[지금은 과학] 4차 산업혁명의 ‘숨은 곳’…농업+드론=정밀 농법

농지 모니터링, 드론으로 최적 운영조건 만들 수 있어

케바드론에 탑재한 농경지관측용센서로 촬영한 광학, 다분광, 열화상 이미지(왼쪽부터). [사진=케바드론]

[아이뉴스24 정종오 기자] 기후위기 시대에 농업 분야를 4차 산업혁명의 ‘숨은 곳’으로 전망하는 이들이 많다. 앞으로 농업은 친환경으로 뻗어가면서 무엇보다 관련 자료를 수집하고 모니터링하는 작업이 중요해지고 있다. 일상화될 드론이 그 임무를 수행할 것으로 점쳐진다. 농업이 인공지능(AI), 빅데이터, 드론, 로봇 등이 적용될 최대의 4차 산업혁명 시장이 될 것이란 분석이 나오고 있다.

농경지 관측용 드론은 이제 시작 단계이다. 앞으로 확대될 것은 확실해 보인다. 적당한 높이에서 드론이 촬영하는 데이터는 입체적이고 전체적 윤곽을 알아낼 수 있다. 드론을 이용한 농법이 미래 농업 경영의 한 축이 될 것으로 보인다.

대전의 드론 제작 전문 기업인 케바드론도 그중 하나다. 2018년부터 농촌진흥청에서 지원하는 ‘핵심 전략 융복합 현안과 미래 신산업 기술 개발 사업’을 진행하고 있다. 4년 동안 농경지 관측용 센서의 촬영 실험과 실증을 거쳤다. 농경지 관측을 위한 해당 센서는 물론 장착 드론의 운영조건을 수립하고 비교 분석해왔다.

올해 4년 차 연구를 진행하고 있는 케바드론 연구팀은 광학 카메라, 다분광 센서, 열화상 센서 등을 회전익과 고정익 드론에 장착해 전북 김제, 경남 합천, 전남 영암, 충북 괴산 등에서 농경지를 촬영, 데이터를 축적해왔다.

농경지 관측용 센서는 촬영 이미지에 담기는 가로, 세로의 길이에 따른 중첩률과 이를 기반으로 한 거리별 촬영 간격 등을 기반으로 한다. 케바드론은 이 같은 시스템 통합을 통해 관련 데이터를 수집한다.

케바드론이 개발한 고정익 'KD-2 맵퍼'(왼쪽)와 회전익 '나르샤'. [사진=케바드론]

운영 효율성을 유지하면서 가장 높은 해상도를 가질 수 있는 고도, 센서의 특성에 따른 속도를 고려해 설정한 뒤 비행을 진행해 데이터를 모은다. 수집한 데이터는 이미지 공통점과 좌표를 합성해 이미지들을 정합하는 과정을 걸쳐 정사 영상을 제작한다.

수집하는 데이터도 광학, 다분광, 열화상 촬영장비 등 다양하다. 농작물에 발생한 병변을 분석하기 위해 고해상도 카메라를 활용해 농작물 위를 비행하며 농작물을 촬영, 이미지를 분석했더니 1~2mm 정도 수준의 병변을 식별할 수 있었다.

연구팀은 지난해 진행했던 열화상 이미지 획득 조건에 관한 연구를 더 진행해 보다 향상된 결과물을 얻을 수 있었다.

향상된 품질의 농작물 열화상 사진. 40m 고도(왼쪽)와 60m 고도 촬영 이미지. [사진=케바드론]

이희우 케바드론 사장은 “효과적 열화상 촬영을 위해서는 회전익 드론이 가진 프로펠러의 다운워시(downwash), 지상 효과(Ground Effect)를 벗어날 수 있는 높이(30m 이상)에서 최대한 느린 속도로 80% 정도의 중첩률을 가지고 촬영하는 것이 향상된 품질의 정사 영상을 획득하는 방법이라는 것을 파악했다”고 설명했다.

이 대표는 “농업은 점점 데이터가 과학화되고 있다”며 “드론은 데이터를 수집할 수 있는 도구로써 가장 유용한 시스템이 될 것”이라고 강조했다.

이 사장은 “이번 프로젝트를 통해 드론을 활용한 작물의 상태를 분석하고 추적하는 통합 시스템이 만들어질 것”이라며 “제4차 산업혁명의 최대 적용 산업인 정밀농업(Precision Agriculture)으로 전통적 산업인 농업을 한 단계 끌어 올리는 데 이바지하고 싶다”고 전했다.

농업이야말로 4차 산업혁명의 키워드인 인공지능(AI), 빅데이터, 드론, 로봇 등이 적용될 최대의 시장 중 하나가 될 것이라고 덧붙였다.

/세종=정종오 기자(ikokid@inews24.com)

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