서울대학교 농업생명과학대학 바이오시스템공학과 김학진 교수가 이끄는 농업용 로봇팀 ‘스누봇(SNU-Bot)’이 2023 ASABE Robotics Student Design Competition에서 준우승을 차지했다. 본 대회는 미국 네브라스카 주 오마하에서 열린 미국 농생물공학회(ASABE, American Society of Agriculture and Biological Engineers) 부대행사의 일환으로 총 14개 팀이 참가하였다. 대회는 각 참가팀이 제작한 30 X 30 X 30 cm 내외의 로봇을 활용하여 2.4 X 2.4 m 크기의 경기장에 설치된 목화를 자율적으로 수확하고, 개화하지 않은 목화는 목화의 위치를 지도에 입력하는 것으로 이루어졌다.

팀원은 대학원생 김용현, 장규진과 학부과정생 윤철환, 문성제 총 4인으로 구성되었다. 학부과정생의 경우, 바이오시스템·소재학부 차원에서 학회 및 대회 참여 기회를 제공하는 단기 연수 프로그램을 만들어 학생들에게 공고하였다. 이후 지원자 대상으로 서류 및 면접 선발과정을 거쳤고, 최종적으로 2명의 프로그램 참여자가 선발되었다. 스누봇 팀은 농기계 관련 국내 대회에 참가해 좋은 성적을 얻은 경험이 있기에 국제 대회에 참가해 더 발전된 모습을 보여주고, 동시에 해외 유수의 대학과도 교류하고자 하는 소망을 가지고 해당 대회에 참가하게 되었다.

스누봇 팀의 경우, 이전에 농촌진흥청과 한국농업기계학회에서 주관한 농업용 로봇 경진대회에 두 차례 참가해 대상을 수상한 경력이 있다. 이번에 참가한 대회와 세부적인 미션에서 차이가 나기는 하나, 실내 환경에서 카메라를 이용해 인공지능으로 작물을 인식해 개수를 세야 한다는 점은 동일하였다. 이전 대회에 참가하면서 사용했던 기술을 활용할 수 있었기에 해당 기술을 점차 발전시키는 방향으로 준비하였다고 전하였다. 스누봇 팀은 안정적인 주행, 정확한 인식, 수확 총 세 가지 측면에 초점을 맞췄다. 기계 주행을 안정적으로 수행하면서 정확히 조종자가 원하는 위치에 도달하고, 도착 시 카메라로 수확물을 확인해 집게로 떨어뜨리지 않고 안전히 수확해 고득점을 하는 것이 스누봇 팀의 목표였다. 하지만 막상 대회에 참가해보니 크게 고려치 않았던 맵핑 파트가 높은 점수 배점을 가지고 있어 당황하였지만, 본래의 목표를 달성하는 것에 초점을 맞췄다고 전하였다.

대회 준비와 관련해 어려웠던 부분에 대한 질문에 스누봇 팀은 절대적 시간이 부족했던 점에 대해 이야기하였다. 팀원 중 절반이 학부과정생이었기에 학기 중 대회를 준비하기에 어려움이 있었고, 학기가 끝마친 이후는 대회까지 3주 남은 시점이었다고 한다. 국제 대회가 처음이다 보니 부족했던 부분들도 있었지만, 시간도 부족한 측면이 있어 남은 3주의 기간 동안 몰두하였다고 한다. 또한, 대회 참여 바로 직전 로봇 한 대의 부품이 고장이 나서 해당 부품을 찾기 위해 미국 철물점을 직접 찾아다녔던 일화에 대해서도 이야기하였다.

스누봇 팀은 기계를 기획하는 단계부터 해당 기계를 실제 농업 환경에서 활용할 수 있도록 제작하고자 하는 목표를 설정하였다. 현장에서의 적용 가능성을 고려하기보다 대회에서의 고득점을 목표로 한 다른 참가 팀과 대조적이다. 주행과 관련해 실제 트랙터에 사용되는 자율 주행 코드를 수정해서 입력하고, 수확물 인식에 사용되는 카메라도 야외에서 활용 가능한 덱스 카메라를 사용하는 등 현실 적용 가능성을 고민한 부분을 여럿 찾아볼 수 있었다. 대회를 넘어 실제 농업 현장에서의 기계 활용을 위해서는 대회와 달리 GPS를 부착해 검증하고, 수확물의 부피가 일정하지 않기에 이가 카메라에 다 담길 수 있도록 조정하는 부분도 해결해야 할 것이라 밝혔다.

2024 ASABE Robotics Student Design Competition의 공고가 게시되었는데, 스누봇 팀은 대회 참여 시 전략을 수정할 것이라 밝혔다. 이번 대회와 달리 내년 대회는 딸기 수확이 미션인데, 딸기는 목화와 달리 약간의 손상도 딸기 시장 가치에 큰 영향을 미치기에 로봇팔 설계에 더 많은 시간을 투자할 것이라는 계획을 세웠다. 내년 대회의 난이도가 더 높을 것이기는 하나, 실제 농업 현장에서의 연관성이 더 높은 만큼 기대 어린 말을 전하기도 하였다.

앞으로의 계획 및 목표에 관한 질문에 스누봇 팀의 학부과정생인 문성재, 윤철환은 얼마 남지 않은 졸업 전까지 다양한 일들을 접하며 앞으로의 진로를 탐색하고자 한다고 밝혔다. 석사 과정 김용현은 농업용 로봇 연구·개발을 통해 로봇으로 대체할 수 있는 분야에 집중해 석사 및 박사 과정을 잘 마치고 싶다는 목표를 말하였다. 박사과정 장규진은 일평생 농기계 연구를 하고자 하는데 연구자로서 네이처에 논문을 싣고자 하는 것이 인생 목표라 밝혔다.

마지막으로 스누봇 팀은 바이오시스템공학 전공 학생들에게 ‘시동’ 동아리를 적극 추천하였다. 학부 과정의 경우, 주로 수업이 이론으로 진행되어 실습이나 프로젝트를 경험할 기회가 적다. 이를 교과 과정 외부에서 채우고자 만들어진 것이 바로 ‘시동’이라고 한다. 스누봇 팀은 대회에 참여하며 학부과정생으로 이루어진 팀을 만나며, 바이오시스템공학 전공 학생들도 졸업 전 여러 대회 및 프로젝트에 참여해 경험을 많이 쌓으면 좋을 것이라는 생각을 가지게 되었다고 한다. ‘시동’과 같은 동아리가 학부생에게 다양한 기회를 제공하고, 실력 향상을 위한 발돋움이 될 수 있기에 활발히 참여해주기를 당부하였다.