“실시간 인공지능 분석” 중소형 스마트 온실 작물 생육 바로 본다

농촌진흥청은 폐쇄회로텔레비전(시시티브이, CCTV)과 인공지능 기술로 작물 생육 상태를 실시간 관찰할 수 있는 ‘중소형 스마트 온실 인공지능 생육 감시(모니터링) 시스템’을 개발했다.

이 기술은 카메라 장비를 추가 설치하지 않고 온실에 설치돼 있는 시시티브이 영상을 이용해 초기 도입 비용을 최소화한 것이 특징이다. 시시티브이로 얻은 영상은 엣지 인공지능 분석 보드를 이용해 실시간 분석한다.

연구진은 인공지능 욜로(YOLO) 기반의 생육 인식 모형(모델)도 개발했다. 이 모형은 엣지 인공지능 분석 보드로 분석한 영상을 바탕으로 토마토, 딸기 등 작물의 성장 정도, 꽃의 개수, 잎 면적 등 주요 생육 지표를 실시간 측정해 농업인에게 전달한다.

또한, 지난해 개발한 ‘시시티브이 활용 병해충 모니터링 기술’을 통합해 생육 상태와 함께 병해충 상황도 수집할 수 있도록 했다. 농업인은 토마토의 잿빛곰팡이, 흰가루병, 궤양병과 딸기의 흰가루병, 탄저병, 세균모무늬병 관련 피해 상황을 제공받는다.

무선망 기반의 사물인터넷(IoT) 감지기 네트워크와 엠큐티티(MQTT) 프로토콜 등 저비용․저전력 시스템을 활용해 불안정한 통신 환경에서도 안정적으로 시스템이 작동하고, 중소 규모 온실에서도 부담 없이 사용할 수 있도록 했다.

농촌진흥청은 이 시스템과 온․습도, 이산화탄소, 광량 등 환경 정보를 수집한 융합 데이터를 우수 농가와 비교 분석해 재배 관리에 유용한 정보를 제공할 수 있도록 고도화 연구를 추진할 계획이다.

또한, 이 시스템을 현장 보급에 적합하도록 개선해 중소형 농가를 대상으로 현장 실증을 진행할 예정이다. 현장 실증 결과를 바탕으로 기술을 확장해 청년 농업인, 창업농 등 초보 농업인이 쉽게 활용할 수 있는 스마트농업 재배 관리 플랫폼으로 발전시켜 나갈 계획이다.

농촌진흥청 스마트팜개발과 이시영 과장은 “이번에 개발한 시스템은 인공지능 기술을 이용해 누구나 쉽게 스마트농업을 접할 수 있도록 비용이나 통신 문제를 해결한 것이 가장 큰 특징”이라며, “농촌 일손 부족 문제를 해결하고, 청년 농업인이나 창업농이 활용할 수 있는 지능화 기술을 지속해서 개발해 실용화할 계획이다.”라고 말했다. /박상래 기자