1. Farmbot

  팜봇(Farmbot)이란 영어의 농작을 뜻하는 Farming 과 로봇을 뜻하는 robot의 합성어로 말그대로 농사짓는 로봇으로 이해하면 되겠습니다. 

  이와 같은 시도는 이미 오래전부터 시도된 것으로 파악되지만 다만 널리 알려지지 않았을 뿐 인터넷을 찾아보면 많은 사례를 어렵지 않게 찾아 볼 수 있습니다.

 아래 그림들은 구글링결과 몇가지 사례들입니다. 실제로 만들어져서 현재 사용하고 있는지 어떤지는 확인할 수 없지만 농장을 자동화해보겠다는 인간들의 노력을 볼 수가 있는 사진들입니다.


    

    


그 기능들도 다양합니다. 씨뿌리는 기능, 물주는 기능, 농약치는 기능, 수확하는 기능. 이들중 대부분은 이미 농업현장에서 농기계로 만들어져 많이 쓰이기도 합니다.

하지만 위와 같은 기능들의 농업용 기계들은 이미 농장에서 많이 사용되고 있지만 개인이 소유하면서 조그맣게 텃밭을 일구는데 쓸 수는 없는 노릇입니다.


2. Farmbot 의 사용 범위와 사용자

  팜봇은 전문적으로 농사를 짓거나 하는 용도는 아닙니다(물론 발전을 거듭하면 그렇게 될 수도 있겠지만). 실제로도 팜봇에 관심을 보이는 사람들은 전문적으로 농사를 짓는 사람보다 IT기술이나 기계설계 및 제작등에 관심을 갖고 실제로 그와 관련된 기술을 하나 이상 가지고 있는 사람들이 관심있어 할 것으로 파악됩니다.  왜냐하면, 만약 그렇지 않은 사람들이 팜봇에 관심을 갖고 소유하고자 한다면 아래서도 기술하겠지만 상당한 기술적 장벽에 부딛히게 될것입니다.

  만약 기술적 지식이 부족한 사용자가 시장에 유통되는 농작물을 신뢰하지 못하여 스스로 재배하여 수확한 농작물을 이용하고싶은 의지가 강하다면 전문가의 도움이나 전문 설비 업체의 도움을 받아야 할 것입니다. 여기에 비즈니즈 기회가 조금 있어보입니다.

  지인을 통해 전해들은 이야기지만 중국의 경우 먹거리에 대한 불신이 높아 돈 많은 부자의 경우 시장에 유통되는 가격의 몇배가 되더라도 확인된 농작을 구입하는 실정이라 적절한 가격에 팜봇이 공급된다면 부자가 아니라도 많이들 좋아 하겠다고 합니다.

스마트 팜봇 단지를 만들고 씨뿌리고 물주는 일은 원격에서 하고 수확할때만 잠깐 들러 수확하는 방식의 모델도 생각해볼 수 있겠습니다.  


아래는 최근 인터넷에 유통되는 팜봇(Farmbot) 동영상입니다. 참고하시면 많은 영감이 떠오르실 수도 있겠습니다..

  해외에 매체에 소개된 자료를 인용하면(CBC News),  팜봇은 스스로 텃밭을 가꾸기는 즐겨하지만 그 시간에 여유로운 여가활동을 하고 싶은 사람들일것입니다. 그도 그럴것이 만약 한 가정의 가장이나 부모가 주말에 텃밭을 가꾸기위해 시간을 보낸다면 자녀들은 누구와 시간을 보낼것인지에 대한 좋은 대안이 될 것 같습니다.

  그러므로, 팜봇은 가정용 혹은 소규모 농작용으로 적합하게 만들어져야 할 것으로 보이며, 재배환경에 맞게 내구성있고 안정적으로 운용될 수 있어야 하겠습니다.



3. 실제사례

  위에 언급된 실제 사례는 Farmbot-Genesis (https://farmbot-genesis.readme.io/docs)라는 프로젝트로 오픈 소스 프로젝트입니다. 

  본 프로젝트는 팜봇 제네시스가 오픈 소스로 공개한 팜봇을 제작해보고 개선할 점을 도출하여 한국형으로 업그레이드하는것을 목표로 합니다. 이미 이글을 작성하는 시점에는 팜봇 제네시스가 오픈한 팜봇을 90%이상 조립하였고 테스트 하는 단계입니다.



4. 앞으로 과제

  실제 팜봇을 조립하면서 우려스려웠던 부분은 팜봇 제네시스의 유지보수 가이드(https://farmbot-genesis.readme.io/docs/maintenance-guide )에도 있지만 팜봇의 실제 운영환경을 고려하면 취약한 부분들이 많이 있다. 이러한 문제점들은 오픈소스의 정신에 입각하여 개선하고 개선된 점을 공유하여 모두가 그 혜택을 누리며 발전해 나갔으면 한다.

# 부품공급

  일단 해외에서 설계된 기기라서 국내서 동일한 규격의 부품을 구하기가 쉽지 않다.

볼트/너트류 

  볼트/너트류의 부품은 거의 모든국가에서 흔하게 사용하는 부품이라 내녹성만 강하다면 어느걸 사용해도 무방하므로 스텐레이스 재질로 어렵지않게 수급이 가능한 부품이다.


알루미늄 프로파일과 구동 휠

  알루미늄 프로파일은 자동화를 위한 가장 핵심적인 부품으로 레일의 이동을 가능하게 하는 부품이다. 이 부품은 현재 국내에서는 생산되지 않는 부품이므로 국산화가 필요하다. 또한 자체적으로 가지고 있는 구조적 결함으로 주기적인 유지보수 요인을 가지고 있다. (사실 해당부품이 이 용도로 사용되기위해 만들어진 부품이 아니므로 부품 자체의 결함이라고 하기엔 무리가 있다.) 오염에 강하고 안정적으로 동작하기위해 자동 크리닝 또는 적절한 설계변경이 요구된다.


 타이밍벨트

  팜봇의 구동방식은 스텝 모터에 의한 구동 방식이다. 구동시 스텝모터에 장착된 벨트 풀리에의해서 타이밍 벨트를 회전시켜 움직이는 방식인데 타이밍벨트의 길이가 제한이 있다고 한다. 다시말하면, 팜봇의 크기가 타이밍 벨트의 길이에 제약을 받아 길게 만들고 싶어도 곤란한 상황이 생길 수 있다고 한다. 또한, 열악한 환경에서 내구성이 얼마나 보장될지 의문이다. 효과적이고 내구성 강한 구동방식을 생각해 볼 필요가 있다. 


로터리 엔코더

  기계의 오동작 또는 과도한 동작으로 기기가 손상되는 것을 방지하기위해 사용되는 부품으로 특정회사의 부품을 사용하고있는데 가능하다면 저렴하고 구하기 쉬운 부품으로 대체가 필요하다.


# 조립

  조립과정은 팜봇 제네시스 사이트에 공개가 되어있어 어렵지 않게 조립할 수 있으나 자세하게 적혀있지는 않다. 물론 거기까지도 작성하여 공개하는것도 상당한 노력을 들여 작성한 것으로 인정할 수 있지만 한번도 만들어보지 않은 제3자가 가이드를 따라 만들고 테스트하기에는 기술적 장벽에 부딛혀 자포자기하게 될 것이다. 기계적인 부분은 크게 어려움이 없으나 주로 전자적인 부분에 있어서 설명이 충분치않아 시행착오를 격고 몇일동안 진도가 나가지 못하고 나중에 해결 방법을 찾아보면 어이없게도 가이드에 누락된 부분 때문이었다. 일반인들에게 공개되거나 공급되기 위해서는 반드시 재고되어야 할 부분이다. 


# 운영

  설치 후 기기의 동작과 운영은 Web Application으로 제공된다. 공개되어있는 깃허브 사이트에 보면 로컬로 운영하거나 커스터마이징하여 사용 할 수 있도록 관련 소스제공한다. 능력이 된다면 소스코드를 받아 마음대로 고쳐가면 사용해볼 수 있겠지만 그럴사람은 아마도 거의 없을것으로 생각된다. 하지만 Web Application은 영어로 되어있어 국내에서 일반인에게 영어사이트를 이용하라는건 알아서 사용하든지 아니면 말라는 것과 같다. 그러므로, 국내에 공급을 위해서는 해당 코드를 다운받아 한글화하고 국내 사이트를 만들어야 할 것으로 보인다.


# 속도

  1차 완성된 프로토 타입을 시험적으로 동작해본 결과 동작속도가 상당히 느리다.  홍보 영상에서 볼 수 있는 속도는 아무래도 빠른재생으로 영상을 만든것 같다. Gantry가 길이 1.5미터의 Soil Bed의 끝에서 끝까지 이동하는 속도를 정확히 측정해보지 않았으나 적어도  1분이상이 걸릴것으로 보이는데 팜봇의 기본 크기인 1500mm X 3000mm Soil Bed에 씨를 뿌리거나 물을 줄려면 얼마의 시간이 걸릴런지... 이제막 조립을 끝내고 테스트해본것이라 속도를 높일 수 있는 다른 옵션이 있는지 모르겠으나 할 수 있는 옵션은 대부분 시도해본 결과 아마도 성미급한 사람은 팔걷어부치고 직접 씨를 심을려고 달려들 정도이다. 이부분 역시 개선되어야 할 것으로 보인다. 


# 설치환경

  해외의 거주형태는 주로 뒷마당이 붙어있는 개인주택들이 많아 팜봇의 설치환경으로 적당하다 할 수 있겠습니다. 그에 반해 국내의 경우 도심지역은 공동주택이 많아 해외의 주거형태와 많은 차이가 있습니다. 조립과정에서 느낀점도 역시 국내의 주거환경에 적합하게 개선해야되겠다는 생각을 했습니다. 문론 기존 형태도 전원주택이나 한적한곳의 주택가에서는 충분히 사용할 수 있습니다.


  이상으로 간단하게 조립 후기를 마치고 실제 동작이 궁금하시거나 한국형 팜봇 개발을 함께하여 의견교류를 희망하신다면 자유롭게 멤버 신청 또는 포럼참여를 신청(멤버신청 클릭, 포럼참여신청) 해주시거나 또는 아래 전시회에서 확인하실 수 있습니다. 

포럼 및 멤버로 참여신청 해주시는 분들에게 아래 행사의 초대권을 보내드리겠습니다.(수량이 한정되어있는점 양해바랍니다)



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MADE BY

Jason Lee

아두이노, 프로그래밍