국내 최초 농업특화 드론시스템, 과학적인 관측정보 수집체계 마련
국내 최초 농업특화 드론시스템, 과학적인 관측정보 수집체계 마련
  • 전찬민 기자
  • 승인 2021.03.30 14:45
  • 댓글 0
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[공학저널 전찬민 기자] 과거에는 쌀농사가 농업정책의 중심이었지만 삶의 질 향상과 식생활의 변화로 이제는 샐러드, 다이어트 식재료 등 다양한 채소가 농업정책의 주요한 대상으로 부각되고 있다.

이러한 상황에서 국민의 먹거리와 농업경제 안정화를 위해 한국농촌경제연구원은 엽근채소류(배추, 무, 감자, 당근, 양배추), 양념류(고추, 양파, 마늘, 파) 등에 대해 재배면적, 작황, 가격 동향, 기상예보가 포함된 관측 월보를 발행하고 있다.

기존 농업관측정보 구축 방식은 인력중심의 현장조사 방식으로 조사됐지만 최근 ICT기술과 드론기술을 이용해 정확하고 최신의 농업관측정보가 구축되고 있다.

특히 지난 2019년 강원도 고랭지배추 조사용역을 시작으로 본격적인 드론기술을 이용한 농업관측정보가 구축되기 시작했다. 이러한 ICT 기술의 농업분야 적용은 과거 단순 예측정보에서 진일보해 정확하고 과학적인 데이터베이스를 제공하게 됐다.

드론 기술의 가장 큰 장점은 원하는 대상지역의 특정작물에 대한 촬영주기를 손쉽게 확보해 자료의 최신성 확보가 가능하며 해상도가 10cm 이하의 고정밀 공간정보 구축이 가능하다는 점이다. 하지만 드론을 이용한 농업관측정보 구축의 특성은 광범위한 지역에 대한 촬영과 단일 작물에 대한 DB 추출과 조사가 실시돼야 한다.

강원도 고랭지 배추 재배조사는 산악지의 강풍 등의 위험요인이 존재하고, 전라남도 해남군의 가을·월도 배추 재배조사는 광범위한 지역의 촬영 시간의 동기화 등 농업특성을 반영한 드론 촬영이 반드시 필요하다. 뿐만 아니라 드론을 이용한 농업관측정보는 해당 작물의 분류와 특성 파악까지 가능한 고해상도의 영상 구축 방법론이 필요하다.

이에 (주)신한항업, (주)시스테크, 테이즈엔지니어링(주)으로 구성된 신한항업 컨소시엄은 국내 최초로 농업특화 드론시스템을 개발해 실제 강원도와 해남군의 농업관측정보를 구축했다.

특정 작물의 농업관측정보 구축을 위해서는 매월 재배면적과 출하상황을 조사해야 하며 이 때 광범위한 지역에 대한 조사가 필요하다. 이를 위해 시스테크는 자체 기술로 드론 기체를 개발했으며 1회 최대 비행시간이 2시 30분까지 가능하고 최대 촬영면적이 2500ha까지 가능한 드론 기체를 개발했다.

이 드론 기체를 활용해 일일 3대를 동시에 투입하고 하루 15000ha 광범위한 면적을 촬영할 수 있는 관제시스템도 개발했다. 개발 기체는 고정익 형태의 기체로 농업작물이 주로 재배되는 산악지, 해안지역 등에 대한 환경적 영향을 최대한 받지 않아 신속하고 정확한 농업관측정보 구축이 가능해졌다.

또한 농업관측정보 구축에서 기초데이터의 활용은 매우 중요하다. 최초 재배면적 산출을 위한 드론촬영은 스마트팜맵 등의 기초자료가 활용됐으며, 최초 산출된 재배면적을 다시 기초자료로 이용한 후 드론 촬영은 이를 기초자료로 활용돼 드론을 운항하게 된다.

드론 운항의 정밀성과 신뢰성을 확보하기 위해서는 현장에서 기초자료를 실시간으로 확인하고 검증할 수 있는 운항시스템은 농업관측정보 수집에서 매우 중요하다. 이에 시스테크는 차량 탑재 GCS(Ground Control System)을 개발해 현장에서 실시간 촬영 모니터링과 누락 없는 DB를 구축할 수 있었다.

뿐만 아니라 매월 정확하고 신속한 농업관측정보 구축을 위해서는 드론 촬영과 DB 구축의 시간 단축이 핵심이다. 이를 위해 신한항업 컨소시엄은 촬영부터 DB구축과 검수까지 7일 공정관리시스템을 구현했다. 이러한 최적 공정관리시스템은 드론 촬영 시점의 시간동기화와 균일한 성과도출에 기여하며 동일시기에 대상지역의 특정작물 출하상항의 판단을 가능하게 했다.

이처럼 4차 산업혁명 도래에 따라 농업분야의 발전방향은 농업정보 수집을 위한 센서·네트워크·AI분석으로 진행되고 있다. 과거의 농업정보는 단순한 기상정보, 필지별 경작 품종, 재배면적 등 일차원적인 DB였지만 현재는 ICT 기술을 이용한 과학적인 농업정보가 요구되고 있다.

이에 드론을 이용한 빠르고 정확한 정보는 농업분야 발전을 위한 원천데이터 확보와 제공 차원에서 중요한 원천기술이다. 향후 농업관측정보를 활용한 생육주기별 생육정보, 식생지수, 인공지능 학습데이터셋 등 다양한 부가정보로 활용된다면 농업 과학화와 선진화에 크게 기여할 것으로 기대되고 있다.


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