작업환경 인식·경로생성·추종 통한 작업 효율화 핵심
높은 전력 소비 대응, 충격·합선 대비 안전성 확보 必
 

미래차 기술이 농기계의 농업 생산성 개선 및 탄소배출 저감에 큰 역할을 할 것으로 기대되며 미래 농기계 산업의 글로벌 경쟁력 확보를 위해서는 농업에 특화된 자율주행·전동화 기술 확보 및 초기 시장 형성을 위한 정책 지원이 필요하다는 주장이 제기됐다.

한국자동차연구원은 보고서를 통해 미래차 기술의 농기계 적용이 농업 생산성 개선 및 탄소배출 저감의 대안으로 부상 중이라고 전했다.

농기계에 자율주행·전동화 기술을 적용하면 노동 집약적인 농업의 생산성을 근본적으로 제고하고 농산물 생산 시 배출되는 탄소 배출을 저감하여 친환경 농업으로의 전환이 가능하다.

농기계의 자율주행에 있어서는 자동차와 유사하게 카메라 ·초음파·라이다 등의 환경센서를 탑재하고 커넥티비티 기술을 활용함으로써 인간의 개입을 최소화한 상태로 트랙터·이앙기·콤바인 등을 운용할 수 있다.

농기계의 전동화 추세는 2050년까지 농축산부문 탄소배출량을 2018년 대비 38%적은 930만톤으로 줄이겠다는 목표에도 부합한다.

국내외 농기계 시장은 1,000억달러 규모이며 전동화·자율주행 기술 적용에 힘입어 꾸준한 성장을 보일 것으로 전망된다.

글로벌 리서치 기업인 마켓츠앤마켓츠에 따르면 글로벌 농기계 시장은 2021년 994억달러 규모로 트랙터와 수확기가 중심이 되고 있으며, 연평균 4% 성장해 2027년에는 1,260억불에 도달할 전망이다. 

국내 농기계 시장 규모는 2021년 기준 약 2.3조로 추산되며 농가 인구 고령화, 영농 규모 부족 문제가 지속됨에 따라 농기계 도입 확대를 통한 시장 성장 동력을 보유했다고 평가된다. 

농기계 자율주행은 작업환경 인식 및 경로 생성·추종이 핵심으로 레벨2 상용화가 진행 중이다.

▲국내외 농기계 기업별 자율주행 기술 현황(자료출처: 농촌진흥청, 그림출처: 한국자동차연구원)

일반 공로와는 다르게 경작지 영역에서는 도랑·이랑을 탐색하고 나무·바위·사람 등과 같은 장애물을 인식할 수 있어야 한다.

농기계 자율주행 기술은 논과 밭에서 작업 영역과 각종 위험물을 인식하는 기술이 중요하며, 작업 면적을 인식한 후에 최적 경로를 생성하여 추종하는 방식으로 진행한다.

글로벌 기업들은 레벨2 상용화 단계에 진입했고, 국내 기업들은 2022년에 상용화 단계에 정착할 것으로 예상된다.

한국자동연구원은 농기계 전동화에 있어 높은 전력 소비 대응 및 외부 충격·합선에 대비한 안전성 확보가 중요하다고 보고했다.

농기계는 기본적인 주행 외에도 다양한 동력 전달 작업을 수행하기 때문에 전력 소모량이 많고, 작업 도중에는 외부 충전이 어려우므로 충분한 용량의 배터리 탑재가 필요하다.

또, 고르지 못한 농지 주행 시 발생하는 각종 충격과 수분 유입으로 인한 합선 등의 문제에 대응도 유념해야 한다.

특히 국내는 벼농사 등 논에 물을 채우고 작물을 재배하는 사례가 많아 관련 안전성 확보가 중요하다.

한국자동차연구원 관계자는 "해외 기업의 선전에 맞서 농업에 특화된 자율주행·전동화 기술 확보 및 관련 시장 형성을 위한 정책 지원이 필요하다"고 전했다.

또한 "농기계 산업에서 자율주행·전동화 기술 글로벌 경쟁력 확보를 위해서는 농업 환경에 특화된 기술을 개발하고, 타 분야 기술과의 시너지 창출을 위한 협업 환경을 조성해야 한다"며 "미래 농기계의 보급 확대를 위해서는 초기 시장 형성을 위한 보조금 지원 및 기존 노후 농기계 교체에 대한 인센티브 제공 방안 등을 고민해야 한다"고 언급했다.