미국 카본 로보틱스(Carbon Robotics)에 따르면 2023년형 고출력 레이저 잡초 제거용 자율주행 로봇을 출시할 계획이다. 2021년 9월 $US 2700만달러의 투자자금을 확보했다. 카본 로보틱스의 2021년형 및 2022년형 모델은 완판되었으며 고출력 레이저로 시간당 10만개의 잡초를 제거할 수 있다. 자율 주행 레이저 잡초제거기의 무게는 약 1만파운드(약 4.5톤)로 초당 20번 발사할 수 있는 8개의 레이저를 갖추고 있다.로봇은 시간당 5마일, 1일 15~20에어커의 작업을 수행할 수 있다. 컴퓨터 시각과 열에너지를 이용해 잡초를 식별해 제거한다.12대의 고해상도 카메라를 장착하고 있으며 인공지능(AI)으로 잡초, 브로콜리, 당근 등의 작물을 인식할 수 있다. 강력한 제초제의 사용으로 토양이 오염되거나 잡초의 내성이 증대해 농산물 수확량이 줄어들었다.따라서 레이저 잡초기의 등장으로 친환경 농법이 가능해지고 영농비용을 줄일 수 있을 뿐만아니라 토양 오염을 최소화할 것으로 전망된다.▲ 카본 로보틱스(Carbon Robotics)의 고출력 레이저 잡초기(출처 : 유투브 영상)

중국 드론제조업체 XAG에 따르면 지난 6월 30일~7월 1일 개최된 영국의 농업기술 박람회 시리얼즈(Cereals)에서 영국으로 진출하려는 의지를 표명한 것으로 나타났다.현재 영국의 농가는 부족한 인력 문제와 강화된 환경 규제에 따라 중대형 농기계의 사용이 제한되고 있다. 이러한 상황에 농업용 드론에 대한 필요성이 대두되면서 XAG가 영국 시장에 관심을 갖고 있는 것이다.XAG는 농업용 드론을 제조하는 중국의 대표적인 기업이다. 자동식 살충제 살포, 자율비행 기술, 농작물 검사 등 농업과 관련된 드론 기술을 전문적으로 개발 및 상용화하고 있다.특히 로봇기술이 집약된 지상형 드론 R150 모델은 작물과 같은 높이에서 제초제를 살포할 수 있어 영국에서도 주목하고 있다. 적정량을 조절하고 작물 안쪽까지 살포하기 때문에 비용 및 작업 측면에서 효율적이다.연료식 중대형 트랙터와 달리 탄소배출이 없는 배터리형 드론은 친환경 기계로 인정받고 있다. 또한 불필요한 살충제의 낭비를 줄이고 농토의 마모가 훨씬 적다는 점에서 드론의 효용성이 부각되고 있다.참고로 XAG는 2021년 3월부터 오스트레일리아 농경지대를 중심으로 살포용 드론을 투입하고 있다. 정부와 함께 농림지 생태 관리에 드론을 투입하는 실험을 진행 중이며 오는 9월까지 예정돼 있다.▲XAG의 지상형 살포 드론 R150(출처 : 홈페이지)

미국 몬태나주 농업국에 따르면 제초제 살포용 드론으로 농부 6명을 대체할 수 있는 것으로 나타났다. 최근 농촌에서 사용되는 농업용 드론의 수요가 급격히 증가하고 있는 추세다.몬태나주 전체 경작지에 유해 잡초로 보고된 면적만 19만7000에이커로 집계됐다. 유해 잡초를 제거하는 데 소요되는 비용은 1에이커당 US$ 60달러로 추산되며, 단순 계산 시 총 1182만달러가 필요하다.반면 드론을 활용하면 인건비와 농약제를 절약할 수 있고 업무 속도로 빨라 시간적으로도 효율적이다. 인력으로는 드론 1기당 제초 작업자 6명을 대체할 수 있는 것으로 나타났다.농약의 경우 인력이 수동으로 살포할 경우 최대 20갤런(약 75리터)이 소비되는 면적을 드론은 2갤런으로 가능했다. 공중에서 뿌릴 경우 살포 면적이 늘어나고 드론이 불필요한 경로를 제외시키기 때문이다.농업용 드론은 배달용만큼이나 빠른 속도로 상용화되고 있는 분야다. 제초제 살포뿐만 아니라 파종, 작물생태 스크린 및 분석, 토양 오염도 측정 등 더욱 복잡한 업무로의 전환도 이뤄지고 있다.최근 미국 농업용 드론 개발업체 렌티조(Rantizo)는 3대의 드론을 동시에 투입해 농경지 작업을 가능하게 하는 시스템을 개발했다. 군집 드론의 영역까지 농업용 드론이 진입하고 있는 것이다.▲ 렌티조의 농업용 드론(출처 : 홈페이지)

토고 농업서비스업체 E-Agri Business에 따르면 최근 코비에(Kovié) 농촌 지역에 제초제 살포 및 농작물 검사를 위해 드론을 투입하고 있다.농업 기술이 취약한 토고의 경우 농부가 직접 제초제를 살포할 경우 지나가는 자리마다 주변 작물이 훼손되는 경우가 많다. 드론을 사용하면 공중에서 작업하기 때문에 이러한 손실률이 줄어든다.농작물의 상태를 점검하려해도 농부들이 직접 육안으로 확인하기 위해 논이나 밭으로 들어가야 한다. 드론에 장착한 카메라로 작물의 상태는 물론 토양의 비옥도를 측정하는 데 활용할 수 있다.코비에 농민들은 드론과 같은 농업 현대화에 긍정적인 반응을 보이고 있다. 현재 사용되는 농업용 드론의 기술 수준이 타국가에 비해 뒤처지고 있지만 이마저도 필요하다는 입장이다.토고에는 드론을 제조하거나 운영할 수 있는 인력이 턱없이 부족한 실정이다. E-Agri Business는 농업교육센터를 운영해 드론뿐만 아니라 디지털 농업에 대한 온·오프라인 교육을 제공하고 있다.참고로 토고의 농업은 국가 전체 경제의 40%를 차지할 만큼 의존도가 높다. 인구는 800만명이 조금 넘는데, 이중 농업에 종사하는 사람이 400만~500만명에 육박한다.▲농업용 드론(출처 : E-Agri Business)

미국 농업용 드론 개발업체 렌티조(Rantizo)에 따르면 3대의 농업용 자율비행드론을 동시에 투입해 농경지 작업을 가능하게 하는 시스템을 개발했다.기존에는 1대의 드론을 조종사의 가시권 내에서 자율과 수동모드로 운영했다. 드론 1대당 14에이커(약 1만7000평) 면적에 파종 작업과 제초제 살포가 가능했다.렌티조 개발팀은 좀 더 효율적이고 광범위한 면적에 작업을 수행하기 위해 군집 드론 형태의 자율비행 시스템을 개발 중이다. 현재는 3대의 자율비행드론이 혼선 없이 동시에 작업을 진행할 수 있다.농업용 드론이 점차 업그레이드되고 있는 것은 농촌에서의 수요가 계속해서 증가하고 있기 때문이다. 인력 대비 높은 작업 효율성과 토양 상태와는 무관하게 작업이 가능하다는 데 그 이유가 있다.렌티조 본사가 소재한 아이오와주는 폭우로 인해 농가의 피해가 상당한 지역이다. 폭우 이후 취약해진 토양에 트랙터나 수동 분무기로 작업하는 것은 어려운 일이다. 이때 공중에서 지상 작업이 가능한 드론이 투입되는 것이다.렌티조는 중국 드론개발업체 DJI의 농업용 드론 Agras 시리즈를 개조해 미국 현지에 적합한 농작업 시스템을 개발하고 있다. 이미 40여개의 협동조합 및 농기업에서 렌티조의 드론 시스템을 사용하고 있다.참고로 렌티조는 2021년 5월 농업용 군집 드론에 대한 연방항공청(FAA)의 허가를 획득했다. 또한 19개 주정부로부터 동일한 명목으로 인증을 받았다.▲렌티조의 농업용 드론(출처 : 홈페이지)

미국 드론시장조사업체 드론애널리스트(DroneAnalyst)에 따르면 코로나-19 유행기간 동안 가장 크게 성장한 드론 분야는 ‘농업’인 것으로 나타났다.일반적으로 코로나 팬데믹 이후 의료용품 배송과 관련된 드론 산업이 가장 성장했을 것으로 추측한다. 하지만 농업 부문에서 보인 드론의 수요는 상당했다.농업용 드론은 제초제 살포부터 농경지도 제작, 작물의 생태환경을 조사하는 데도 종종 투입된다. 특히 농약 살포용 드론이 이번 코로나-19 유행 동안 가장 높은 성장세를 보였다.주목할 점은 중국의 수출 규제가 완화되면서 2020년 살포용 드론 시장이 135% 급증되는 양상을 보였다. 이 시기 미국을 비롯한 서유럽 지역에 중국산 상업용 드론이 대거 수출됐다.현재 중국산 상업용 드론은 DJI사가 가장 강력한 하드웨어 공급시장을 장악하고 있다. 특히 농업용 드론은 전 세계를 대상으로 판매하고 있다.반면 코로나-19 사태 전, 가장 크게 성장할 것으로 내다봤던 드론 영화산업은 거의 사양화됐다. 반면에 기업의 광고촬영용 드론의 수요는 증가했다.▲DJI의 농업용 드론(출처 : 홈페이지)

중국 농업용 드론 제조업체인 XAG에 따르면 2021년 3월부터 오스트레일리아 농경지대를 중심으로 살포용 드론을 투입하고 있다.뉴사우스웨일즈의 농림 지역은 매우 광활하고 복잡하다. 특히 나무로 빽빽하게 조림된 숲에는 각종 독성 잡초와 병해가 구석구석 생식하고 있다.이와 관련해 오스트레일리아 정부는 토지 관리 프로그램에 따라 드론 실험을 진행하고 있다. 바로 XAG 농업용 드론을 투입해 농림지의 생태를 관리하려는 것이다.실험에서는 기존 관리 인력이 투입하기 어려운 농림지에 중소형 드론을 투입한다. 자율로봇 프로그램이 내장된 드론은 지정된 위치로 비행해 적절량의 제초제를 살포한다.XAG 드론의 장점은 자율 시스템을 통해 정확한 지점에 표적 살포가 가능하다는 것이다. 또한 살포량을 자동으로 조절해 제초제 사용량을 기존보다 절약한다.본 실험은 약 6개월간 진행될 예정이다. 지금도 XAG 농업용 드론은 16kg의 액체 탱크를 실은 채 오스트레일리아 농림지를 누비며 살포 작업에 투입되고 있다.현재 농림 지역의 골칫거리는 아프리카러브그레스(ALG)와 같은 침습성 잡초다. 이런 잡초로 인해 발생하는 연간 비용만 A$ 40억달러(약 3조5000억원)로 추정된다.▲정해진 경로로 자동 비행에 제초제 살포하는 XAG 농업용 드론(출처 : 홈페이지)

미국 드론 제조업체인 엠파이어드론(Empire Drone Company)에 따르면 뉴욕 농장·과수원에서의 종자 분포 및 농약·제초제 살포에 대해 미연방항공청(FAA)의 승인을 받았다.엠파이어드론은 미연방항공청으로부터 Part 137 인증을 받았고 뉴욕 농장에 서비스 제공을 시작할 수 있게 되었다.회사는 드론을 이용해 시간과 돈을 절약하고 유해 화학물질 근처에서 사람들을 제거하고 오염물질이 수도로 흘러 들어가는 것을 줄일 수 있다.엠파이어드론은 시간당 최대 24에이커를 처리할 수 있으며 수동으로 또는 미리 정해진 자동경로로 비행할 수 있는 것으로 평가된다.드론을 사용해 농작물을 뿌리거나 농부들에게 자신의 드론을 조종하도록 훈련시킬 계획이다. 엠파이어드론은 드론 탐지 및 완화 기술, 항공 검사 및 매핑을 비롯한 여러 가지 다른 서비스도 제공할 방침이다.▲ USA-EmpireDrone-drone▲ 엠파이어드론(Empire Drone Company)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

뉴질랜드 와이카토대(University of Waikato)의 연구자료에 따르면 2025년까지 1차산업 수출 $NZ 640억달러 이상을 달성하기 위해서는 로봇산업이 중요하다. 1차산업은 수출의 70%를 차지하고 있다. 로봇산업 및 스마트기계산업 등은 효율성, 품질, 안전 등을 가속화할 수 있어 기업의 비용을 절감할 수 있기 때문이다. 더군다나 인건비가 상승하고 있어 비용문제를 해결해야 한다. 1차산업에서 로봇이 담당해야 하는 분야는 농산물 수확, 물공급, 제초제 살포, 잡초 제거 및 가지치기, 운송, 품질관리, 목초지 관리 등이다.▲와이카토대 홈페이지

일본 드론개발업체 자율제어시스템연구소(自律制御システム研究所)는 2016년 10월부터 제초제나 비료를 살포하는 농업용 무인항공기를 발매할 예정이다.현지 좁은 농지에 맞춰 저렴하고 소형인 제품을 개발한 것으로 농가 설비투자의 부담을 줄이고 생산성을 향상시키기 위한 목적이다.