▲ 옥수수 잎의 각도를 측정할 수 있는 바퀴 로봇(사진=노스캐롤라이나주립대)

미국 노스캐롤라이나주립대와 아이오와주립대 연구팀은 농장에서 옥수수의 잎사귀 각도를 정확하게 측정해주는 자동화 기술을 개발했다고 6일(현지 시각) 밝혔다. 옥수수 잎의 각도는 광합성에 중요한 요소다.

이 기술은 옥수수 잎 각도에 대한 데이터를 전통적인 방법보다 훨씬 효율적으로 수집하기 때문에 농업인에게 유용한 데이터를 더 빨리 제공할 수 있다.

리롱 시앙(Lirong Xiang) 노스캐롤라이나주립대 교수는 "줄기보다 잎의 각도가 옥수수의 광합성을 얼마나 효율적으로 수행하는지에 영향을 미치기 때문에 중요하다. 예를 들어, 옥수수의 경우 윗부분의 잎은 비교적 수직이지만 줄기 아래쪽은 수평인 잎을 원한다. 이것은 식물이 더 많은 햇빛을 얻을 수 있도록 해준다“고 말했다.

기존의 방법은 측정기를 이용해 사람이 손으로 잎의 각도를 측정하지만 시간이 많이 걸리고 노동집약적이라고 한다.

연구팀은 옥수수 잎의 각도를 자동으로 측정할 수 있는 새로운 기술인 ‘앵글넷(AngleNet)'을 개발했다. 앵글넷은 바퀴 로봇, 측정 장치, 소프트웨어로 이뤄졌다. 바퀴 로봇은 수동으로 조작되지만 이동하면서 카메라를 이용해 옥수수의 입체 영상을 찍는다. 로봇은 4개의 카메라 층으로 구성돼 있으며 서로 다른 높이에서 영상을 촬영한다. 각 층은 2개의 카메라를 포함하고 있으며 잎의 입체적인 뷰를 캡처하고 3D 모델링을 한다. 모든 시각적 데이터는 소프트웨어 프로그램에 입력되어 식물의 잎사귀 각도를 서로 다른 높이에서 계산한다.

앵글넷의 정확도를 테스트하기 위해 연구팀은 옥수수 밭에서 로봇이 수행한 잎 각도 측정값과 기존 기술을 사용해 손으로 측정한 잎 각도 측정 값을 비교했다.

리롱 시앙 교수는 "우리는 앵글넷이 측정한 각도가 손으로 측정한 각도에서 5도 이내라는 것을 발견했다. 이는 식물 재배시 허용되는 오차 범위 내에 있다"고 말했다. 이어 ”궁극적으로 우리의 목표는 농작물 수확량을 높일 수 있는 식물 재배 연구를 촉진하는 것을 돕는 것“이라고 했다.