[애그테크 라이징] 이규화 메타파머스 대표 “다음 세대 농부는 로봇…전주기 자동화 이끌 것”

농산물 수확 분야는 농업 로봇이 침투하기 쉽지 않은 분야다. 농장마다 다른 환경과 다양한 작물 종류, 같은 작물에도 다양한 크기, 가늠하기 어려운 수확 시기 등의 변수가 많기 때문이다. 로봇의 수확 과정에서 작물 손상이 발생하면 농가 소득에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 만큼 섬세한 작업이 가능한 로봇 개발이 필수적이다.

이런 분야에 뛰어든 스타트업이 있다. 국내에서 작물 수확 로봇 분야를 선도하고 있는 메타파머스(대표 이규화)가 그 주인공이다. 메타파머스는 서울대에서 기계공학과에서 로보틱스와 AI 비전을 전공한 청년들 4명이 2022년 의기투합해 설립한 회사다. 이규화 대표를 만나 수확 로봇 개발 현황 등에 대해 이야기를 나눴다.

다음 세대 파머스는 로봇…인력난 해결 위해 농장으로 간 공학도들
이규화 대표가 수많은 첨단 기술 분야 중 ‘농업용 로봇’에 주목한 이유는 명확했다. 사회적 시급성이 가장 높은 분야라는 확신 때문이다.

이규화 대표는 "어릴 적 뉴스에서 보던 농촌 인력난이 기술이 극도로 발전한 지금도 여전히 가장 심각한 사회 문제"라며 "농가 인구의 평균 연령은 이미 임계점을 넘었고, 외국인 노동자들도 여러 이유로 농업 현장을 기피하고 있다. 식량안보와 직결된 먹거리 산업이 붕괴될 수 있다는 위기감 속에서 우리의 기술로 이 문제를 반드시 해결할 수 있다는 자신감이 있었다"고 강조했다.

'메타파머스'에는 이러한 청년 공학도들의 포부가 고스란히 담겼다. 파머스(Farmers)의 비욘드(Beyond)라는 의미를 담아, 사람과 로봇이 함께 짓는 새로운 농업을 지향함과 동시에 '다음 세대의 농부는 로봇이 될 것'이라는 패러다임의 변화를 상징한다. 로봇이 고되고 힘든 수확 작업을 대신하는 동안, 사람은 재배 의사결정, 브랜딩, 판로 개척 등 더 가치 있는 일에 집중하도록 돕는 것이 이들이 정의하는 핵심 가치다.

'인식률 99%' 독자적 그리퍼와 범용 SW로 타사 로봇과 차별화
메타파머스의 핵심 무기는 자율주행 기반의 딸기·오이 수확 로봇이다. 로봇에 탑재된 AI 비전 카메라가 사물을 스캔해 과일의 익은 정도를 판별하고 장애물을 피해 수확을 진행한다.

시장에서는 메타파머스의 로봇이 기존 수동 수확이나 경쟁사 로봇에 비해 높은 범용성과 정밀함을 갖췄다고 평가한다. 단일 작물, 단일 작업만 수행하는 기존 로봇들과 달리 메타파머스는 여러 작물과 다양한 작업에 유연하게 적용할 수 있는 범용 소프트웨어를 직접 구축했다.

특히 핵심 하드웨어인 '로봇손'(그리퍼)을 자체 개발한 점이 눈에 띈다. 잎과 열매가 밀집해 있는 딸기 온실에서는 좁은 공간을 파고드는 정밀 그리퍼가 필수적이며, 오이의 경우 줄기 사이 공간에서 한 손으로 잡고 한 손으로 자르는 인간의 '두 손 작업'을 로봇 한 팔로 구현해 내야 한다.

현재 현장 실증 데이터에 따르면 작물 인식과 판별 정확도는 99%에 달한다. 실제 수확 성공률은 80% 수준이다. 잎 뒤에 완전히 숨어있거나 로봇팔이 물리적으로 닿지 않는 한계 영역(20%)을 제외하면 밭에 있는 대부분의 작물을 완벽하게 수확하는 셈이다.

이규화 대표는 "오이를 수확할 때 숙련자는 5%, 비숙련자는 약 20%의 작물을 놓치는데, 현재 우리 로봇은 비숙련 노동자를 완벽히 대체하는 수준까지 올라왔다"며 "동일 시간을 기준으로 우리 로봇이 1~1.5인분의 몫을 톡톡히 해내고 있다"고 설명했다. 현재 메타파머스는 진천의 오이 농장(아이쿱)에 수확 로봇 2대를 보급했다.

또 충남 서산(에스피아그리)에선 약 5400평 규모의 스마트 온실에서 딸기 수확 로봇에 대한 실증 작업을 진행 중이다. 메타파머스는 인간이 낮 동안 다른 업무를 하는 사이와 새벽 시간에 로봇을 투입해 수확-선별-납품으로 이어지는 효율적인 농가 가동 프로세스를 만들어내고 있다.

농가 경제성 분석: 연간 인건비 감안 시 "2년이면 투자 회수 완료"
첨단 로봇이라 할지라도 ‘경제성’이 없다면 무용지물이다. 수천만 원을 지출해야 하기 때문에 경제성을 더 꼼꼼하게 따져봐야 한다. 이에 메타파머스 로봇 도입에 따른 기존 인건비 대체 비용을 산출했다.

이규화 대표 설명에 따르면 외국인 노동자 1인당 인건비는 연간 3000만(숙식 포함)~4000만 원(숙식 미포함) 소요된다. 수확 로봇 비용(약 7000만 원)과 24시간 작업이 가능하다는 점, 로봇 사용기한이 5년이라는 점 등을 감안하면 2~2.5년 이내에 투자금을 회수할 수 있을 것으로 분석됐다.

이규화 대표는 "오르고 있는 인건비와 인력난 등을 생각하면 충분히 투자 가치가 있다고 생각한다"며 "정부 보조금을 받을 수 있다면 회수 기간이 1년 남짓으로 줄어들 것"이라고 말했다.

실제 국가데이터처의 논벼(쌀) 생산비 조사 결과에 따르면 2010년 10만 335원이었던 노동비는 2025년 20만 4769원으로, 두 배 넘게 치솟았다. 한우 1마리(비육우 생체 600㎏ 기준)에 투입되는 고용노동비도 2010년 1만 9000원에서 2025년 4만 1000원으로 상승했다. 이처럼 농가 경영비 중 인건비 비중이 오르고 있는 만큼 농촌에서 로봇 도입을 통한 비용 절감 시도는 농가 자생력 확보의 현실적 대안으로 꼽힌다.

여기에 메타파머스는 초기 비용에 부담을 느끼는 농가들을 대상으로 구독형(RaaS) 모델을 제시했다. 농가에서 수개월간 구독 형태로 로봇을 도입해 실질적인 생산성 향상과 인건비 절감 효과를 체감한 뒤, 합리적으로 구매를 결정할 수 있도록 진입 장벽을 낮췄다.

다만, 스마트 온실이 아닌 기존의 노지 농가나 시설이 낙후된 일반 비닐하우스의 경우, 로봇의 자율주행 동선 확보가 어려워 당장 도입하기에는 한계가 있다. 이 대표는 "로봇의 성능을 100% 발휘하기 위해서는 농가의 표준화된 재배 환경 조성이 선행돼야 한다"며 "초기 진입 장벽을 낮추기 위한 방안을 고민 중"이라고 설명했다.
 

메타파머스의 기술은 수확을 넘어 모종 심기, 포장 등 전주기 자동화를 향해 가고 있다. 국책 과제(다부처패키지사업)를 통해 내년까지 잎따기(적엽) 및 열매 솎기(적과) 기술 개발을 완료한다는 계획이다. 농가의 일손이 가장 많이 가는 적엽 작업이 자동화되면 작물 관리 효율성은 극대화될 것으로 기대된다.

이규화 대표는 "연간 600조 원에 달하는 글로벌 농업 노동력 시장은 나라마다 작물이 다르고 자동화되지 않은 미개척지가 너무나 많다"며 "현재 상주 혁신밸리 내 온실에서 오이·토마토에 대한 실증을 이어가고 있으며, 스마트폰으로 조정 가능하며 사용자 앱을 개발 중"이라고 설명했다. 이어 "사과를 비롯한 과수 시장을 겨냥해 휴머노이드 양팔 로봇을 활용한 수확 및 적과 기술까지 확장하고 다른 과수까지 접목해 전 세계 과채류·과수 시장의 자동화 혁신을 리드하겠다"고 강조했다.