뉴질랜드에서 키위를 수확하는 로봇 개발
코로나19 대유행이 시작된 직후 많은 문제가 generated 나타났다. 팬데믹이 인간의 건강에 가하는 위험 뒤에는 또 다른 위기가 숨어 있다.
전 세계 농지에서는 익어 가는 과일과 채소를 수확하고 포장해 슈퍼마켓으로 보내야 했지만, 대신 밭에서 썩어 갈 위기에 처했다. 농민들은 수확에 필요한 인력을 구하기 위해 안간힘을 쓰고 있다.
일손 부족은 이미 오래전부터 다가오고 있던 문제다. 상시 고용된 농업 노동자는 이미 부족한 상태다. 수백만 명의 이주 노동자, 학생, 갭이어를 보내는 여행자, 추가 소득을 찾는 연금 생활자들이 계절 노동력의 대부분을 이루고 있다.
하지만 도시로 떠나는 시골 인구가 점점 늘면서, 세계 여러 지역의 농장들은 점점 커지는 문제에 직면하고 있다. 힘들고 더러운 이 일을 할 충분한 사람을 찾기가 갈수록 어려워지고 있다.
그래서 많은 분야의 대형 생산자들은 해외에서 특별히 고용한 노동자에 의존해 왔다. 뉴질랜드의 많은 생산자는 태평양 섬나라 출신 노동력에 기대고 있었지만, 국경이 봉쇄되고 항공편이 끊기자 업계는 갑자기 멈춰 섰다.
유럽 전역의 정부들은 봉쇄로 현재 일을 할 수 없는 다른 업종의 직원들에게 수확을 도와 달라고 요청했다. 예를 들어 영국에서는 웨일스 왕세자가 국내 들판의 과일과 채소 수확을 돕기 위해 '군대' 같은 인력을 모집하자고 호소했다.
코로나19는 이 상황이 얼마나 위험한지 분명히 드러냈다. 이에 전 세계 농민들은 Robotics Plus를 비롯한 기술 기업에 도움을 요청하기 시작했다.
지난 10년 동안 이 회사는 과수원을 돌아다니며 과일을 인식하고 수확할 수 있는 똑똑한 로봇을 개발해 왔다. 바로 이런 자동화가 일손 부족을 줄이고 생산을 계속 이어 갈 수 있게 해 줄 수 있다. 이제 회사는 농민들이 다시는 이런 상황에 놓이지 않도록 하는 것을 목표로 하고 있다.
Robotics Plus에는 미국, 뉴질랜드, 유럽에서 사용되는 로봇이 하나 있는데, 일손이 부족했던 시기에 농민들에게 도움이 되었을 수 있다. 자동 사과 포장기는 흡입 그리퍼를 이용해 컨베이어에서 사과를 조심스럽게 집어 트레이에 놓고, 색이 가장 좋은 면이 위를 향하도록 배열한다. 이를 위해 과일, 트레이, 사과 색을 인식하는 컴퓨터 비전을 사용한다.
분당 약 120개의 사과를 포장할 수 있어 사람보다 훨씬 빠르고 훨씬 일관적으로 작업한다. 로봇은 지치지 않으며, 최대 속도에서도 과일에 생기는 멍이 더 적다.
로봇공학이 당장 눈앞의 위기에 큰 도움이 되지는 않겠지만, 농업 자동화로의 전환을 앞당길 수 있도록 사람들의 관심을 모으고 있다.
하지만 실질적인 영향을 미치려면 전 과정을 자동화해야 한다. 그래서 이 회사는 과수원과 들판을 돌아다닐 수 있는 무인 지상 차량을 개발하고 있다. 이들은 센서를 이용해 주변 환경의 지도를 만들며, 식물을 손상하지 않고 가까이 다가갈 수 있다.
Robotics Plus는 이 플랫폼 외에도 여러 다른 솔루션을 개발하고 있다. 그중 하나는 키위 수확기로, 뉴질랜드 팔머스턴노스의 매시 대학교에서 공동 창립자 알리스테어 스카프가 박사 학위 연구 중 처음 개발했다.
이 연구를 통해 로봇이 과일을 식별하고, 집고, 나무에서 떼어 수확할 수 있다는 것이 입증됐다. 로봇을 이동식 플랫폼에 설치하면 과일을 수확하고, 크기별로 용기에 분류한 뒤 포장 시설로 옮기고, 다시 수확을 위해 돌아갈 수 있다. 키위는 열매가 머리 위 덮개에 매달려 있어 비교적 단순하지만, 회사는 이 개념을 다른 과일로도 확장하기를 기대하고 있다.
“아스파라거스처럼 일부 작물은 여전히 수확에 특정 기술이 필요하기 때문에, 위기 상황에서 경험 없는 사람들을 모으는 일이 극도로 어려웠다. 하지만 우리는 줄을 따라 이동하며 머신 비전과 인공지능을 이용해 채소를 찾아내고, 잡아서 자르는 자동 아스파라거스 수확기도 개발하고 있다”
회사는 이미 뉴질랜드와 캘리포니아의 농장에서 시제품을 시험했고, 그 결과를 바탕으로 기술을 개선하고 있다. 하지만 전 세계 농민들에게 보낼 수 있도록 생산 라인에서 기계를 돌리는 것만큼 간단하지 않다. 농민들이 사용할 수 있는 상용 제품을 만들려면 상당한 투자가 필요하다.
사전에 이런 기술을 발전시키기 위해 투자할 수 있는 자금을 가진 생산자나 원예 산업 단체는 많지 않다. 하지만 이는 단순히 자금을 찾는 것 이상의 문제다. 기술이 모두에게 효과를 내려면 협력이 필요하다.
현재 세계 각지의 아스파라거스 농민들은 작물을 저마다 다르게 재배하고 관리한다. 어떤 농민은 높은 이랑을 쓰고, 다른 농민은 흙으로 쌓은 둑을 쓰며, 뉴질랜드처럼 평평한 땅에서 재배하는 농민도 있다. 어떤 곳에서는 흙 위로 올라온 줄기를 잘라 수확하고, 다른 곳에서는 흙 바로 아래에서 자른다.
재배와 수확 방식이 이렇게 다양하다 보니, 모두에게 맞는 로봇 솔루션을 만드는 것은 매우 어렵다. 업계가 자동화로 나아가려면 어느 정도의 표준화가 필요하다.
바로 이것이 Robotics Plus가 지금 추진하고 있는 일이다. 회사는 협력할 수 있는 농민, 생산자, 산업 단체의 글로벌 컨소시엄을 만들려 하고 있다. 따라서 로봇공학이 당장 눈앞의 위기에 큰 도움이 되지는 않겠지만, 농업 자동화로의 전환을 앞당기도록 사람들의 관심을 모으고 있다.
하지만 로봇이 도저히 할 수 없는 작업도 있다. 로봇 팔과 기계 비전 시스템은 가지나 잎 뒤에 숨어 있는 과일송이를 수확하는 데는 그다지 뛰어나지 않다. 또한 농민의 경험을 대신하지도 못한다. 그래도 로봇은 사람들이 자동화할 수 없는 다른 일에 집중할 수 있게 해 줄 수 있다. 로봇은 농민들이 땅에서 더 많은 것을 얻도록 도울 수 있다.
“자동화는 농업의 일손 부족을 줄일 뿐만 아니라, 노동자들이 사회적 거리두기를 더 효과적으로 할 수 있게 해 그들을 보호한다. 제품에 손이 닿는 사람이 줄어들면 그만큼 더 위생적일 수 있다. 앞으로 3~4년 안에 지금보다 훨씬 많은 이 기술을 들판에서 보게 될 것이다”
최근 몇 달 동안 우리가 여전히 사람들의 식탁에 음식을 올리고 싶다면 농업이 변해야 한다는 것이 분명해졌다. 모든 것이 제대로 이뤄진다면, 앞으로 몇 년은 매우 흥미로울 것이다.
