농촌진흥청은 4차 산업혁명 핵심기술(인공지능, 클라우드, 빅데이터, 사물인터넷(IoT))을 적용해 작물의 생육 데이터(자료)를 분석할 수 있는 전문가용 작물생육 측정시스템을 개발했다.
이번에 개발한 시스템은 스마트폰으로 작물의 영상을 찍으면 생장 길이, 줄기 두께, 잎의 면적 등 작물별 대표 생육지표를 자동으로 인식하는 것이다. 직접 도구를 이용해 측정하지 않아도 사진만으로 간편하게 생육 정보를 얻을 수 있는 게 장점이다.
이는 인간의 학습방식을 모방한 인공지능 기술 딥러닝1) 을 적용한 것으로, 딥러닝을 통해 학습한 결과와 실제 측정값을 비교하며 오차를 줄이는 방식을 통해 정확도를 높였다. 이때 학습에 이용한 영상은 10만 2천여 장에 달한다.
연구진이 작물생육 측정시스템을 토마토, 딸기, 파프리카에 적용한 결과, 작물별 생육 정보 정확도가 96.9～97.9%로 높게 나타났다.
토마토의 경우 생장 길이, 줄기 두께 등 12개 생육지표를 대상으로 실증시험을 한 결과 97.9%의 정확도를 얻었다.
딸기는 잎의 면적과 폭 등 14개 생육지표를 대상으로 실증시험을 한 결과 97.5%의 정확도를 확인했다.
파프리카는 파프리카의 길이, 폭 등 13개 생육지표를 대상으로 측정한 결과 96.9%의 정확도를 보였다.
이 측정시스템은 생육정보를 필요로 하는 전문가를 대상으로 개발한 것이지만, 앞으로는 농업인이 영농현장에서 활용할 수 있도록 범용 측정시스템 고도화와 대상 작목을 확대할 계획이다.
아울러 작물생육 빅데이터 수집에 활용할 수 있도록 꾸준히 연구를 진행할 계획이다.
농촌진흥청 스마트팜개발과 강금춘 과장은 “평소 작물의 생육 데이터를 얻기 위해 직접 길이를 측정하는 등 불편함이 있었다.”라며 “이번에 개발한 시스템은 스마트폰으로 간편하게 토마토, 딸기, 파프리카의 생육량을 측정해 측정 시간을 크게 줄일 수 있다.”라고 말했다.
