흙을 밟아야 답을 안다! 중국 화남농업대학의 현장 밀착 스마트 농업 성공 비결

중국 화남농업대학의 ‘스마트 농장 호위대’는 대규모 농업 로봇 개발 및 현장 적용을 통해 전국 40개 이상의 무인 농장을 구축하며 농업 혁신을 선도하고 있습니다. 이는 한국의 스마트 농업 발전과 귀농 정책 수립에 있어 중요한 시사점을 제공할 수 있는 관찰 포인트가 될 것입니다.

화남농업대학 ‘스마트 농장 호위대’의 혁신적인 활약

한여름 황금빛 벼 물결이 넘실대는 중국 광둥성에서 화남농업대학(이하 ‘화농’)의 ‘스마트 농장 호위대’ 소속 사제들은 바쁜 나날을 보내고 있습니다. 이들은 광둥성 각지의 무인 스마트 농장을 오가거나, 동북 지역에서 로봇 현장 시험을 수행하고, 후난성 창사 등지에서 기술 지원 및 농기계 전시를 진행하며 분주하게 활동하고 있습니다. 중국 공정원院士이자 화농의 뤄시원 교수가 이끄는 이 팀은 화농 남방농업기계 및 장비 핵심 기술 교육부 중점 실험실을 기반으로 스마트 농업 연구를 수행하는 학제 간 팀으로, 학사, 석사, 박사 과정 학생들이 함께하고 있습니다.

2020년부터 이 팀은 200명 이상의 대학원생을 조직하여 국내 16개 성, 30개 이상의 1만무(亩) 규모 스마트 농장 건설에 참여했습니다. 청년 대학생 ‘백천만공정’ 돌격대와 박사팀을 구성하여 지원했으며, 광저우 증청에 세계 최초의 벼 무인 스마트 농장을 포함하여 전국에 40개 이상의 무인 농장을 성공적으로 정착시켰습니다. 이를 통해 대규모 밭 스마트 장비 연구 개발 및 현장 시험에 대한 풍부한 경험을 축적했으며, 그 성과는 제13회 ‘도전컵’ 중국 대학생 창업 계획 경진대회에서 은상을 수상하기도 했습니다.

“직접 밭에 내려가 밟아봐야 한다” 현장 중심 연구의 중요성

화농 농업공정학과 박사 과정생이자 스마트 농장 호위대 책임자인 쑨정은 “우리나라 대규모 밭작물이 전체 식량 생산량의 80% 이상을 차지하지만, 현재 대규모 밭 관리에는 인력 순찰 및 제초 효율성 저하, 기계 자율 작업의 수요 미충족 등 남방 지역을 포함한 여러 문제가 오랫동안 존재해왔다”고 솔직하게 말했습니다. 4년 전, 호위대 사제들은 실험실에서 개발한 시제품을 들고 허위안시 동위안현 류청진에 도착했지만, 이곳 논의 진흙이 너무 두껍고 무거워 농기계가 논에 빠지기 쉽고 주행이 불안정하다는 문제에 직면했습니다.

화농 농업공정학과 석사 과정생이자 호위대 제2책임자인 차오천시안은 당시 뤄시원 교수가 직접 바지 가랑이를 걷어 올리고 팀원들을 이끌고 논으로 내려가 흙의 상태를 직접 확인하여 문제의 원인을 빠르게 파악했다고 전했습니다. 문제의 근원은 논 흙의 점성이 약하고 토지 표준 편차가 크다는 점이었습니다. 이에 팀은 현지 기후 및 수토 조건을 고려하여 논밭 배수 및 관개 시스템을 최적화하고, 토양 수분 함량을 낮춰 토양층을 더욱 단단하게 만들어 농기계 빠짐 문제를 근원적으로 줄였습니다. 팀은 또한 현지 신축 무인 농장의 계획을 지원하며, 대형 무인 농기계 작업에 적합하도록 고표준 농지 개조 방안을 제공했습니다.

농민의 부담을 줄이는 경량화된 ‘대규모 농업 로봇’ 개발

동위안현을 방문하여 조사하던 중, 팀 사제들은 현지 농민들이 사용하는 대부분의 농기계가 전통 장비이며, 논에서는 쉽게 빠지고 밭에서는 주행 저항이 크다는 어려움을 겪고 있음을 발견했습니다. 이에 팀은 현장 상황을 바탕으로 기계 구조 혁신, 전체 필드 경로 계획 알고리즘 개발, 자율 작업 제어 시스템 개발 등 여러 차원에서 기술 연구에 매진하여 최종적으로 ‘대규모 농업 로봇’을 개발했습니다.

쑨정은 로봇이 작물 생육 상태를 실시간으로 모니터링하고, 초기 단계에서 밭의 병해충을 식별하고 경고할 수 있다고 덧붙였습니다. 그러나 일부 농민들은 이러한 ‘똑똑한’ 기계의 비용이 너무 비싸고 사용하기 어려울 것이라는 우려를 표했습니다.

낮은 비용과 높은 효율성으로 실현된 스마트 농업의 성과

차오천시안은 팀이 선택한 경량화 연구 개발 방식은 기존 전통 농기계를 지능적으로 개조하는 것이라고 설명했습니다. 예를 들어, 전기 조향 핸들, 베이더우(北斗) 항법 시스템, 신호 수신 안테나 등을 추가하여 장비의 자율 주행 및 사전 설정 경로에 따른 무인 작업을 실현했습니다. 동시에 밭 스마트 관개 시스템을 구축하고, 다양한 센서를 설치하여 밭 데이터를 수집하며, 통합 농장 관리 플랫폼을 도입했습니다.

또한 이 로봇은 4,000무 이상의 면적에서 벼의 ‘경운, 파종, 관리, 수확’ 전 과정 무인 작업을 실현하여 경작지 유휴화 문제를 해결했습니다. 이는 성(省)급 벼 종자 생산 시범 기지 및 전국 무인화 스마트 농장 표준 모델이 되었으며, 제13회 ‘도전컵’ 전국 대학생 창업 계획 경진대회 은상을 수상하고 2026년 ‘등반 계획’ 중점 프로젝트로 선정되기도 했습니다.

AI 기반 미래 농업을 위한 데이터 축적 및 확장 계획

현재까지 스마트 농장 호위대는 전국에 40개 이상의 무인 농장을 건설하여 대규모 무인 농기계 작업 데이터와 벼 생장 매개변수 데이터를 방대하게 축적했습니다. 차오천시안은 이러한 데이터가 AI 모델 훈련 데이터 세트로 활용되어 무인 농기계의 자율 인식 및 자율 의사 결정 정확도를 크게 향상시킬 수 있다고 언급했습니다.

올해에는 성 청년단 위원회가 청년 대학생 ‘백천만공정’ 돌격대 활동을 지속적으로 심화하여, 역대 ‘도전컵’ 및 ‘등반 계획’ 우수 프로젝트들이 돌격대 활동을 전개하도록 유도하고, ‘백천만공정’ 서비스 분야에서 대학 과학 기술 성과의 현지화 및 전환을 가속화할 예정입니다.