농작물 병해 진단‧방재, 초분광영상 기술로 효율 UP
농작물 병해 진단‧방재, 초분광영상 기술로 효율 UP
  • 김하늬 기자
  • 승인 2022.01.21 16:47
  • 댓글 0
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암실챔버장치
암실챔버장치

[공학저널 김하늬 기자] 최근 농업 환경에 AI 기술과 영상 정보 분석 활용 기술을 접목해 빠르고 정확한 모니터링·예측 모델 개발이 가능한 초분광영상분석 시스템이 적용돼 눈길을 끌고 있다.

스마트팜의 3단계에 해당하는 무인·자동화를 실현하기 위해서는 작물의 상태 정보를 측정할 수 있는 스마트 센싱 기술과 더불어 영상을 처리하고 분석하는 기술, 이를 통해 발생된 데이터를 해석할 수 있는 알고리즘과 모니터링·자동화 제어 기술까지 여러 기술의 융합이 필요하다.

특히 농업 현장에서는 스마트 센서 중 정밀한 농업에 활용 가능한 ‘초분광 센서(초분광 카메라)’ 기술에 주목하고 있다.

정밀 촬영을 통해 작물에 발생하는 병충해나 바이러스를 조기 진단하고 선택적인 방재가 가능하기 때문이다.

2020년 영상연구소를 설립하고 초분광영상 관련 기술을 개발 중인 ㈜포도는 특히 영상기반 솔루션 제공과 환경 위해성 평가 분야 기술 개발과 현장 적용에 집중하고 있다.

최근 포도는 자체 기술로 개발한 농작물 생육 모니터링 시스템과 품질 모니터링 시스템을 3개의 기관에 성공적으로 납품하며 기술 적용에 힘쓰고 있다.

국립농업유전자원센터와 스마트팜 혁신밸리 실증단지 2곳에 공급된 시스템은 다분광영상, 초분광영상, 고해상도RGB영상, 3D 라이다영상 그리고 열화상영상 취득 장치‧분석시스템이 장착돼 있으며, XYZ축 이동형 직교 로봇과 암실챔버 형태로 제작돼 운용된다.

농업유전자원센터에 납품된 시스템은 생장실내 이동형 모니터링장치와 챔버형 모니터링 장치 그리고 생육‧병징 분석 플랫폼으로 구성돼 있으며, 주요 농업유전자원의 내병내재해 시험 영상을 취득하고 분석해 지구온난화와 이상 기온 발생에 대비한 병‧재해 저항성 신품종 육성과 자원 발굴에 기여할 것으로 기대를 모으고 있다.

이 시스템은 고해상도 RGB 영상과 다분광/초분광영상 그리고 열화상영상을 동시에 취득해 농작물의 생육 상태‧전문적인 내적 품질 분석을 실시할 수 있으며, 3D 라이다영상을 활용해 농작물의 초장, 엽면적 등의 외적 품질을 자동으로 모니터링이 가능한 것이 특징이다.
 

포도 영상연구소팀과 권일룡 대표이사(사진 맨 우측)

포도 권일룡 대표이사는 “특히 이 시스템은 전문 영상분석 기술(Image Processing)의 활용은 물론 필요시 AI 기술을 활용해 작물의 생육 상태와 품질을 예측할 수 있는 플랫폼을 제공하기 때문에 그 활용성이 더욱 증대될 전망”이라며 “포도의 기술이 집약된 본 시스템의 납품과 함께 유전자원의 내병, 내재해 연구 분석을 위한 기술 교육과 전문 컨설팅도 함께 제공할 것”이라고 계획을 밝혔다.

이뿐만 아니다. 포도는 자회사인 이미지랩(주) 그리고 육묘자동화기기 개발업체인 ㈜헬퍼로보텍과 함께 스마트팜 혁신밸리 실증단지 2개소에 또 다른 시스템을 적용하고 있다. 바로 ‘식물 생육 측정기’와 ‘모종 선별 출하기’다. 이는 포도의 핵심기술인 영상 취득‧분석 솔루션이 적용된 시스템이다.

이 시스템들은 다분광영상과 초분광영상 그리고 3D 라이다영상을 활용해, 육묘중인 모종의 외적소질(발아율, 초장, 엽면적 등)과 내적소질(정규화식생지수 등)을 자동으로 모니터링하며 육묘에 필요한 주요 생육 정보를 자동으로 분석해 제공한다.

때문에 육묘된 모종의 출하 시 병 감염 등과 같은 품질정보를 분석해 건강한 모종만 농가에 출하되도록 지원한다.

현재 스마트팜 혁신밸리 실증단지 2개소에 설치돼 관련 농업종사자나 연구기관, 학교기관 등에서 다양하게 활용할 수 있도록 지원될 예정이다.

권 대표는 “스마트팜은 다양한 분야 전문 기술이 접목돼야 하는 산업 분야”라며 “포도는 통제와 예측이 불가능한 다양한 변수가 존재하는 실제 농업 현장에서, 가장 효율적인 방법으로 영상을 취득하고, 결과를 분석·예측해 제공하는 기술 개발에 집중할 것”이라고 말했다.

한편, 포도는 작년부터 농촌진흥청에서 추진하는 ‘수확기 과실 특성 판별을 위한 비파괴 측정 기술 개발’ 연구와 ‘농업유래 유기오염물질 모니터링 및 환경위해성 평가 체계 구축’ 등 4개의 장기 국책연구과제에 선정돼 공동연구기관으로 참여하고 있으며, 농업 관련 국책연구기관·대학 연구소들과 활발한 교류와 협업을 진행 중이다.


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