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작물 상태ㆍ형질도 열영상 카메라로 파악한다
작물 상태ㆍ형질도 열영상 카메라로 파악한다
  • 이지원
  • 승인 2021.10.18 14:35
  • 댓글 0
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제주대 아열대원예산업연구소, ‘식물 모델링과 AI 스마트팜’ 심포지엄
과학기술로 ‘영상 식물학’ 진화…“작물 생체중 계산 및 확인도 가능”

제주대 아열대원예산업연구소(소장 이효연)는 최근 제주대에서 ‘식물모델링과 인공지능(AI)을 이용한 스마트팜 : 표현체의 활용을 중심으로’을 주제로 전문가 초청 심포지움을 개최했다고 18일 밝혔다.

제주대 아열대원예산업연구소 '식물모델링과 AI스마트팜' 심포지엄. 사진=제주대
제주대 아열대원예산업연구소 '식물모델링과 AI스마트팜' 심포지엄. 사진=제주대

서울대 김도순 서울대 식물생산과학부 교수는 ‘식물 영양분석을 이용한 작물과 잡초의 스트레스진단 및 작물학적 활용’ 발표를 통해 “의학에서 영상기술을 활용하는 이유는 몸 내부 상태를 비파괴적으로 확인할 수 있기 때문"이라며 "농업에서도 다양한 파장대의 빛을 인식하고 열을 감지하는 카메라를 통해 작물의 상태를 진단하거나 형질을 파악할 수 있다"고 말했다. 

김 교수는 "과거에는 데이터를 처리하는 데 시간이 많이 걸렸지만 지금은 AI의 발전으로 빠르고 정확한 진단이 가능해졌다"고 덧붙였다. 

김 교수는 하루 동안 각기 다른 정도로 염해(鹽害)를 입힌 4종의 유채가 각기 어떤 영향을 받았는지를 파악하는 실험 결과를 보여줬다.

각각의 유채가 입은 손상 정도의 차이를 육안으로는 정확하게 파악하기 어려웠지만 열영상 카메라로는 뚜렷한 차이를 확인할 수 있었다는 것이다.

염해를 많이 입은 유채일수록 잎의 온도가 뚜렷하게 높아졌다기 때문이다.

이에 대해 김 교수는 "염해 스트레스를 많이 받은 유채일수록 기공이 더 닫히기 때문에 온도가 높아지는 것"이라며 "열영상 카메라를 활용하면 작물이 받는 스트레스를 비파과적인 방법으로 파악할 수 있음을 입증한 것"이라고 밝혔다. 

정용석 제주대 식물자원환경전공 교수는 '인공지능 스마트팜을 위한 식물 모델링 전략' 발표에서 "식물·작물 모델링과 스마트팜, AI를 전부 연계한 논문은 거의 나오지 않고 있다"고 밝혔다.

그러면서 "지금까지의 연구는 주로 공대 출신들이 주어진 온실 환경으로부터 얻은 빅데이터를 이용한 AI 활용이나 온실 환경 설비 개량에 치중해 왔다면 앞으로는 농업 연구자가 주축이 돼 작물별 연구가 아닌 품종별 연구로 가면서 영상식물학(표현체학)을 잘 활용해야 할 것"이라고 제안했다. 

김학진 서울대 바이오시스템공학과 교수는 '실시간 상추 잎면적 영상 센싱에 의한 정밀 양액관리 시스템 개발' 발표에서 “영상을 통해 작물의 생체중을 확인할 수 있다는 사실을 보여줬다”고 밝혔다.

그는 “디지털 카메라를 이용해 상추의 잎 면적을 측정함으로써 생체중을 계산해 낼 수 있고 무게 측정에 기반해 수분 증발산량을 예측함으로써 양액을 적절히 조절하는 것이 가능하다”고 설명했다.

김 교수는 "딥러닝과 같은 AI 기술을 적용하면 영상 센싱의 확장성이 더욱 커질 것"이라고 말했다. 


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