[뉴스스페이스=윤슬 기자] 미국 워싱턴 주립대학교(WSU) 연구진이 AI(인공지능)와 혁신적 공기 분사 기술을 결합한 로봇 딸기 수확기를 개발했다. 이 연구로 200억 달러(약 27조원) 규모의 딸기 산업에 새로운 자동화 혁신을 가져왔다.

Technology Networks, Phys.org, GeekWire, Verified Market Reports의 보도에 따르면, 이 로봇은 부드러운 실리콘 그립퍼와 공기 흐름을 이용해 잎사귀에 가려진 익은 딸기를 찾아내고 손상 없이 수확하는 최초의 야외 현장 실증을 마쳤다. 이 로봇 연구는 7월 Computers and Electronics in Agriculture에 게재됐다.

혁신적 공기 분사 기술과 AI 융합

딸기는 잎사귀에 가려져 있는 경우가 많아 기계적 수확에 어려움이 컸다. 이에 연구팀은 팬을 통해 일정한 공기 흐름을 잎사귀 아래로 불어 숨은 딸기를 노출시키는 방식을 채택했다. 3D 카메라와 딥러닝 기반 AI 비전 시스템이 딸기를 정확히 식별하며, 공기의 힘으로 잎을 부드럽게 밀어내면서 소프트 그립퍼가 손상 없이 수확한다.

딸기 탐지 정확도는 평균 80%, 숨겨진 딸기 분류는 93%에 달했으며, 팬을 활용한 수확률은 74%로 팬이 없을 때 58%에 비해 크게 향상됐다.

노동력 부족과 자동화 시장의 성장

딸기 산업은 미국을 비롯한 전 세계에서 심각한 노동력 부족에 직면해 있다. 주로 농촌 이민 인력 감소, 고령화, 코로나19 팬데믹 여파가 주요 배경이다. 이로 인해 딸기 수확 작업의 대체 기술로 로봇 자동화 수요가 빠르게 늘고 있다.

글로벌 딸기 수확 로봇 시장은 2024년 약 12억 달러(약 1조6000억원) 규모에서 2033년까지 연평균 12.5%~18% 이상의 높은 성장률을 기록하며 30억 달러를 넘을 전망이다. 특히 북미와 유럽이 선도적인 시장으로, 아시아 태평양 지역도 빠른 성장세를 보인다.

상용화까지 남은 과제와 전망

현재 기술 수준에서 딸기 한 개를 식별하고 수확하는 데 평균 20초가 소요돼 상업적 현장 적용을 위해서는 속도 개선이 필수적이다. 또한, 로봇이 인간 노동자를 완전히 대체하기는 어려우나, 인력 부족 시 매우 유용한 보조 수단으로 자리매김할 수 있다는 평가다. 연구진은 이 공기 분사 기술이 포도 등 다른 과일 수확에도 활용 가능해 농업 자동화의 범위를 넓힐 잠재력이 있다고 밝혔다.

미국 캘리포니아 등 주요 딸기 생산지에서는 이미 여러 기업이 AI와 로봇 기술을 접목한 수확 로봇을 개발 중이며, 일부는 시간당 최대 45kg 이상의 딸기를 수확할 정도로 속도와 효율성을 높이고 있다. 그러나 현장 맞춤형 기술 최적화와 경제성 확보가 여전히 숙제로 남아 있다.

즉 WSU 연구진의 AI 기반 공기 분사 식별 로봇은 딸기 농업의 노동력 위기를 해결할 중요한 전환점이 될 전망이다. 200억 달러 딸기 시장에서 수확 작업의 자동화는 농장 생산성과 지속 가능성을 크게 높일 것으로 기대된다. 다만, 현실적인 상업화 앞에서는 기술 완성도 및 운영비용 절감이 필수적이며, 지속적인 R&D와 산업계 협력이 요구된다.