레이저로 잡초 제거한다

ㅡ인공지능 기반의 신기술로 농약 없이 채소 재배

원문 링크 보기: https://www.theearthandi.org/post/weeding-with-lasers

미국 캘리포니아주 살리나스 지역 농부들이 상추 밭에서 레이저 제초기 시연회에 모였다. ©Carbon Robotics

작물과 잡초를 구분하여 집중된 광선으로 원치 않는 식물을 제거하는 트랙터 크기의 기계를 상상해 보라. 제초제가 필요 없다. 이 장치는 이미 뉴저지에서 럿거스대학교 환경생물과학대학 식물생물학과 부교수인 티에리 베상송 박사에 의해 시험 중이다.

코넬 크로니클의 연구 및 요약에 따르면, 최근 뉴저지와 뉴욕 전역에서 많은 사람들이 참관한 현장 테스트에서 딥러닝 기반의 레이저 제초기가 채소밭(완두콩, 비트, 시금치)에서 여러 일반 제초제와 동등하거나 더 우수한 성능을 나타냈다. 최종적으로 제거된 잡초의 양은 약 97%였으며 처리된 밭 작물의 생장을 도왔다. 이 기계는 고해상도 카메라, 인공지능에 의한 분류 기술, 조종 가능한 레이저를 결합해 작물은 손상시키지 않으면서 잡초의 생장점(분열조직)을 표적으로 삼는다.

탄소 로봇공학(Carbon Robotics)의 레이저 제초기와 같은 상용 시스템은 이미 미국 농장에서 사용 중이다. 도입할 때 고려할 사항으로는 자본 비용과 속도 등이 있다. 시험 결과 이 기술은 초기 생장 단계(자엽에서 2엽기)일 경우 일년생의 잎이 넓은 잡초(예: 흰메밀풀(Chenopodium album), 쑥부쟁이풀(Ambrosia artemisiifolia) 등)에 대해 탁월한 제초 효과를 보였다.

반면, 생장점(분열조직)이 땅 속에 묻혀 보호되는 잡초(대부분의 풀류)나 쑥부쟁이(Portulaca oleracea)처럼 기는 습성을 가진 종(種)에는 효과가 떨어진다. 레이저가 숨겨진 발아조직을 정확히 표적화하기 어렵기 때문이다. 또한 다년생 풀인 켄터키 블루그래스(Elymus repens) 연구에 따르면 레이저 처리는 지상부의 싹을 죽일 수 있지만 ·뿌리줄기의 재성장이 지속될 수 있어 반복 처리나 복합 전략이 필요할 수 있다.

이러한 연구 결과는 이 기술이 줄 재배 채소 및 유사 환경에서 조기 출현하는 넓은 잎의잡초 제거에 가장 적합함을 시사한다.

제초제에 대한 내성 증가와 노동력 부족에 직면한 유기농 및 일반 농가를 위해, 인공지능(AI) 기반의 레이저 제초는 화학적 처리를 배제한, 유망한 도구로 떠오르고 있다. 베산송 박사를 비롯한 럿거스대학 연구진은 실제 농장 환경에서 성능, 한계, 실용적 비용을 파악하기 위해 이 기술을 정밀 평가 중이다.

이 영상은 레이저 제초기 하단에 장착된 카메라로 촬영한 것으로, 기계가 줄을 따라 이동하며 잡초를 제거하는 모습을 보여준다. ©Carbon Robotics