중국의 미래 농업: 허난과기대가 개발한 로봇으로 ‘사람 없는 농장’이 현실로!

중국 허난과기대학교가 개발한 혁신적인 농업 로봇 기술이 현지 농업의 전환을 이끌며 주목받고 있습니다. 한국 농업의 스마트화 및 인력난 해결에 대한 시사점을 엿볼 수 있습니다.

첨단 농업 로봇 기술의 등장

허난과기대학교가 주도한 ‘스마트 재배용 농업 로봇 정밀 감지 및 제어 핵심 기술과 응용’ 프로젝트는 2025년 허난성 기술발명상 1등상을 수상했으며, 이는 올해 단 두 개의 1등상 중 하나입니다. 이 프로젝트는 채소 파종, 육묘, 검측, 조절, 수확, 포장 등 전 과정에서 기계 소리만 들릴 뿐 사람의 움직임은 보이지 않는 고도로 자동화된 농장 환경을 구현하고 있습니다.

이 인공지능 기반의 연구 성과는 곡물 및 채소 재배, 식물 보호, 수확 등 3가지 주요 분야에서 12종의 농업 로봇을 개발하고 보급하여, 중국 농업 장비 산업의 전환과 업그레이드를 강력하게 이끌고 있습니다. 이 기술로 생산된 채소는 뤄양 지역뿐만 아니라 중국 전역, 심지어 해외 소비자들의 식탁에 오르고 있습니다.

스마트 식물 공장의 무인화 운영

허난과기대학교 스마트 식물 공장에 들어서면 수경재배 버터 상추가 육묘 구역의 배양 접시에서 영양액을 ‘흡수’하고 있습니다. 트레이 묘목 분류기는 묘목을 시각적으로 식별한 후, 공압 그리퍼가 약한 묘목을 정확하게 제거하고, 기계식 트레이는 선별된 튼튼한 묘목을 성장 구역으로 옮깁니다. 이 공장은 파종부터 관리, 포장에 이르기까지 전 과정이 완전 무인화로 운영됩니다.

마하오 허난과기대학교 농업장비공학원 부원장은 "220제곱미터 규모의 이 재배 구역에서 연간 5만 그루의 무농약, 무중금속, 비타민 및 미네랄이 풍부한 수경재배 잎채소를 생산할 수 있습니다. 이 기술로 재배된 수경재배 버터 상추는 뤄양의 고급 슈퍼마켓에서 한 개당 6.5위안에 판매됩니다."라고 설명했습니다. 현재 이 기술은 광둥, 장시, 저장, 산둥 등지에서 보급 및 적용되고 있으며, 미국, 캐나다, 호주 등지로 수출되어 ‘뤄양 스마트 제조’ 농기계 장비의 국제적 명성을 높이고 있습니다. 스마트 식물 공장은 수상 프로젝트 성과 전환의 ‘빙산의 일각’에 불과합니다.

농업 로봇 개발의 난관과 기술적 돌파

농업 로봇은 전 세계 농기계 장비의 전략적 요충지로 부상하고 있습니다. 2026년 중앙 1호 문건은 현지 실정에 맞는 농업 신생산력을 발전시키고, 인공지능과 농업 발전을 결합하며, 드론, IoT, 로봇 등의 응용 분야를 확장하고, 농업 생물 제조 핵심 기술 혁신을 가속화해야 한다고 지적했습니다.

마하오 부원장은 "버섯 채집, 채소 재배부터 잡초 제거, 과일 수확에 이르기까지 작물은 개체별 차이가 크고, 줄기와 잎은 가려짐 간섭이 있으며, 연약하여 손상되기 쉽습니다. ‘기계가 사람을 대체하는 것’은 복잡한 환경에서 정밀 인식의 어려움, 정교한 생산 의사결정 효율 저하, 스마트 재배 감지 및 제어의 낮은 협응성 등의 문제에 직면하고 있습니다."라고 언급하며, 이러한 문제를 해결하기 위해서는 감지, 의사결정, 제어 과정에서 시스템적인 돌파가 필수적이라고 강조했습니다.

핵심 기술 개발 및 응용

최근 몇 년간 허난과기대학교는 중국 농기계연구원, 룽먼 연구실, 중커위안둥 파워 등 유수 대학, 연구소 및 기업들과 협력하여 과학 연구 및 성과 전환을 공동으로 수행했습니다. 10년 이상의 체계적인 연구 끝에 이 프로젝트는 ‘사물-잡초 가상 스펙트럼 분할’ 이론을 세계 최초로 제안하여, 노지 작물과 잡초의 시각적 인식이 광원 제어에 의존하는 세계적 난제를 해결하여 로봇이 ‘더 명확하게 볼 수 있도록’ 만들었습니다.

또한 묘목 및 과일의 시각 유도 파지, 밭고랑 간 자율 경로 계획 등 핵심 기술을 돌파하여 로봇이 ‘더 깊이 생각하도록’ 만들었습니다. 연동 묘목 채취, 표적 변량 살포, 유연한 수확 등 구동 제어 일체형 말단 실행 시스템을 개발했으며, 국제적으로 선도적인 묘목 저손상 선택적 이식 기술을 최초로 개발하여 로봇이 ‘더 정확하게 작업하도록’ 했습니다.

AI 기반 스마트 농업의 경제적 효과

인공지능 기반 ‘스마트 농업’은 노동력을 절약할 뿐만 아니라 경제적 이익을 창출합니다. 프로젝트의 산업화가 심화됨에 따라 지능형 식물 보호기는 표적 변량 살포를 수행하여 제초제 사용량을 20% 절감할 수 있게 되었습니다. 특히 지능형 잡초 식별 단말기 제품은 중국 동북 3성 시장에서 80% 이상의 점유율을 차지하고 있습니다.

지능형 시비기는 잎의 색상, 모양, 질감 등 정보를 분석하여 질소 함량을 ‘계산’하고 최적의 시비량을 결정하고 실행합니다. 지능형 이식기는 효율적이고 손상 없는 묘목 채취를 가능하게 하여 묘목 이식 효율을 50% 향상시켰습니다. 현재 이 프로젝트 성과는 밀, 옥수수, 식용균, 과일 및 채소 등 주요 곡물 및 경제 작물의 스마트 재배에 광범위하게 적용되었으며, 뤄양에는 허난성 최초의 주요 곡물 무인 시범 농장이 조성되었습니다. 농업 로봇은 농민들의 실질적인 조력자가 되어 ‘사람 없는 농사’를 현실로 만들고 있습니다.

향후 계획

마하오 부원장은 허난과기대학교가 앞으로도 핵심 기술 연구 개발 및 전환 적용을 더욱 심화하고, 유채, 마늘종, 과일 수확 등 분야의 연구 및 보급 노력을 강화할 것이라고 밝혔습니다. 이를 통해 농기계 장비 산업의 전환과 업그레이드, 국가 식량 안보 보장에 더 많은 ‘뤄양 혁신’ 농기계 성과를 기여할 계획입니다.

이러한 중국의 선진 기술 사례는 한국 농업이 나아가야 할 방향에 중요한 통찰을 제공하며, 미래 농업의 지속 가능한 발전을 위한 혁신적인 접근법을 제시합니다.