영국 전문기술 컨설팅 기업 캠브리지 컨설턴트(Cambridge Consultants, www.cambridgeconsultants.com)가 농지를 자율주행하며 작물의 생장과 예상수확량 데이터를 다량 수집하는 로봇 마무트(Mamut: www.vimeo.com/323686620)를 공개했다. 마무트는 데이터 자동 수집 기술을 통해 정확하고 활용도 높은 농작물 정보를 정기적으로 제공함으로써 농가에서 미리 수확량을 예측할 수 있도록 돕는다.

농업계에서는 적은 노동력으로도 큰 수확을 올려야 하는 생산효율성의 과제를 지속적으로 당면하고 있다. 생산효율성 제고를 위해서는 농산물을 재배하는 동안 정확한 생장상태 정보가 확보되어야 하는데, 이 때 데이터 수집 자동화시스템을 활용하면, 방대한 양의 정보를 처리할 수 있어 효과적이다. 기존에 드론을 활용한 데이터 수집이 시도되었으나 전선케이블, 라디오 비콘와 같은 부대시설 설치가 필요하다는 점 등 한계점이 존재했다.

캠브리지 컨설턴트, 스마트 농업 시대의 자율 로봇 '마무트(Mamut)' 공개 from Cambridge Consultants on Vimeo.

캠브리지 컨설턴트가 개발한 마무트는 인공지능(AI)을 기반으로 한 자율 로봇 플랫폼이다. 정교한 센서 배열구조로 설계된 마무트는 GPS나 별도의 전파시스템이 없이도 자동으로 주변지도를 그리고 길을 찾을 수 있다. 로봇 마무트는 밭, 과수원, 포도원 등의 농지에서 자유롭게 움직이며, 농작물 높이에 맞춘 내장 카메라를 통해 각 작물의 생장 상태와 예상수확량을 분석한다. 특히 마무트는 라이다(LIDAR), 관성 측정장치(inertial measurement unit, IMU), 나침반, 주행 기록계, 스테레오 카메라 등 기술 뿐만 아니라 인공지능(AI)이 탑재되어 마무트의 멀티 센서에 입력된 방대한 데이터에서 유의미한 해석을 도출해낸다. 이러한 정교한 기술의 결합으로 마무트는 실시간으로 새로운 위치와 움직일 방향을 탐색하고 파악할 수 있다.

캠브리지 컨설턴트 애그리테크(Agritech) 부문의 니얼 모트람(Niall Mottram) 수석 디렉터는 “마무트는 특히 실패에 대한 비용부담이 높은 농작물 재배자에게 매우 현실적이고 긴급한 요구를 충족시킬 수 있는 기술”이라고 소개하며, “인공지능 기술은 농작물의 상태 분석, 수확량 예측, 작물의 종 구분 및 잡초 식별 등의 측면에서 이미 활용되어 왔으나, 이번 자율화 로봇 플랫폼은 농작물 높이에서 데이터를 수집할 수 있어 기존 드론이 보지 못했던 카노피(Canopy) 아래의 유의미한 데이터까지 확보가 가능하다.”며 차별점을 강조했다. 농가에서는 정교한 데이터를 바탕으로 농지의 각 농작물을 개별적으로 관리함과 동시에, 대규모 농장의 수율의 최적화, 수확량 예측을 통해 농업생산효율성을 강화할 수 있을 것이라고 설명했다.

마무트에 탑재된 자율주행의 핵심 원리 ‘슬램 (Simultaneous Localization and Mapping, SLAM)’기술은 로봇이 비정형화된 경로를 실시간으로 반응하고 학습하도록 하는 알고리즘이며, 스카이락 가든센터(Skylark Garden Centre) 내 약 5만㎡ 규모의 옥수수농장과 영국 캠브리지셔주의 맥클애플(Mackleapple) 과수원 등에서 다방면의 방향전환 네비게이션 기술 실험을 통해 개발되었다.