투자자들은 주목해야 합니다: 로봇공학이 농업을 장악하고 있습니다

전근대 시대에는 대부분의 경제 활동이 1차 산업인 농업, 축산 및 기타 식량 생산에 의해 주도되었습니다. 산업 혁명과 함께 우리 경제는 점점 산업 부문, 그 다음 서비스 부문에 의해 주도되게 되었습니다. 이로 인해 1차 산업은 여전히 식량 생산이라는 중요한 역할을 담당하고 있지만, 경제적 관점에서는 점점 눈에 띄지 않게 되었습니다.

핵심 요인 중 하나는 농업의 기계화였습니다. 아프리카와 같은 가난하고 개발이 덜 된 지역에서는 농업이 대부분 인구의 생계이며 국내총생산(GDP)의 최대 15%를 차지합니다. 미국과 같은 국가에서는 농업이 GDP의 1% 미만에 불과합니다.

• 수천 에이커에 걸친 대규모 단일 작물 재배가 울타리와 다종 식생 등 다양한 생태계 대신 확장되고 있습니다.
• 화학 비료에 대한 대규모 의존.
• 농약과 제초제의 집중적인 사용은 생태계 파괴와 수질 오염을 초래합니다.
• 깊은 경운, 비료, 살균제 및 점점 커지는 트랙터의 무게에 의한 토양 압축으로 토양 비옥도가 악화됩니다.
• 작물 다양성이 감소하여 소수의 품종이 전체 생산량의 80~90%를 차지합니다.
• 생산된 식품의 영양 가치가 낮아집니다.

이는 지속 가능하지 않습니다. 벌 개체수가 “콜로니 붕괴 장애”에 위협받고 있습니다, 이는 농약에 의해 촉발된 것으로 보입니다. 그리고 이는 수익성도 없으며, 일반 인구보다 자살할 가능성이 훨씬 높은 사람들에게 큰 압박을 가합니다. UN FAO(식량농업기구)는 2050년까지 토양의 90%가 위험에 처할 것이라고 경고합니다. 그리고 2050년까지 식량 생산량을 70% 증가시켜야 하지만, 대부분의 토양은 고갈되고 불모가 될 것입니다.

이는 꽤 암울한 상황일 수 있습니다. 하지만 우리는 이미 해결책을 가지고 있으며, 현재 바로 구현되고 있습니다.

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이것이 모두 부정적인 것만은 아닙니다. 산업 농업은 세계 인구가 급증함에도 불구하고 기아를 크게 감소시켰습니다. 또한 인간 노동을 과학 및 교육과 같은 보다 생산적인 업무에 활용할 수 있게 했습니다.

하지만 산업 농업이 제대로 수행하지 못하고 개선이 어려워 보이는 몇 가지가 있습니다:

• 화학 물질 없이 잡초와 해충을 관리.
• 수확 및 채집, 특히 과일과 섬세한 베리.
• 경작지의 작은 구역마다 맞춤형 관리.
• 귀중한 물 자원을 낭비하지 않는 최적 관개.

지금까지의 해결책은 이를 무시하고(화학 처리) 혹은 저렴한 이주 노동력을 활용해 해결하는 것이었습니다(과일 채집). 생태적 및 윤리적 관점 모두에서 동일한 관행을 유지하는 것은 용납될 수 없습니다.

다행히도 로봇공학이 이제 농업을 보다 지속 가능하게 만들기 위해 등장하고 있습니다.

태양 아래에서 등을 부러뜨리거나 과열되지 않는 스마트 로봇이 과일 채집을 수행하고, 디젤 구동 대형 트랙터가 태양광으로 움직이는 작은 자율 주행 휠 드론으로 대체되며, 들판이 비행 드론에 의해 지속적으로 모니터링되고, 농약과 제초제가 뜨거운 물이나 로봇 팔로 대체되는 미래를 상상해 보세요.

좋은 소식은 전체 농업 산업이 이를 실천하고 있다는 점입니다. 작은 열정적인 스타트업뿐만 아니라 바이와 같은 산업 대기업도. 또한 2021년 12월 프랑스에서 열린 최근의 글로벌 농업 로봇 포럼과 같은 행사도 있습니다. 전 분야에서 진전이 이루어지고 있지만, 우리는 이를 몇 가지 영역으로 구분할 수 있습니다.

로봇 채집

Advanced.farm은 6개의 로봇 팔, 머신 비전, 그리고 흡착 컵을 사용해 인간이 없더라도 부드럽게 사과를 수확합니다. 또한 야간에도 작동할 수 있어 24시간 수확이 가능합니다. 인간 수확기보다 5배 효율적인 딸기 수확기도 설계했습니다. 그래서 야간에 작동할 때 약간 으스스해 보일 수 있지만(아래 참고), 실제로는 매우 안전하고 효율적입니다.

Fieldworkrobotics 는 독일 기계 제조업체 Bosch와의 파트너십을 체결하여 연성 과일 채집 로봇을 개발하고 있습니다. 이 회사는 라즈베리, 콜리플라워, 토마토와 같은 섬세한 과일과 채소에 특화되어 있으며, 고급 로봇 팔을 사용합니다.

로봇 잡초 및 해충 관리

Ecorobotix는 머신 비전과 정밀 분사를 결합한 로봇을 만들어 농약 및 제초제 사용량을 최대 95%까지 줄였습니다. 전체 밭에 뿌리는 대신, 로봇은 실제 화학 물질이 필요한 식물만을 목표로 합니다. 이는 농업에서 화학 물질을 완전히 제거하지는 않지만, 전체 사용량과 그에 따른 오염을 크게 감소시킬 것입니다.

Naio Technologies는 대신 필드에서 제초제를 완전히 제거하는 것을 목표로 합니다. 가벼운(1.5톤, 자동차와 비슷) 자율 로봇이 밭을 주행하며 작은 칼날로 잡초를 절단하거나 뿌리째 뽑습니다. 이 로봇은 LIDAR, GPS 안내, 머신 비전을 사용해 스스로 주행하고 작물과 잡초를 구분하며, 감독이 필요하지 않습니다.

또한 Blue River Technology와 같이 더 나아가는 기업도 있습니다. 이 기업은 농기계 대기업 John Deere와 파트너 관계에 있습니다. 머신 러닝과 머신 비전을 사용해 밭의 모든 식물을 식별합니다. 따라서 로봇은 잡초를 제거할 뿐만 아니라 상추와 같은 작물을 얇게 가꿔 전체 수확량을 인간 개입 없이 증가시킬 수 있으며, “9~10명의 작업을 수행”합니다. 아래 동영상에서 더 확인할 수 있습니다:

(작물 주변을 얇게 가꾸고 잡초를 제거하기 위한 동일한 머신 비전 활용은 Vision Robotics, Ekobot, Aigro에서도 이루어지고 있습니다. 또한 많은 다른 스타트업이 아직 스텔스 모드로 운영 중이거나 막 시작 단계일 가능성이 높습니다.)

로봇을 이용한 관개

Osiris Agriculture는 프랑스 기업으로 관개 로봇을 개발했습니다. 스스로 주행하며 식물의 필요를 파악함으로써 물 사용량을 30% 절감하고, 여름철에 헥타르당 농부의 작업 시간을 7시간 절약합니다.

로봇을 이용한 모니터링

Precision Hawk는 드론을 사용해 작물의 건강을 모니터링하고, 다중 스펙트럼 센서를 활용합니다. 이 드론은 가시광선뿐 아니라 적외선도 감지하여 해당 지역에 물이 필요한지를 알려줍니다. 또한 세계 최대 드론 제조업체인 DJI와 어떤 드론이든 모니터링 드론으로 변환할 수 있는 앱을 위한 파트너십을 체결했습니다.

로봇의 기타 적용 사례

다른 가능한 적용 사례도 많이 있습니다. 예를 들어, Beefreeagro를 이용한 가축 관리가 있습니다. 이 시스템은 가축을 자동으로 위치 파악하고 수를 세며, 질병 초기 징후를 감지하고 모든 울타리와 게이트가 정상인지 모니터링할 수 있습니다.

로봇은 재조림 작업에도 활용될 수 있습니다. Biocarbon Engineering은 몇 분 만에 수백 그루의 나무를 심는 비행 드론을 사용했습니다는 미얀마의 맹그로브 숲을 재생하기 위한 테스트에서 보여졌습니다. 이는 해안선이나 산악 지대와 같이 접근이 어려운 지역에 특히 효율적입니다.

꽃과 같이 실내에서 재배되는 경우가 많기 때문에, Roboplant와 같은 온실용 식재 로봇도 있습니다.

특별 언급

모든 밭이 길게 평평한 줄로 이루어진 것은 아닙니다. 많은 밭이 경사면에 있거나 포도밭이나 혼합 작물처럼 복잡한 구성을 가지고 있습니다. 이를 위한 로봇도 있습니다. The Slopehelper는 탱크처럼 트랙을 달리며, 부착된 장비에 따라 분사, 제초, 멀칭, 심지어 과수원이나 포도밭에서 수확자를 도와 과일에 접근하도록 지원하는 등 거의 모든 작업을 수행할 수 있습니다.

다기능 로봇이 하나의 기계에 식재, 관개, 해충 방제, 잡초 제거, 채집 등을 결합해 표준이 될 가능성이 높습니다. 이는 몇몇 스타트업이 기술 대기업에 합병되거나 John Deere와 Bayer와 같은 기존 농업 대기업에 통합되는 형태로 이루어질 것입니다.

마지막으로, 여러분이 농부가 아니라 집에서 식량을 재배하고 싶은 정원 애호가일 수도 있습니다. 하지만 직접 정원을 가꿀 시간이나 체력이 없으신가요? 혹은 직접 농업 로봇을 보고 싶으신가요? 그렇다면 오픈소스 Farm.Bot을 살펴볼 수 있습니다. 이 로봇은 3m×6m까지의 면적을 자동으로 식재, 잡초 제거, 급수 및 비료 시비를 수행하며 가격은 단 $3,995입니다.

결론

로봇은 농업에서 이제 막 시작 단계에 있습니다. 그리고 앞으로도 계속 존재할 것입니다. 노동은 여전히 식량 생산 비용의 주요 요소입니다. 로봇은 식량을 저렴하게 유지하고 더 나은 농업 관행을 촉진하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 우리는 몇십 년 후 현재의 농업 관행을 파괴적이고 단기적인 것으로 보게 될 것이며, 생물 다양성을 보존하고 오염을 줄이는 훨씬 더 진보된 로보-농업 방법과 비교하게 될 것입니다.

로봇은 시간이 지나면서 대부분의 트랙터를 대체하고 농업 방식을 근본적으로 바꿀 가능성이 높습니다. 이는 업계 기존 기업에게 위협이자 기회가 됩니다. 따라서 투자 관점에서 보면, 로보-농업을 수용하고 거의 한 세기 전 기계화만큼 급진적인 변화를 적응할 수 있는 농업 기업에만 투자하는 것이 최선일 것입니다.

현명한 투자자는 농업 분야, 특히 데이터 분석을 적용하고 로봇공학을 활용하는 기업에 주목해야 합니다.