딥러닝 기반의 인간의 감정인식 기술 덜익은 토마토까지 골라냅니다. KIRD국가과학기술인력개발원

“스마트팜은 농산업계의 많은 문제의 해답처럼 여겨집니다. 2019년 8대 혁신성장 분야의 과제이기도 했죠. 하지만 스마트팜이라는 멋진 해결책을 도입할 수 없는 농가도 많습니다. 아니, 정확히는 농가에 맞는 스마트팜 기술이 필요한 실정입니다.”

우리나라의 농가 중 80%는 스마트팜 적용이 어려운 중소형농가이기 때문이죠. 또 사람이 농작물을 선별해야 해 전체 농업 생산비에서 인건비의 비중이 매우 높다는 문제도 갖고 있습니다. 특히 토마토는 생산비 중 인건비의 비중이 40%가 넘는데요.”

“장인훈 박사는인건비를 줄일 수 있는 중소형규모 농가 맞춤 스마트팜 기술이 필요하다고 생각했고, 연구팀과 인공지능 기반 토마토 숙도 판별기술을 개발했습니다. 바로 그가 연구하던 딥러닝 기반 얼굴 감정인식 기술을 이용해서 말이죠.”

“연구팀은 토마토 전문가가 분류한 토마토 실물 이미지를 인공지능에게 반복 학습시켰습니다. 컴퓨터는 6단계로 구분된 토마토의 색을 기초데이터로 딥러닝 기술을 이용해 스스로 학습했죠. 인공지능의 토마토의 숙도 판별 성적은 어떨까요?”

""토마토는 수확 후에도 익는 후숙 과일로 숙도 모니터링이 필수입니다. 사람은 75%, 기존 알고리즘은 80% 정도를 인식하는데, 딥러닝 기반 영상처리기술을 이용하면 평균 96%까지 인식할 수 있습니다.” 장인훈박사가 밝히는 토마토 숙도 판별기술의 성적입니다.”

“장박사는 높은 성적을 자랑하며 "높은 생산성을 얻으려면 숙도 모니터링과 이에 맞춘 분류가 필수다. 기존 노동력 투입을 크게 줄일 수 있을 것이다"고 덧붙였습니다. 또 후속연구로 작업관리 시스템과 연동가능한 무인 이송로봇을 개발했습니다.”

“무인 이송로봇은 작업자를 따라다니며 수확물을 운반하고, 정보를 수집합니다. 날씨 등 환경요소와 재배정보를 영농일지로 전송해 농가의 재배과정을 기록하고 분석합니다. 아주 똑똑한 로봇이죠? "

“토마토 선별에 쓰인 딥러닝 기반 얼굴 감정인식 기술은 장인훈 박사팀의 주 연구 과제였습니다. 인간의 학습능력을 모방할 뿐만 아니라 인간의 감정을 인식하고 대응하는 안드로이드 소셜로봇 '에버(Eve-R)4'를 개발한 바 있습니다.”

“에버는 딥러닝 기반 인공지능으로 얼굴자료를 학습해 인간감정을 인식하고, 얼굴의 30개 모터로 사람처럼 다양한 표정도 짓습니다. 사람과 감정을 교감하는 소셜로봇의 탄생이죠. 로봇 하드웨어 연구와 감정인식 딥러닝 인공지능 연구가 만나 얻어낸 융합기술 입니다.”

“장인훈 수석연구원은 “기존 로봇들이 사람의 육체적인 수고를 도왔다면, 앞으로는 정신적인 수고를 덜어줄 것"이라고 말합니다. 소셜 로봇이 감정노동에서 사람을 대신할 수 있는 것이죠.”

“일본에서는 빠른 고령화, 1인 가구의 급격한 증가에 따른 인간의 정서 문제의 대안으로 소셜로봇이 떠오르고 있습니다. 우리의 미래도 다르지 않겠죠. 장인훈 박사는 로봇과 인간이 서로의 감정에 공감하고 공존할 수 있는 미래가 펼쳐질 날을 기대하고 있습니다.”

“표정을 익히는 딥러닝 인공지능으로 중소형 농가의 어려움을 달래주는 기술을 개발한 장인훈 박사. 분야의 경계를 허문 융합연구로 가능성과 해답을 찾아낸 장인훈 박사의 앞날이 기대됩니다.”