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시설원예용 농업로봇 상용화 기술개발 및 테스트베드 구축 공동기획연구

보고서 개요
기관명 NDSL
공개여부
사업명
과제명(한글)
과제명(영어)
과제고유번호
보고서유형 report
발행국가
언어
발행년월 2018-01-01
과제시작년도

보고서 개요

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주관연구기관 한국로봇융합연구원
연구책임자
주관부처
사업관리기관
내용
목차
초록 1. 추진배경 및 필요성 ㅇ (문재인 대통령 농정공약) 첨단정보통신기술을 융합한 스마트농업을 지원하고 생태 친화적 미래농업에 대한 연구개발을 강화 - △4차 산업혁명에 대비한 미래농업 준비, △첨단정보통신기술을 융합한 스마트농업을 지원, △생태 친화적 미래농업에 대한 연구개발을 강화 ㅇ (국정기획위 국정운영 5개년 계획 및 100대 국정과제(`17.07.19))“지속가능한 농식품 산업 기반 조성”내 (스마트 농업) '22년까지 스마트팜 시설원예 7천ha, 축산 5천호 보급 및 관련 R D 투자확대'를 국정과제로 설정 □ (스마트 팜 중장기 추진 계획) 농림축산식품부는 “스마트 팜 중장기 추진 계획('17)”을 통해 온실기반의 스마트 팜 보급 추진방향을 마련 ㅇ (추진방향) ①작물 생육과 환경에 대한 데이터를 기반으로 최적 생육환경을 조성하여 품질과 생산성 제고 → 농업경쟁력․농가소득↑,②노동력․에너지․농자재 등 투입 최소화로 비용 절감 및 환경 보전에 기여 → 농업의 지속가능성↑, ③시스템에 의한 정밀농업을 통해 단순 반복 작업, 위험한 노동에서 해방 → 농업인 삶의 질↑ ㅇ (추진전략) 농림축산식품부는 세부추진과제 중 기기 표준화·기자재산업육성·R D추진의 경우 다부처기획을 통하여 목표를 달성할 계획이며, 기타 추진과제의 경우 별도의 사업을 통해 추진 □ 미래성장동력 확보분야 내 「고부가가치 미래성장 농식품산업 육성 – 신산업 육성 강화」미래성장 기반 확충 추진 ㅇ 신기술 농기계 개발·보급 등 현장 수요 중심의 R D추진 방안 마련 ㅇ 다부처기획과 연계하여 시설원예 스마트 농기계 개발 추진 계획 □ 스마트 팜 고도화를 부처별 주요 R D 방향으로 설정하고 추진 ㅇ (한국형 스마트팜 추진계획) 농촌 진흥청은 글로벌 산업화 목적 및 핵심기술확보를 위한 2020년까지 수출형 스마트팜 3세대 모델 개발을 추진 - 3세대 기본구성은 2세대 모델과 복합에너지관리 및 스마트 농작업이 추가된 모델로, 2020년까지 스마트 농작업 기술 확보를 위하여 다부처 기획을 통해 로봇 및 지능형농기계 농작업 자동화 시스템의 핵심기술 확보 ㅇ (농림식품 과학기술 육성 중장기 계획) 농림축산식품부는 “농림식품과학기술 육성 중장기 계획(`13~`22)”을 통해 ICT를 활용한 농업분야에 대한 첨단화 추진계획을 마련 □ 4차 산업혁명의 특징이 지능화, 효율화라는 점에서 현재 농업분야가 가지고 있는 한계를 극복하는데 4차산업에서 농업에 관한 논의가 중요 ㅇ 4차 산업혁명은 기계, 설비 등의 자동화, 지능화, 연결화 등이 이루어지는 것으로 농업 측면에서는 이러한 기술을 활용하여 새로운 서비스나 비즈니스 모델을 창출이 가능 ㅇ 4차산업혁명의 기술이 농업분야에서 지능과 경험을 능가하는 의사결정을 해주게 된다면 농업의 많은 기술 난제들을 해결 □ 빅 데이터, IoT, 인공지능 등 제4차 산업혁명 핵심기술이 농업부문에 적용됨에 따라 스마트 팜 등 새로운 형태의 시설원예 방식이 등장 ㅇ 빅 데이터 및 원격제어기술을 활용하여 저비용 고효율이 가능한 정밀농업 방식 활성화 □ 농산업에 신규인력 및 청년의 유입을 위해서는 작물재배에 대한 표준화 및 자동화가 필수적인 상황 ㅇ 논농업의 경우 99%수준의 기계화로 인하여 작물 재배에 대한 선호도가 높은 반면, 시설원예는 수익성이 매우 높음에도 불구하고 기계화율이 낮아 선호도가 낮음 ㅇ 귀농·귀촌 인구는 증가하고 있으나 농업․농촌의 활력 증진을 위해서는 청년인구 유입을 위한 전략이 필요 - 스마트팜 등 새로운 형태의 농업을 통해 청년인구 유입 동기 마련 - 해외는 정밀농업, 농업무인기 활용 등의 분야에서 창업이 활발하나,국내는 기반기술 부족, 창업을 위한 초기수요 미창출 등 장애요인이 있어 국가적 지원 필요 2. 다부처 추진의 필요성 및 효과 □ 기존 사업은 개개 농작업별로 적용되는 로봇 개발이 목표였으나,동 사업은 시설원예작물 재배 전 과정에 활용 가능한 공용 플랫폼 개발이 목적 ㅇ 국내 이전 사업 검토를 통한 유사 연구에 대한 검색 결과, 현재 국내에서는 시설원예용 다기능 로봇 개발 사례 없어 본 연구와 중복성이 없음 ㅇ 기존 농업용 로봇 및 정밀농업 관련 연구들은 특정 작업에 국한된 연구이거나, 특정 기술에 대한 연구가 추진되고 있어, 종합적인 시설 원예용 전 과정에 대한 플랫폼 연구가 부족 □ 시설원예 자동화를 위해 각 부처의 원천기술을 활용하고, 기술융합이 필수적인 사업으로 부처간 협력 추진은 필수적임 ㅇ 과기정통부의 시설원예 지능화, 산업부의 농업용 로봇 개발, 농식품부의 보급사업 및 핵심기술 연구개발, 농진청의 재배환경 및 실증 등이 복합적으로 연계되어야만 시설원예 팜봇의 성과가 도출 □ 시설원예 팜봇의 활용, 연구개발 결과의 사업화, 보급을 위해서는 다부처 추진이 필요 ㅇ 시설원예용 팜봇의 산업화를 위해서는 농업용 로봇 개발 뿐만 아니라 재배방식, 시설원예 연계, 보급사업, 농기계 보조금 등 각 부처가 관리하고 있는 영역 등이 복합적으로 고려가 필요 ㅇ 과제 초기부터 기술개발부처와 개발된 기술의 보급부처의 긴밀한 공조 필요 ※ 기술개발과 보급사업 추진기관 등 상세한 업무 협력체계가 사전에 구축되지 않을 경우 연구결과물이 사장되거나 사업화되지 못하는 문제가 발생 □ 농촌인구 감소 및 노동집약적 산업구조에 따른 농업 경쟁력 하락 등 국내 농업경제의 대응은 범부처 차원에서 접근이 필요 ㅇ 국내 농업은 노동집약적 산업구조로 낮은 기계화율, 노동력 부족 등으로 경쟁력이 취약하여 자급기반 약화 및 수입 의존도 심화가 우려되어 범부처 차원에서 이에 대한 종합 지원 대책 필요 ㅇ 제도개선 및 산업육성계획 등 범부처 차원의 대응이 바탕이 되어야만 산업 경쟁력 회복을 독려할 수 있음 3. 사업목표 및 범위 □ 미션 및 목표 ㅇ (미션) 국민의 먹거리 안보를 확보하고 농업용 로봇 강국을 실현 - 국내 농가인구 감소 및 곡물 자급률이 지속적으로 감소에 대응함으로써 국민의 먹거리 문제를 해결 - 농업인의 지식과 노동력을 대체하고 의사결정에 필요한 정보를 제공할 수 있는 시설원예 농업용 로봇에 대한 산업 선점 ㅇ (비전) 농식품 산업의 신성장동력 창출 및 미래농업을 선도하는 시설원예 농업용 로봇 개발 및 테스트베드 구축 - 3세대 스마트 팜, 정밀농업 환경에서 사용 가능한 범용 플랫폼 개발,파종·이식·방제·수확·자동선별·포장 등 작업용 모듈 개발, 관련 스마트 부품·센서 개발 및 표준화 - 생육진단, 작업성 등의 성능평가를 수행할 수 있는 실증 테스트베드를 구축 □ 사업범위 ㅇ 유리온실 등 재배표준화가 가능한 시설원예에 활용하는 첨단기술(빅데이터, IoT, 인공지능, Cloud, 5G, 정보보안) 기반 3세대 환경에 적합한 스마트 농작업용 농업로봇 개발 - 시설원예/정밀농업 환경에서 사용 가능한 스마트 범용 팜봇 개발 - 생육진단·모니터링·방제·수확·이송 등 작업용 모듈 개발 - 시설환경 제어 및 팜봇 연계 통합 시스템 개발 - 스마트 부품·센서 개발 및 표준화 ㅇ 스마트 팜봇의 생육진단, 작업성 등의 성능평가, 부품/센서 디자인,인증·시험평가 연계 사업화지원 센터 구축 - 스마트 팜봇 주행·매니퓰레이터·복합 실용화 성능평가 실증센터 구축 - 농업솔루션 디자인센터 구축 - 인증 및 시험평가 연계 사업화 지원 시스템 구축 □ 사업도출전략 ㅇ R D의 경우 부처의 방향성과 전문가 위원회를 통해 세부 연구개발 내용을 도출 - 시설원예 농업용 로봇 개발 관련 운용 방안 논의 - 시설원예 농업용 로봇 기술적 요구사항 도출 - 로봇의 기능 및 역할범위 설정 ㅇ 테스트베드의 경우 지방비를 바탕으로 추진되는 만큼 지역의 추진의지와 더불어 각 지역의 추진 타당성에 대한 근거를 바탕으로 사업 내용을 도출 - 지역별 수요조사의 경우 시·도별 경지면적과 시설원예·농업용 로봇에 대한 관심이 높은 지역을 중심을 설정 - 지역별 수요를 바탕으로 향후 테스트베드 구축 사업 추진에 대한 지자체 인터뷰를 수행한 결과 전북과 경북의 참여의지가 높음 5. 사업추진체계 □ 주관부처·협력부처 간 유기적 사업추진을 위하여 사업추진협의회를 중심으로 한 사업의 관리, 사업단 운영, 실증평가 및 보급 추진 □ 주관부처·협력부처 간 유기적인 협력관계 구축과 명확한 업무분장으로 조기 기술개발 및 상용화를 목표로 함 □ 표준/안전/성능평가 협력기관 ㅇ (농업기술실용화재단) 농업용 로봇 성능, 신뢰성, 안전성 분야 평가기술 표준화 추진 및 기술평가 기준마련 ㅇ
원문URL http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=REPORT&cn=TRKO201800023294
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