국립농업과학원 밭농업기계화연구팀 파종·방제기계연구실에서는 마늘, 양파, 무, 배추, 콩 등 주요 10개 작물을 대상으로 파종ㆍ방제작업 기계화, 드론 농작업 기계화 기술, 여성친화형 농기계 개발, 밭농업 디지털화 연구를 담당하고 있다.
파종·방제기계연구실의 최근 주요 연구개발 성과로는 기계화가 미흡한 파종작업에 대해 현장 의견을 반영하여 맞춤형으로 농기계를 개발 보급하고 있다. 두둑 성형 및 비닐피복, 파종을 동시에 작업하는 무 복합 파종기, 논 타작물 재배 확산을 위해 두둑을 견고하게 형성하여 논의 배수를 원활히 하는 논 콩 파종기 외에도 밭에 종자를 바로 심는 파종기는 마늘파종기, 전자동 감자파종기 등을 개발하였다.
최근 드론의 농작업 활용 확대에 따라 병해충 방제 시 PLS제도에 대응하기 위해 농약의 비산을 최소화하고 농작업자의 노약 중독을 방지 할 수 있는 비산저감형 드론 방제기를 개발하였다. 비산저감형 드론 방제기는 약액 분사 시 물방울 형태의 농약 액적에 공기를 유입시켜 공기방울로 만들어 체적을 4배 크게 만들어 비산을 저감하는 것이 특징이다. 개발한 비산저감형 드론방제기는 전북도원, 전북대와 공동으로 PLS에 우려가 가장 큰 벼와 논 콩을 대상으로 비산저감 및 방제 성능 향상 효과 등을 실증하였다.
2022년에는 영농현장 의견을 적극 반영하여 드론을 활용한 파종, 시비, 입제 살포 등의 농작업을 더욱 정밀하고 효율적으로 수행하는 드론용 농작업기 연구를 수행 중이다. 기존의 드론 살포기는 원판 회전식 또는 송풍식의 드론 살포기를 많이 사용하며 항공파종 시에 불균일하게 파종되고 입모율도 저하되어 생육 불균형으로 쓰러짐이 발생하는 등의 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 드론용 균일살포식 정밀 파종기를 개발하고 있다. 종자를 균일하게 살포하며 수직강하로 토양 침투를 향상시켜 입모율을 높이고 생육 향상하는 것이 중점이다. 드론을 활용한 농작업뿐만 아니라 꿀벌의 천적이며 외래해충인 등검은말벌을 퇴치하기 위하여 말벌집에 직접 약액 방제가 가능한 등검은말벌집 드론퇴치기도 개발하여 드론의 농업 활용도를 더욱 확대하고자 한다.
이와 더불어 고령·여성농업인을 위하여 고추 지주대 설치ㆍ제거기, 고추 조숙재배용 보온터널 복합재배기계, 밭작물 소형 트랙터, 소형 동력 파종기, 트랙터용 작업기 탈부착 장치, 3륜 승용관리기 및 부착작업기, 농산물 도난방지시스템 등과 같이 소형이고 경량이며 자동화한 농기계와 편이 농기계도 개발하고 있다. 이처럼 작업 편이성과 효율을 높여 쉽고 편리하게 사용할 수 있는 여성친화형 농기계 개발을 확대 중이다.
고추 지주대 설치·제거기는 고추 재배 시 고추나무의 도복을 방지하기 위하여 설치하는 지주대를 편리하기 설치 및 제거하기 위한 기계이다. 1조식 보행형으로 진동 및 소음을 최소화 하기 위하여 전동실린더를 적용하여 관입 및 인발 일체형으로 제작하였다. 고추재배농가 실태조사 결과에 따라 관입깊이는 300mm, 최대 관입속도는 100mm/s로 설정하였으며 이는 제어가 가능하다. 지주대 인발시간은 관행 인력수준으로 유지하면서 관입시간은 관행 인력보다 50% 감소 가능하다.
고추 조숙재배용 보온터널 복합재배기계는 고추 재배 시 생육초기 적온보다 낮아 생육이 불량함을 방지하기 위해 터널 조숙 재배가 확산되고 있으나 조기수량을 높일 수 있는 반면, 활대 설치 및 비닐피복 등으로 노동력이 과다하게 소요되는 단점이 있어 터널설치에 대한 기계화 요구도가 높다. 고추재배 보온터널 설치시 터널활대 및 활대피복, 지주대 설치 작업 등 소요되는 노동력을 절감하고 동시 작업 가능한 복합관리작업 기계 기술 개발하는 연구를 수행 중이다.
우리는 ICT, IoT가 적용된 가전제품과 자동차, 휴대폰 등 일상생활에서 많이 이용되고 있다. 농업에서도 트랙터, 이앙기, 콤바인을 비롯하여 빅데이터 기반의 스마트팜, 농업용 로봇 기술 등을 앞세워 농작물 생산에 기계화, 자동화를 추진하고 있다. 이처럼 지속적인 농업과학기술 발전으로 국민의 삶의 질 향상과 함께 작지만 강한 농업인들의 지속 성장을 위해 농업기술 경쟁력을 키워나가고 있다.
지금 우리 농업을 보면, 예전에는 상상할 수 없던 농기계로 드넓은 들판 전체를 단 몇 일만에 농작업을 마치고, 드론을 이용해 하늘을 날며 농약이나 종자를 살포하는 등 급격한 기술의 발달로 꿈같은 일들이 현실사회에서 이루어지고 있다. 현재를 위해 과거부터 많은 사람들의 노력과 땀이 모여 지금의 디지털 농업으로 발전하고 있다.
현재 우리의 농업ㆍ농촌 현실에서 보다 안정적인 농업을 지속하게 하기 위해서는 농업기술 확보를 통한 경쟁력 제고가 절실하다. 따라서 ICTㆍIoT 등 첨단 기술과의 융복합을 통한 고성능ㆍ자동화된 지능형 농기계를 개발해 나갈 것이며, 인력 수준의 고정밀, 고난도 파종 기술 개발, 여성농업인 농작업 부담 해소를 위한 농기계 개발 등 디지털기반의 고성능 밭농업기계 개발을 확대할 계획이다. 이에 파종·방제기계연구실은 밭농업 기계화를 필두로 농업·농촌의 변화와 혁신을 주도하여 농업인을 더 행복하게 할 수 있는 농업 발전에 크게 이바지하고자 한다.