’을 확립한 것은 주목할 만한 성과다.
이번 연구는 기존의 물리적, 화학적 특성 분석 방식을 넘어, 눈으로 보이지 않는 사과의 내부 특성까지 파악할 수 있는 혁신적인 접근 방식을 제시한다. 농촌진흥청은 그동안 소비자 선택의 폭을 넓히고 출하 시기 다변화를 위해 청색(‘썸머킹’), 황색(‘골든볼’, ‘황옥’) 등 비(非) 적색 계열 사과 품종을 현장에 보급해 왔다. 이에 따라 새로 보급되는 비(非) 적색 계열 사과 품종의 특성 정보를 신속하게 축적하고 분석하기 위한 표현형 분석 방법의 체계화가 필수적인 상황이었다. 연구진은 이러한 현장의 요구에 맞춰, 기존 사과 모양과 색상을 분석하던 디지털(RGB) 카메라 기반 기술에서 한 단계 나아가, 보이지 않는 속살의 물리·화학적 특징까지 확인할 수 있는 초분광 카메라 분석 방법을 개발했다.
구체적으로 연구진은 기존 식생지수 50개를 반복 검증하여 사과 과실 판별에 적합한 지표들을 선별했으며, 이를 바탕으로 초분광 카메라 촬영 이미지를 활용하여 6개의 신규 식생지수를 개발했다. 이 신규 지수들을 실제 적용한 결과, 품종 판별 정확도가 94.3%에 달했으며, 이는 기존에 선별된 50개 지수 활용 시의 정확도(95.6%)와 거의 차이가 없는 수준이다. 이러한 기술은 눈이나 일반 카메라로는 구분하기 어려운 적색 품종의 미세한 특성 차이를 적은 노동력과 비용으로 판별할 수 있게 한다. 더 나아가 눈으로 파악하기 어려운 과실의 흠집, 멍, 생리 장해 등 이상 여부까지 미리 진단할 수 있어, 향후 다양한 작물의 품질 향상에 광범위하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다. 농촌진흥청은 이미 관련 기술에 대한 특허 출원을 완료했으며, 앞으로 당도 예측까지 가능한 지수를 개발하여 사과 품질 정보를 더욱 종합적으로 제공할 계획이다. 농촌진흥청 농업생명자원부 김남정 부장은 “이번 초분광 이미지 활용 기술은 현장 적용성을 크게 높였으며, 향후 과실 내부 특성 분석 기술을 더욱 고도화하여 과실 분석의 정확도를 높여나갈 것”이라고 밝혔다. 이는 고품질 농산물 생산 및 선별 시스템의 기술적 진보를 이끌며, 국내 농업의 경쟁력 강화에 기여할 것으로 전망된다.
