경제 의 거의 모든 부문에서 드론 사용이 급속히 증가하고 있지만, 농업 분야는 붐을 이루고 있습니다.
미국의 시장조사기관 오션리포트에 따르면, 글로벌 농업용 드론 시장 규모는 2022년에 135억 9천만 달러였으며, 2030년에는 645억 달러에 이를 것으로 예상되며, 연평균 성장률은 24.3%가 될 것으로 전망됩니다.
드론이 수집한 정보는 정밀 농업 시스템에서 더 나은 결정을 내리는 데 사용될 수 있습니다.
2023년 9월, 러시아 일부 지역에 다양한 농업 활동에 드론을 사용할 수 있도록 하는 특별 실험적 법률 제도가 도입될 예정입니다. 이는 드론의 활용 가능성이 지속적으로 확대되고 있음을 보여줍니다.
작물 모니터링
드론은 밭과 정원 표면의 컬러 지도를 생성하여 작물 건강 상태를 모니터링하는 데 도움을 줍니다. 이 과정에서 드론은 NDVI(정규화 식생지수, Normalized Difference Vegetation Index)라는 지표를 사용합니다. NDVI는 광합성을 할 수 있는 식물의 수를 나타내는 정규화된 상대 식생지수입니다. 이 컬러 지도를 통해 농부들은 작물의 성장 과정을 모니터링하고 밭의 문제 영역을 신속하게 파악할 수 있습니다.
드론은 또한 카메라를 사용하여 작물의 건강 상태를 모니터링합니다. 저공 비행 드론은 구름이나 어두운 조명의 영향을 받지 않기 때문에 전송하는 데이터는 위성 데이터보다 더 정확한 경우가 많습니다.
게다가 위성 데이터 접근은 여전히 일반적으로 비용이 많이 듭니다. 러시아에는 현재 드론 데이터를 결합하여 다양한 지표를 반영하는 현장 지도를 제작하는 전문 플랫폼을 제공하는 여러 회사가 있습니다.
지상 모니터링
드론은 토양 및 밭 상태를 모니터링하는 데 사용됩니다. 드론은 밭 표면을 지도화하여 농부들이 불규칙한 부분을 파악하고, 배수 및 건조 지역을 지도화하여 관개 시스템을 더욱 효율적으로 계획하고 활용할 수 있도록 지원합니다.
또한 토양 염도와 질소, 칼륨, 인을 포함한 원소의 함량을 분석하는 데에도 도움이 됩니다. 이를 통해 농부들은 작물 재배 계획을 더욱 정확하게 세우고, 수확량을 예측하며, 비료를 적절히 사용할 수 있습니다.
MapWire/US 회사는 이제 측정 도구 세트를 사용하여 고해상도 현장 지도를 작성하고 토양 상태 및 기타 지표를 평가할 수 있는 드론용 전문 소프트웨어를 제공하고 있습니다.
수확고
현대식 드론도 파종에 활용되기 시작했습니다. 현재 자율 드론 파종기는 주로 임업 분야에서 사용되고 있습니다. 드론 파종기는 접근하기 어려운 지역에도 나무를 심을 수 있게 해 주므로 특히 중요합니다.
두 명의 운영자와 10대의 드론으로 구성된 팀은 하루에 최대 40만 그루의 나무를 심을 수 있습니다. 이러한 드론은 영국 회사인 바이오카본 엔지니어링(Biocarbon Engineering)에서 개발했습니다.
추바시야/러시아에서는 드론을 이용하여 감자를 심기 시작했습니다. 사마라 지역/러시아에서는 밭에 겨자와 클로버를 심는 데에도 드론이 활용되고 있습니다. 일반적인 드론은 최대 20kg의 씨앗을 운반할 수 있습니다.
식물에 살포 및 수분 공급
드론은 접근하기 어려운 지역에서도 밭 위에서 고속으로 비행할 수 있습니다. 예를 들어, 고도가 높은 차밭에 화학물질을 살포하는 데 사용할 수 있습니다. 특히, 고정밀 분무 노즐이 장착된 드론은 특정 지역을 집중적으로 조준하여 효율성을 극대화하고 화학물질을 절약할 수 있습니다.
일반적으로 고해상도 카메라가 장착된 Precision AI/Canada의 스마트 드론은 96%의 정확도로 필요한 지역에 살충제를 식별하고 뿌릴 수 있습니다.
중국 기업 DJI는 레이더를 장착한 특수 Agras 드론 제품군을 제공하며, 이를 통해 하루에 약 40헥타르 규모의 작물에 화학 물질을 뿌릴 수 있습니다.
드론은 작물 수분에도 사용될 수 있습니다. 미국 회사인 드롭콥터(Dropcopter)는 이러한 솔루션을 제공합니다. 식물이 꽃을 피우면 드롭콥터 드론이 특정 식물 줄기 사이를 비행하여 꽃가루를 수집하고, 수집된 꽃가루는 필요한 지역에 분배되도록 프로그래밍할 수 있습니다.
드론 수분은 미국에서 아몬드, 사과, 체리, 배 등 여러 작물에 성공적으로 시험되었습니다. 3년 동안 작물 수확량이 25~50% 증가했습니다.
해충 방제
드론은 화학 물질을 살포할 뿐만 아니라 들판의 해충을 사전에 방제할 수도 있습니다. 예를 들어, 네덜란드 바게닝겐 대학교 연구진은 PATS 적외선 카메라 시스템을 도입했습니다. 이 시스템은 날갯짓 빈도와 크기를 기반으로 나방과 다른 비행 곤충을 구분할 수 있습니다. 드론은 이륙하여 곤충을 사살합니다.
보안 모니터링
드론을 사용하면 밭 구석구석을 확인하고 지상의 모든 활동을 모니터링할 수 있습니다. 보안 드론은 귀중한 작물을 모니터링하여 야생 동물 및 기타 위협으로부터 보호하는 데 사용될 수 있습니다. 더욱이 모니터링 과정은 몇 시간이 아닌 단 몇 분 만에 완료됩니다.
DMM Agri Innovation/Japan은 니가타현과 협력하여 적외선 카메라와 인공지능 시스템을 갖춘 드론 시스템을 사용하기 시작했으며, 이를 통해 지역 농부들이 농장을 멧돼지의 공격으로부터 보호할 수 있게 되었습니다.
드론은 어둠 속에서도 동물의 움직임을 추적하고 활동 지도를 작성할 수 있습니다. 이 데이터는 농부들이 울타리를 설치하고 동물을 더 효과적으로 포획하는 데 도움이 됩니다.
중국 DJI는 열화상 기능을 갖춘 매빅 3 엔터프라이즈와 매빅 3 써멀 드론을 출시했습니다. 이 드론은 들판의 야생 동물을 추적하고 화재를 식별하는 데 사용할 수 있습니다. 매빅 3E 드론에는 20MP 광각 카메라가, 매빅 3T 드론에는 48MP 광각 카메라가 장착되어 있으며, 최대 15km의 유효 제어 거리를 제공합니다.
인공지능을 활용한 드론
많은 기업들이 농업용 드론 운영에 인공지능(AI) 기술을 적용하는 연구를 시작했습니다. 그중 네덜란드 스타트업 멀티로터리서치(MultiRotorResearch)는 AI 시스템을 활용하여 길을 찾는 드론을 연구하고 있습니다.
스마트 소프트웨어는 지도상의 세 개의 GPS 좌표와 원하는 고도만 사용하여 드론 비행을 위한 최적의 경로를 계산할 수 있습니다.
미래에는 드론이 경로상의 장애물을 자동으로 피할 수 있게 되어 농경지를 지도화하고 복잡한 농업 구조물을 검사하는 데 사용될 수 있을 것입니다.
(ReportOcean에 따르면)
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