[드론페스티벌 현장중계] - 농업용드론 연구현황 및 안전사용 발전방안 세미나

“드론활용 기술개발 절실”

방제·예찰·종자살포 등 다재다능
소재·부품 및 외국기술 의존도 커 우려

정부는 드론산업을 혁신성장의 주요동력으로 판단해 다양한 지원정책을 내놓고 있다. 특히 농업용 드론은 고령화된 농촌사회의 일손 부족을 해결할 주요방안으로 대두하고 있다. 지난 3월 국립농산물품질관리원에 따르면 지난 2015~2016년 충북대학교와 공동연구 결과 드론으로 촬영한 영상을 활용할 경우 조사원이 직접 현장점검을 실시하는 것보다 점검기간과 인력은 각각 65%, 예산은 44%의 절감효과가 있는 것으로 나타나 주목된다. 지난 2일 열린 ‘농업용드론 연구현황 및 안전사용 발전방안’발표내용을 요약·정리했다.

‘농업용드론 연구현황 및 안전사용 발전방안’가 지난 2일 농촌진흥청 농업과학도서관에서 개최됐다.

이중용 서울대 교수

“드론영역 확대해야”

농업용 드론의 용도는 화학과 생물농약 살포가 있다. 화학농약 살포는 한국과 중국, 일본에서, 생물농약 살포는 미국이나 유럽에서 상업화됐다. 작물과 농경지 탐사/모니터링은 유럽과 미국에서 상업화돼 재배면적 측정과 수확량예측, 병해충진단, 식물영양상태진단 등 다양한 용도로 사용되고 있다. 그러나 종자 및 비료살포는 미국과 한국에서 일부 개발하고 있지만, 보급은 아직 없는 것으로 알려졌다. 드론은 물류배송부문에 성공가능성이 크다고 생각한다. 최근 알리바바에서는 담당지역 중간에 포스트를 만들고 드론경로를 입력해 물류를 전달하는 방식의 음식배달 서비스를 진행했다.

국내에서는 드론산업을 확대하고자 노력 중이다. 드론산업 생태계에는 소비자와 생산자, 또 그 중간에는 교육자가 존재한다. 이를 선순환하기 위해서는 정책적 지원이 필요하다. 그러나 드론산업 생태계가 선순환을 이루려면 에너지가 필요하다. 에너지는 돈이다. 농업인이 드론을 이용해 이익을 얻는다면 드론소비가 늘어 시장이 확대될 것이며, 이를 기반으로 생산도 증대될 것이기 때문이다. 국내에서는 드론산업을 육성하기 위해 정부가 다양한 정책을 내놓고 있지만, 단순히 드론만으로는 선순환생태계 조성은 어렵다. 현재 국내 드론산업 생태계는 유통업자와 교육기관, 수리정비기관, 검사관리기관, 제조업체로 구성됐다. 그러나 제조업체는 드론자체를 개발‧생산하고 방제기를 붙이는 것에 집중하고 있다. 반면 활용기술개발은 농촌진흥청과 대학서 일부하고 있다. 상호간 협력이 필요하다고 생각한다.

드론산업의 밑바탕에는 통신과 센서, 제어, 소재 등의 기술이 필요하다. 특히 소재나 센서는 값싼 중국산에 의존을 많이 하고 있다. 또 한국은 드론안전비행과 드론작업 환경보전, 드론용농약분야 등이 아직 미흡하다. 그러나 작은 국내시장을 넘어 수출하기 위해선 반드시 발전해야 할 분야라 생각한다.

2016년 세계드론현황을 보면 중국 DJI가 독보적이다. 드론제조업체는 군사용을 제외하면 중국과 미국, 프랑스가 주도하고 있으며, 캐나다, 스위스, 이스라엘 등이 선두권을 형성하고 있다. 농업용드론도 마찬가지로 중국과 미국, 프랑스가 주도하고 있다. 그러나 농약살포용 분야서는 중국과 일본, 한국이 주도하고 있다. 현재 중국은 400여개의 드론제조업체가 있으며, 이중 100여개 업체가 농업용드론을 생산하고 있다. 한국은 20여개 드론제조업체가 있지만 10여명의 규모로 영세하다. 그러나 한국은 기술력과 창의력이 독보적이기 때문에 충분히 경쟁할 수 있다고 생각한다.

현재 국내 농업용드론 사업환경은 농가인구 감소 및 노령화로 인한 농업노동력 부족, 작물보호제살포 기피 등으로 긍정적으로 볼 수 있다. 내년부터는 PLS제도가 본격 시행될 예정이다. 그러나 아쉽게도 국내 드론제조업체가 드론을 생산해 판매하는 것에 목적을 두고 있다. 드론사용은 생각처럼 쉽지 않다. 방제뿐만 아니라 정밀농업분야서도 해석기술 등 새로운 용도로도 사용될 것이다. 개인적으로 드론을 경제적으로 이용할 수 있는 서비스를 업체간 함께 제공했으면 한다. 지금의 살포만으로는 운영도 어렵다. 지금 종자살포처럼 드론영역을 확대해야 한다. 가능하다면 여러 드론을 이용해 규모화했으면 한다. 규모화를 해야 하는 이유는 기술개발 때문이다. 트랙터는 본체하나에 다양한 작업기를 장착해 사용한다. 마찬가지로 드론한대로 농약 및 종자살포, 관측 등 다양한 작업이 가능하도록 기술개발이 이뤄져야 한다.

이경도 국립농업과학원  연구사

“고정익·회전익 활용 원격탐사연구는 진화중”

원격탐사(Remote Sensing)는 전자기파를 감지하는 각종 센서를 이용해 지표면과 대기현상에 대해 비접촉‧비파괴적인 방법으로 필요한 정보를 얻어내는 기술이다. 에너지보존의 법칙에 근거해 감지되는 파장과 작물특성에 따라 흡수, 투과, 반사가 다르다는 것에 기반한다. 예를 들면 배추밭에 직접 나가 배추크기를 잴 수 있지만, 센서에 들어오는 빛을 통해 배추에 반사하는 값을 받아 배추생육이 어떤지 평가하는 것이다.

무인기를 통해 작황을 분석하는 의미는 크게 시각정보, 공간정보, 영상정보의 생성을 말할 수 있다. 우리가 육안으로 보는 RGB는 빨간, 녹색, 파란색의 조합이다. RGB 하나하나를 보면 모두 숫자로 시공간적인 데이터를 획득할 수 있다. 무인기를 통한 원격탐사연구는 그리 오래되지 않아 많은 한계와 개선점이 있지만, 시공간적인 디지털 정보를 생성할 수 있다는 데에 큰 가능성이 열었다고 본다. 국립농업과학원은 1996년부터 원격탐사연구를 시작했다. 당시 위성을 가지고 연구했지만, 구름이 낄 경우 연구가 어려워 2014년 항공기영상을 시작으로 2015년 회전익 및 고정익무인기를 통해 원격탐사연구를 본격적으로 진행하고 있다.

현재는 기술의 발전으로 농작물정보를 얻을 수 있는 곳이 많다. 위성뿐만 아니라 무인기를 통해 넓은 농경지에 대한 영상을 얻고 있다. 우선 회전익무인기는 들녘단위서 영상을 얻어 분석하는 것은 뛰어나지만, 시군 및 행정단위의 정보생산은 어렵다. 이 같은 경우 위성 등이 적합하다. 농과원은 2014년 연구당시 회전익을 이용해 논‧밭의 영상정보를 얻으려 했지만 전문가조차 비행조작이 쉽지 않았다. 또 오래 비행하지 못해 넓은 면적은 촬영할 수 없었다. 이에 2015년부터는 고정익을 통해 고랭지 100~300ha의 배추주산단지를 촬영했다. 그러나 고정익은 정밀촬영은 어렵다는 단점이 있다. 고정익과 회전익의 장단점을 파악해 연구 및 활용해야 했다.

영상을 수집해 위치정보와 다양한 값을 분석해 한 장으로 만드는 영상처리 기술은 성숙화단계에 있다. 3D변환기술도 마찬가지다. 농과원은 이러한 기술을 가지고 고랭지배추의 정식기, 생육기, 수확기에 걸쳐 재배면적, 생육이상면적, 수확면적 등을 파악했다. 고랭지배추의 경우 정식시기에 따라 언제 수확할 수 있느냐를 예측할 수 있어 수급차원서 중요한 부분이기 때문이다. 농과원은 고랭지배추뿐만 아니라 5대 채소에 대해서도 지속연구를 수행했으며, 현재는 작물이나 곡물에 대해서도 연구진행중이다.

무인기를 활용한 연구는 정책뿐 아니라 영농현장서 어떤 방식으로 활용될 수 있느냐가 중요하다. 이에 작물모형과 연계한 연구를 진행 중이다. 작물모형이 구축되면 기상조건에 따라 재배관리에 대한 것을 예측할 수 있어 농작업에 더욱 유용할 것이다.

노형일  농촌지원국 재해대응과  지도관

“예찰방제거점센터 40개소 육성”

농촌지원국은 전국의 병해충 예찰‧관찰포를 운영하며, 각 지역별로 어떤 병해충이 발생하는지 또는 방제시기 등의 정보를 제공하고 있다. 또 과수화상병이나 붉은 불개미가 농경지에 발생하면 예찰과 방제업무도 진행한다. 산림지역에서 발생하는 돌발병해충도 산림청과 협업방제를 하고 있다. 외래‧돌발해충 협업방제 경제성분석 용역결과 약 573억원 경제적 효과가 있는 것으로 나타났다. 최근에는 국제교역 확대와 외래병해충 유입 및 확산이 지속적으로 증가하고 있어 금지병해충 발생지역 적기 예찰‧방제추진 및 전국적 확산방지를 위한 예찰‧방제사업 강화가 필요할 것으로 보인다.

올해 외래‧검역병해충 발생지역 40개시군을 분석해보니 매년 같은 지역에서 같은 병해충이 발생한 것으로 나타났다. 과수화상병 같은 경우는 천안, 안성에서 해마다 발생했다. 이는 발생지역 중심의 예찰‧방제가 중요하다는 것을 의미한다. 지원국은 예찰방제거점센터를 40개소로 육성한다는 방침이다. 예찰방제거점센터는 병해충관제상황이나 모니터링 정보, 방제를 정부와 지자체와 함께 효율적으로 운영할 계획이다. 또 병해충전문가 교육뿐만 아니라 예찰방제용 드론지원 사업, 검역병해충에 대한 진단장비도 우선적으로 추진한다. 현재 병해충진단실은 전국 142개소, 관찰포는 전국 2120개소를 운영하고 있으며, 관찰포 조사결과는 국가농작물병해충관리시스템(NCPMS)에 입력해 병해충 예측 및 발생정보로 활용된다. NCPMS는 지난 2월부터 11월까지 작목별 생육기간 중 생육정보 및 병해충발생정보를 입력해야 하므로 현장 드론방제 시 큰 도움이 될 것으로 보인다. 최근에는 피해가 크지 않지만 비래해충이 중국의 영향으로 아직 국내에서 발생하고 있다. 지원국은 예찰포와 관찰포 등의 정보를 기반한 병해충 예측‧발생정보를 연간 15회 정도 제공할 계획이다.

윤종유  대한상공회의소 교수

“드론위험성 인식 및 방어훈련 필수”

초경량 비행장치는 배터리를 포함해 자체중량 12kg이 초과될 경우 의무적으로 항공청에 신고해야 한다. 신고하지 않으면 6개월 이하 징역 또는 500만원 이하의 벌금에 처하게 된다. 자체중량 12kg 초과시에는 사업용/비사업용 구분 없이 무조건 신고해야 하며, 12kg 이하시에는 사업자만 신고하면 된다.

현장에서 가장 많이 발생하는 사고는 이착륙사고다. 특히 드론방제의 경우 이착륙 장소가 달라 사고빈도가 높다. 이에 이착륙 장소를 사전에 인지하고 비행하는 것이 중요하다. 전후진 시 장애물과의 접촉사고도 주의해야 한다. 가장 중요한 것은 신호수이다. 조종자는 원근감으로 비행하므로 장애물과 드론거리를 정확히 파악하기 어렵다. 신호수는 조종자에게 미리 무전이나 전화기로 예비신호를 전달해야 한다. 그러나 인건비 등의 이유로 신호수 인력을 운영하지 않아 반복적인 훈련과 안전거리 유지에 신경써야 한다. 또 측면비행 시 착시사고의 경우 드론의 앞뒤좌우가 같아 조종사가 장애물과 드론거리를 정확히 파악할 수 없어 발생한다. 이 같은 사고를 방어하기 위해선 실무비행 전 위험상황 방지, 방어훈련이 필수다. 먼저 조종자는 드론간 이착륙 최소 안전거리인 15미터를 꼭 지켜야 한다. 그러나 현장에서 15미터 안전거리를 지키기는 현실적으로 힘들다. 위험상황 발생 시 자신이 피할 수 있는 시간이 안전거리와 직결된다고 생각하며 안전거리를 지켜야 한다. 또 풍향‧풍속에 따른 농약노출은 논모방, 풍속 등 훈련을 통해 최소화할 수 있다. 장비세척은 중요함에도 다수 조종자가 실행하지 않는다. 그러나 세척하지 않으면 차내부에 농약이 묻어 호흡기 질환 등을 유발할 수 있어 주의가 필요하다. 끝으로 농업용드론은 크기와 출력으로 인해 위험성이 매우 높다는 것을 사용자가 인식하고, 적극적으로 방어훈련을 해야 할 것이다.

김창수 기자  webmaster@alnews.co.kr

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