전 세계 인구가 늘어나면서 모든 사람에게 충분한 식량을 제공하려면 농업 생산량을 증가시켜야 합니다. 국지적인 식량 부족이 현실이지만 인류는 종합적으로 이 과제에 대응했습니다. 인류는 100년 전보다 매우 적은 노동력으로 더 많은 식량을 생산합니다.
농업용 로봇은 인간의 노동력을 더 보완하고 대체할 준비가 되어 있으며, 반면에 스마트 농업은 토지, 물 및 화학 첨가제와 같은 자원을 더 잘 사용할 수 있도록 합니다. 이는 현재 최첨단이며 가까운 미래에 보편화될 수 있는 로봇 농업 가능성 중 일부에 불과합니다.
드론을 통한 스마트 농업 통찰력
10년 전만 해도 머리 위의 공중 정찰은 들판 위로 유인 항공기를 비행하거나 위성 이미지를 얻는 것을 의미했으며, 둘 다 상대적으로 비용이 많이 들었습니다. 오늘날 자동화된 드론은 농업 이미지를 수행하여 관련성 있는 최신 통찰력을 얻을 수 있습니다. 이러한 드론은 GPS를 통해 자율적으로 들판을 횡단할 수 있으며 작업이 완료되거나 충전을 하기 위해 스스로 착륙할 수도 있습니다.
실시간에 가까운 이러한 농작물 모니터링 유형을 사용하여 농부들은 시든 농작물을 신속하게 바로잡을 수 있도록 조치를 취할 수 있습니다. 또 다른 흥미로운 사용 사례는 여러 지역에서 손실되는 바이오매스의 양을 계산하기 위해 경작하지 않은 들판을 겨울에 미리 모니터링하는 것입니다. 그런 다음 이 정보로 상세한 거름 주기 지도를 만들어 수확량을 10% 이상 높일 수 있습니다.
자율 농업용 로봇 트랙터
기본적으로 트랙터 하나는 한 사람이 운전합니다. 그러나 고급 자동 조종 시스템을 사용하면 한 사람이 대신 여러 트랙터를 원격으로 제어하여 기계의 조종자보다 더 관리자 역할을 할 수 있습니다. 이러한 트랙터는 작업을 수행하도록 프로그래밍해야 하지만 Lidar, 레이더, 비전 시스템과 같은 센서와 이러한 입력을 처리하기 위한 적합한 컴퓨팅 성능으로 일반적으로 사람의 주의가 필요한 일상적인 탐색 작업을 처리할 수 있습니다.
트랙터는 지반 분석 카메라를 사용하여 재배할 지역에 실시간으로 표적 살충제를 살포할 수도 있습니다. 이를 통해 화학 비용뿐만 아니라 환경 영향도 줄이는 동시에 광범위한 분무 패턴과 유사한 제초 효과를 얻을 수 있습니다. 이는 오늘날 유인 트랙터의 사례와 동일하게 보이지만 잡초 감지/살충제 배포는 미래에 (더 많은) 자동화 솔루션에 통합될 수 있습니다.
로봇을 이용한 과일 수확
콤바인 덕분에 곡물을 수확하는 데 드는 노동력이 매우 감소되었지만, 자동화된 과일 따기는 오늘날 널리 구현되지 않았습니다. 이 작업에 대한 개발이 아직 진행 중이며 과일 따기 로봇은 최소 1990년대부터 개발되어 왔습니다. 이러한 디자인의 대부분이 상당히 표준화된 로봇 암, 맞춤형 말단 장치 및 비전 센서를 사용하여 과일을 식별하고 수확합니다. 시각적인 식별을 사용하여 잠재적으로 가장 잘 익은 과일을 선택할 수 있지만, 과일 조각에 손을 뻗어서 실제로 그것을 따는 것은 여전히 어려운 과제입니다.
흥미로운 수확 개념 중 하나는 Tevel Aerobotics Technologies의 테더링된 드론 플랫폼입니다. Tevel 시스템은 단일 로봇 암이나 여러 암을 사용하는 대신 이동 기지국에 연결된 일련의 드론을 사용하며, 각각 자체 진동 말단 장치를 갖추고 있습니다. 이 설정을 통해 일반적인 드론 재충전 문제 없이 비행 플랫폼이 국지적으로 자유롭게 이동할 수 있습니다. Tevel은 이러한 기계를 판매하고 수확 자동화를 서비스로 제공할 계획입니다.
수직 실내 농법
일반적인 공장 자동화는 사전 정의된 단계를 통해 공정 제품을 만들어 변동성을 최소화하도록 설계되었습니다. 그러나, 농업은 기계로 다루기 어려울 수 있는 다양한 환경 조건에 따라 달라지는 본질적으로 유기적인 작업입니다. 로봇을 이용한 실내 농업의 목표는 유기적 수명 주기의 모든 측면을 제어할 수 있는 방식으로 식물 생장을 촉직하는 것입니다. 실내 환경이 벌레 없이 유지될 수 있기 때문에 일반적으로 살충제가 필요하지 않다는 점도 추가적인 이점입니다.
수직 농법의 개념은 식물 성장을 위해 "작은 땅"을 적층식으로 쌓아 토지 면적이 위로 증식할 수 있도록 합니다. 인공 광원을 각 층에 적용하고 수경 재배와 같은 첨단 관수/공급 시스템을 사용하여 뿌리에 영양분을 제공합니다. 그러한 농장은 도시 근처 또는 도시 내에서 식량을 생산할 수 있어 교통비를 절감할 수 있습니다.
이러한 기업 유형의 최근 예시로는 Bowery Farming가 있는데, 농산물이 소비되는 인근 뉴저지 및 메릴랜드에 시설을 갖추고 있습니다. 미래의 식료품점에는 더 이상 뒤쪽 창고에 농산물을 운반하는 트럭이 없을 것입니다. 대신 로봇 농업 설비에서 농산물이 익으면 가게 앞으로 이동하기만 하면 됩니다.
인간의 리더십을 갖춘 자동화된 농업 로봇
자동화가 계속 발전하는 동안 인간은 어떤 형태로든 미래에도 여전히 농업에 참여할 것이라고 생각해도 무방합니다. Bowery의 뉴저지 농업 사업부의 Katie Morich는 "대화할 사람이 없다면 로봇은 매우 외로울 것입니다"라고 말했으며, Warren Bennis는 "미래의 [농장]에는 사람 한 명과 개 두 마리만 있을 것입니다. 사람이 있는 이유는 개에게 먹이를 주기 위해서입니다. 개가 있는 이유는 사람이 장비를 만지지 못하게 하기 위해서입니다"라고 했습니다.
전통적인 농부와 개의 역할은 아닐 수 있으나, 전 세계 인구가 늘어나면서 훨씬 더 똑똑하고 효율적인 식량 생산이 필요합니다. 효율성이 향상되고 운송 비용이 없어질 가능성도 있어 (더욱) 자동화된 농업 기술로 미래의 식량을 제공할 수 있습니다.
