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"잘 익은 딸기만 골라 수확해요"일본에서 딸기수확 로봇 개발, 딸기농원 대량 재배 열려
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승인 2013.06.14  18:27:28
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(도쿄=조영숙 통신원) 일본에서는 잘 익은 딸기만 골라서 수확하는 똑똑한 딸기수확 로봇이 개발되어 화제다.

일본의 농업식품산업기술종합연구기구(농연기구)는 최근 정위치형 딸기수확 로봇을 개발했다고 발표했다. 이번 로봇 개발로 향후 간단한 수확 작업뿐만 아니라 모종심기에서부터 재배관리, 병해충 방제, 수확 작업까지의 전체 과정을 시스템화 시켜 딸기 대량 재배가 가능하게 됐다.

일본의 딸기 연간 생산 규모는 약 1500억 엔으로 추정되고 있다. 그러나 수확시기를 앞당긴 '도치오토메' '아마오우' '베니홋베' '니요호우(여봉)' '아끼히메' 등 조생종은 9월에 파종해서 12월부터 다음해 5월까지 수확할 수 있어 생샨규모는 더 늘어날 수 있다.

농연기구에 따르면 딸기재배에 필요한 노동력은 대략 2000시간/10a이며 이가운데 23%가 수확에 드는 노동력으로서 딸기 재배면적을 넓히는 최대 걸림돌로 지적돼 왔다. 이에따라 수확 작업의 자동화가 꾸준히 요구돼 왔다.

이번 정위치형 로봇 개발에 앞서 농연기구는 이동형 딸기수확 로봇과 2배 이상 밀도가 높은 밀식(密植) 재배와 수확 작업이 가능한 순환식 이동 재배장치 등을 개발해 왔다.

그러나 이동형 수확 로봇이 경우 전체 작업의 50~60%를 야간에도 할 수 있었으나 로봇 도입가 높다는 문제점이 있었다. 이에따라 농연기구는 기존 수확 로봇 기술과 순환식 이동 재배 장치를 연동시켜 제조가를 낮춘 정위치형 로봇을 2011년 선보였다. 또 2012년에는 여기에 딸기밭 주변의 채광과 주간작업 기능 등을 추가하여 주간 수확(가동 시간확대)를 가능하게 했다.

이번에 선보인 정위치형 딸기수확 로봇은 가로 이동 재배판에서 빨간색 딸기를 화상장치를 통해 탐색하면 재배판을 정지시켜 빨간 딸기만을 자동으로 수확할 수 있다. 지난해 1~3월에 실시한 성능시험에서는 빨갛게 익은 딸기 가운데 40~70%를 수확했고 작업간소화와 작업시간 확대를 실현할 수 있었다.(시간당처리 면적은 20~40㎡)

로봇 본체는 순환식 이동 재배 장치 옆 이송 장치 중앙에 배치돼 있다. 순환식 이동 재배 장치는 3.6 m의 재배판을 16대 탑재한다. 로봇은 매니퓰레이터, 머신 비전(육안 검사용 화상처리 장치), 엔드 이펙터(인간의 손가락끝에 해당되는 기계), 수확한 과일을 담는 트레이로 구성된다. 머신 비전을 엔드 이펙터로부터 독립시켜 딸기 채취 후 바로 탐색이 가능하도록 했다.

재배판을 가로로 이동시켜 빨간 딸기를 찾아내면 재배판을 일시 정지시킨 다음, 엔드 이펙터에 탑재된 카메라를 통해 빨간색 농도 등를 판정하여 조건을 만족하면 딸기를 수확한다. 만일 딸기가 덜 익었거나 한번 더 검사가 필요하면 재배판를 이송시켜 촬영 각도를 바꾸어 다시 검사를 하도록 되어 있다.

딸기의 크기와 모양, 상태 등은 수확 시기에 의해 크게 달라지기 때문에 머신 비전 프로그램에는 2개의 모드가 탑재되어 있다. 하나는 판정을 중복하여 덜 익은 딸기에 대한 오수확을 줄이는 신중 모드, 또 하나는 조금이라도 많은 과실을 수확하고 싶을 때에 선택하는 적극 모드이다.

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