[현장]5G시대, 무인 트랙터가 밭 갈고 AR로 수리 '성큼'

[아이뉴스24 김문기 기자] 추수가 끝난 논에 트랙터가 덩그러니 서 있다. 누가 탄 것도 아닌데 시동이 걸리고 주행을 시작한다. 좌우 회전을 하며 눈 앞에 와 주행을 멈춘다.

LG유플러스(부회장 하현회)는 29일 경기도 고양시 일산서구 법곳동 농지에서 U+5G 트랙터 원격제어와 무인경작, 원격진단에 대한 시연을 진행했다.

직접 찾은 현장에는 한 대의 LS엠트론 트랙터가 앞쪽에, 또 다른 트랙터가 저 멀리 자리를 잡고 시연이 시작하기를 기다리고 있는 상태였다.

LG유플러스는 5G 무인경작 시대를 열기 위해 트랙터를 제조하고 있는 LS엠트론과 사물인터넷(IoT) 증강현실(AR) 솔루션에서 두각을 나타내고 있는 미국 PTC와 함께 솔루션을 개발했다.

원격 작동을 위해 LS엠트론은 기존에 기계식으로 작동되던 운전시스템과 브레이크 시스템을 전자식으로 개발했다. PTC는 비전문가도 AR의 도움을 받아 수리를 할 수 있는 애플리케이션을 도입하는데 노력했다. LG유플러스는 5G 기반의 초정밀 측위 시스템인 GPS-RTK와 5G 통신 솔루션을 접목시키는데 집중했다.

이같은 협업을 통해 스마트폰으로도 원격무인 경작 및 자가수리점검이 가능한 트랙터를 개발해내는데 성공했다.

◆ '원격검진' 위한 최첨단 기술 집약…웨어러블 AR 진화 기대

우선 AR 진단부터 시연됐다. 태블릿 화면에 트랙터를 일치시키면 좌우측 빈 공간을 통해 트랙터 상태 데이터 모니터링, 주요 부품분해, 부품 교제 매뉴얼 등이 배치된다. 태블릿 화면은 PC와 대형TV에 연결돼 참석자들이 좀 더 잘 볼 수 있도록 설치했다.

화면에 나타난 트랙터 상태로는 대기온도와 연류 수분, 시스템 입력, 리프트암 위치센서, 수평센서, 클러치 페달 등이 정상 작동되는지를 표시해준다. 이 중 클러치 페달에 이상이 발견됐다. 이상유무를 수리하기 위해서 AR로 수리 과정을 실제 부품 이미지로 상세하게 설명해준다.

원격진단은 5G와 IoT, 디지털트윈, AR 등의 첨담기술이 집약된 서비스다. 디지털 트윈이란 현실세계의 제품을 디지털 이미지로 3D 모델링하고 현실 제품에 부착된 센서 정보를 실시간으로 수집해 현재 제품의 상태를 사이버상에서 시뮬레이션해 상태 모니터링 및 품질을 예측하는 기술이다.

현장에서는 태블릿이 아니라 마이크로소프트 홀로렌즈 AR 기기를 직접 착용하고 수리를 하는 장면을 연출했다. 향후 AR 디바이스로도 자가 수리가 가능할 것으로 보인다.

◆ 트랙터 원격경작 가능성 확인

저 멀리 위치한 트랙터를 원격제어하기 위해서는 스마트폰으로도 가능하지만 시연을 보다 극대화하기 위해서 서울 마곡 연구소에 위치한 트랙터 모형 조종관을 직접 가져왔다.

무인경작 트랙터는 5G 기반의 초정밀 측위 시스템인 RTK가 적용됐다. 위성에서 전달한 GPS 신호를 전국단위 기준국이 받고, 이를 통신망을 이용해 실제 위치와 대비해 보다 정확한 거리 측정을 보정하는 방식이다. 기준국은 국토정보리지원이 세워놓은 60여개소를 이용한다.

트랙터의 시야는 풀HD 카메라를 통해 5G로 전송, 스마트폰 등에서 볼 수 있다. 원격운행도 가능하지만 관제 화면에 띄운 지도에 작업 경로를 설정하면 설치된 경로에 따라 트랙터가 자동으로 움직인다.

즉, 5G가 트랙터의 보다 정확한 위치와 지연없는 제어가 가능하게 돕는 것뿐만 아니라 트랙터가 진행하는 방향을 사용자에게 보여주는 등 전방위적으로 쓰이게 된다.

다만, 현장에서는 몇 가지 제한요소들이 있어 완벽한 5G 시연은 어려웠다. 5G 영상 전송과 5G 원격제어 간 만약에 있을 수 있는 충돌을 방지하기 위해 영상은 5G를, 원격제어는 LTE 망을 이용했다. 5G 영상전송은 시연 도중 디코더 에러가 발생해서 직접 경험하기는 어려웠다.

이 때문에 시연은 원격 운영자가 직접 트랙터의 움직임을 보면서 주행했다. 5G 전송 영상은 캡쳐 화면으로 대체했다.

이러한 제한 때문인지 측위 시스템을 이용한 작업 경로 자동운전은 시연에서 제외됐다. 뒷편에 부착된 로터리 장비가 밭을 갈아야 했으나 원격 지원이 안돼 따로 조종자가 탑승해 이를 내리기도 했다. 결과적으로 경작이 아닌 이동만 보여준 셈이다.

현장 관계자는 "5G 전송간에 만약에 모를 충돌을 방지하기 위해 시연에서는 LTE를 이용했으나 향후 5G 네트워크 슬라이싱 등을 통해서 완벽한 5G 서비스가 가능할 것"이라며, "내년 시범사업부터는 5G 원격제어가 수월할 것"이라고 말했다.

한편, LG유플러스는 이번 시연을 기반으로 그룹의 자매사와 관계사, 전문업체 등과 협업해 스마트팜 분야 서비스 분야를 확대할 계획이다. 트랙터 외에도 콤바인, 이앙기 등 농기계와 포크레인, 지게차 등 이동형 장비까지 적용을 확대한다.