<방혜선 국립농업과학원 농업생물부장>
안녕하십니까? 농촌진흥청 국립농업과학원 농업생물부장 방혜선입니다.

바쁘신 중에도 오늘 브리핑에 참석해 주셔서 감사합니다.

오늘 브리핑에서는 국내 양봉산업의 지속 가능성을 위협하는 꿀벌응애 문제를 해결하고자 농촌진흥청이 개발한 세계 최초 인공지능 기반 꿀벌응애 실시간 검출장치 '비전(BeeSion)'을 소개하고 기대효과와 보급 계획을 말씀드리고자 합니다.

지난해 미국에서 전체 꿀벌 군집의 62%가 폐사하는 사태가 발생했습니다. 국내에서는 2022년부터 월동 꿀벌의 집단 폐사가 발생하고 있습니다. 이는 전 세계적으로 일어나는 꿀벌 집단 폐사 사례 중 일부에 불과합니다.

국제학술지 사이언스에서 밝힌 미국 꿀벌 폐사의 주요 원인은 꿀벌응애 감염과 그에 따른 바이러스 확산, 방제 약제 내성 증가입니다.

이는 기후변화로 인한 꿀벌응애 조기 대량 발생, 방제 약제 저항성, 꿀벌응애의 확산 등 국내에서 밝힌 원인과 일치합니다.

꿀벌응애와 그로 인한 꿀벌 폐사는 양봉농가에 경제적 피해를 주고 더 나아가 농업 전반에 큰 영향을 끼치는 심각한 사안입니다. 특히, 꿀벌은 수분 활동을 담당하는 주요 화분 매개자로 안정적인 꿀벌 관리와 관리체계 확보는 국가 농업 생산성 유지와도 직결됩니다.

기존에는 꿀벌응애를 눈으로 관찰하는 육안법, 꿀벌에 설탕을 뿌려 꿀벌이 설탕을 털어낼 때 꿀벌응애도 함께 떨어지는 것을 이용한 설탕법 등으로 꿀벌응애를 진단해 왔습니다.

그러나 이 방법들은 숙련된 양봉인도 벌통 하나에 30분 이상 걸릴 정도로 노동 집약적이고 비효율적이었습니다. 특히, 여름철 고온다습한 환경에서는 관찰과 방제가 더욱 어려워 적정 방제 시기를 놓치기 쉽습니다.

꿀벌응애 방제 시기를 놓치면 벌 무리 전체가 붕괴할 위험이 있습니다. 그래서 더 정밀하고 자동화된 꿀벌응애 조기 진단 기술이 필요한 상황입니다.

농촌진흥청은 강원대학교 모창연 교수 연구팀과 함께 인공지능 분석 기술, 딥러닝 알고리즘, 사양관리 데이터를 융합하여 정보통신 기술 기반의 실시간 고정밀 꿀벌응애 검출장치 비전(BeeSion)을 개발하였습니다.

이 장치는 벌통 내부 벌집판을 촬영한 영상을 인공지능 기술로 분석해 꿀벌응애를 비롯해 꿀벌 개체 수, 백묵병, 날개 기형 꿀벌 등 총 16개 항목을 자동으로 분석합니다.

분석 시간은 벌집판 한 장 기준 약 30초로 기존 방식보다 획기적으로 빠릅니다. 정확도는 꿀벌응애의 97.8%, 백묵병 89.4%로 지금 현장 실용화가 가능할 정도로 높습니다. 또한, 간단한 프로그램 구성으로 현장에서 누구나 손쉽게 활용할 수 있도록 했습니다.

연구진은 이 장치를 활용해 얻은 꿀벌응애 발생 밀도와 실제 벌통 내 꿀벌응애 개체 수의 분석값 간의 상관관계를 밝혔고, 이를 통해 꿀벌응애 방제 기준을 정량적으로 도출할 수 있었습니다.

예를 들어 벌집판 한 장당 꿀벌응애가 열 마리 미만이면 검사 주기 확대, 열 마리 이상이면 방제 필요, 30마리 이상이면 집중 방제 등 과학적 기준을 설정한 것입니다.

이는 정확한 꿀벌응애 밀도를 분석해 꿀벌응애가 없는데도 방제 약제를 사용하거나 밀도가 낮음에도 과하게 방제 약제를 쓰는 경우 꿀벌응애 피해가 아님에도 꿀벌응애 방제 약제를 사용하는 경우를 예방해 약제 오남용을 방지하는 데도 크게 도움이 될 것입니다.

이 장치를 실제 현장에 적용한 실증한 결과 벌통 150개 사용 농가 기준으로 연간 약 860만 원의 경제적 효과를 얻을 수 있었습니다.

장치 구매 비용인 400만 원은 1년 이내 회수가 가능합니다. 이번에 개발한 장치는 기술의 현장 적용을 넘어 농가소득 안정화와 자생력 강화를 위한 전략적 접근이 될 수 있습니다.

농촌진흥청은 올해 산업체 기술 이전을 통해 제품을 생산하고 현장 실증을 거쳐 2028년부터 전국 양봉농가에 본격적으로 보급할 계획입니다.

앞으로 농가별로 수집된 영상과 분석 결과를 데이터베이스화하고 양봉 사양관리 플랫폼과 연동해서 맞춤형 방제 달력, 생육 모니터링, 예방 알림 기능까지 확장해 나갈 계획입니다. 이는 양봉산업의 디지털 전환과 지속 가능한 농업 생태계 구축을 위한 디딤돌이 될 것입니다.

농촌진흥청은 양봉농가의 실질적 문제를 해결하는 기술개발은 물론, 생산성 향상을 중심에 둔 스마트농업 실현을 위해 앞으로도 최선을 다하겠습니다.

감사합니다.


<사회자>
지금까지 국립농업과학원 농업생물부 방혜선 과장님께서 꿀벌응애 실시간 검출장치 효과에 대해서 발표해 주셨습니다.

추가 자세한 답변은 양봉과 한상미 과장님과 강원대 교수님과 같이 답변드리도록 하겠습니다.

궁금한 사항 있으시면 질문해 주시면 감사하겠습니다.


[질문·답변]
※마이크 미사용으로 확인되지 않는 내용은 별표(***)로 표기하였으니 양해 바랍니다.

<질문> 두 가지 여쭤보고 싶은데요. 이번에 AI 장치로 인해서 이번에 860만 원 수익 증가 효과가 있는데 이 중에서 봉군 피해 비용을 줄이는 효과가 제일 큰 것 같아요. 그럼 그 말인즉슨 응애를 잘 찾아서, 여름에 잘 찾아서 가을에 월동으로 넘어가는 벌들을 잘 이렇게 보호할 수 있어서 다음, 내년도 봄에 벌들이 많이 사라지지 않게 되는 그런 효과가 가장 큰 수익이 되는 건지 그게 궁금하고요.

두 번째로는 2028년도에 뭔가 본격화가 되는 것 같은데 이게 다소 3년 정도 뭔가 이렇게 기간이 걸리는 이유는 뭔가 예산 문제라든지 이런 것들이 결부된 건지 궁금합니다.

<답변> 첫 번째 질문에 대해서 대답을 드리겠습니다. 저희가 비전 경제성 분석을 한 결과 저희 양봉농가 전체가 2만 7,000농가 정도 되는데 150봉 이상을 사육하는 농가를 기준으로 할 때 약 한 867만 원의 이익이 있는 것으로 계산이 되었습니다.

말씀한 바와 같이 이익 계산 분에는 꿀벌응애가 많이 발생해서 피해를 입히면 봉군 피해 비용을 15봉 정도로 생각을 하면 35만 원 정도로 계산했을 때 저희가 525만 원 정도로 계산이 되었습니다. 따라서 이런 비전을 활용했을 때 봉군을 유지함에 따라서의 경제적 비용, 또한 봉군이 유지되었을 때 양봉 산물을 봉군당 한 20만 원 정도로 계산했습니다. 15봉군으로 계산하면 한 300만 원의 이익이 있기 때문에 두 가지만 합한다, 라고 봐도 800만 원 이상의 비용이 저감되는 것으로 판단됩니다.

두 번째 질문하신 2028년까지의 시간이 왜 그렇게 걸리냐고 말씀하신 거는 저희가 기계를 지금 개발한 상태고 지금 현장 실증과 시범사업을 준비하고 있습니다. 그래서 그게 한 1~2년 정도 더 소요되면 농가 현장에 사용했을 때 보완해야 될 필요성이 있는 부분을 보완해서 저희가 2028년도에 전체적으로 보급할 계획을 가지고 있지만 좀 더 기술 이전이 올해 안으로 이루어질 수 있기 때문에 산업체에서 발 빠르게 움직이고, 또한 농가에서 그런 현장 실증이라든지 거치지 않음에도 불구하고 사용을 원하는 농가는 조금 더 그 시기를 당길 수 있을 것으로 생각됩니다.

<질문> 이게 비전이라는 장치가 국내 말고 국외에도, 해외에도 이런 비슷한 장치가 있는지 그게 궁금하고요.

또 하나는 현장 실증이 아직 안 끝났는데 기술 이전 완료하고 내년 상반기에 생산할 수 있는 건지가 궁금하고 기술 이전을 지금 할 수 있는 단계인지도 궁금하고요.

마지막으로는 초기 구입 비용이 400만 원이면 지금 양봉산업이 별로 발전적이지 않은데 너무 비싼 거 아닌가, 이런 생각이 좀 듭니다.

<답변> 마지막 부분부터 말씀드리면 지금 저희가 초기 계산한 게 400만 원 정도 되는데 사용하는 농가나 수요가 이렇게 많아지면 가격은 자동적으로 조금 다운이 될 수 있을 것 같습니다.

기술 이전 관련은 이 기계를 개발하신 모창연 교수님한테 답변을 듣도록 하겠습니다.

<답변> (모창연 강원대학교 교수) 감사합니다. 좋은 질문 감사드리고요. 기술 이전의 경우는 지금 산업, 현재 지금 장치를 개발했고 산업체에 기술 이전한 후에 그다음에 산업체에서 보완해야 될 부분들을 차근차근 하고 그렇게 하게 되면 저희가 단계적으로 저희 현장에서 보급할 수 있도록 하려고 계획하고 있습니다.

그래서 기술 이전이 올해 이전이 되면 충분히 단계적으로는 가능성이 있지 않을까, 그리고 저희가 특허 같은 경우도 국내특허, 국제특허를 지금 보급... 저희가 확보하고 있어서 충분히 가능할 거라고 생각됩니다. 그래서 추가적으로 저희가 보완해야 될 것들은 현장 실증을 통해서 단계적으로 좀 더 보완할 예정입니다.

<답변> 질문하신 것 중에 제가 하나 빠트렸는데 해외에서도 이런 기술을 개발하는지, 꿀벌응애 방제 관련은 전 세계적으로 가장 폐사의 원인이 되기 때문에 많은 나라에서 관심을 가지고 연구를 하고 있는 것으로 알고 있습니다. 그래서 우리가, 본 기술을 개발하는 건 우리가 세계 최초고요. 우리와 벌 사육 방식이 비슷한 중국이라든지 베트남 쪽으로도 이런 기술 관련해서 수출이 가능할 것으로 판단됩니다.

<질문> 궁금한 게요. 지금 아까 전에 2만 7,000농가 정도 된다고 했는데 지난겨울에 꿀벌응애 피해가 얼마 정도 있었는지, 농가 수하고 피해 규모라고 할까요? 몇 마리나 죽었는지 잘 모르겠지만 그 규모를 이렇게 좀 말씀 주실 수 있으실지요.

<답변> 저희가 전체 농가가 지금 2만 7,000농가고 봉군 수는 한 257만 봉군으로 계산하고 있습니다. 가장 꿀벌 폐사가 심했던 해가 2021년도에서 2022년 넘어오는 겨울이었는데 그때는 43%였고요. 작년 같은 경우에는 25% 정도로 저희가 월동 봉군 피해 조사를 했었습니다.

다만, 꿀벌 자연 감소가 10~15% 정도로 월동하면서 자연 감소가 되기 때문에 현재로 굉장히 심각한 수준은 2021년, 2022년 이후에는 나타나지는 않았지만 예년에 비해서는 조금씩 감소하는 경향이 있다, 라고 말씀드릴 수 있겠습니다.

<질문> 이번에 개발한 장치가 꿀벌응애를 판독을, 판별을 하는 원리는 어떻게 되는지 설명해 주시겠습니까?

<답변> (모창연 강원대학교 교수) 질문 감사합니다. 저희가 개발한 장치는 우선은 RGB 영상 기반으로 해서 인공지능으로 꿀벌과 꿀벌응애의 영상을 획득했습니다. 그래서 획득한 데이터는 꿀벌과 꿀벌응애의 벌집에 있는 게 10만 장 이상 그다음에 기타 다른 조건에 7만 장 이상, 17만 장 이상의 빅데이터를 구축한 후에, 그다음에 양봉 현장과 그다음에 태양광의 환경 조건에 대한 색상 변화 그리고 카메라 렌즈의 왜곡 보정과 같은, 왜곡 보정 모델을 개발해서 영상 처리를 최적화한 후에 양봉 개체를 개발할 수 있도록 하였습니다.

그리고 이 장치는 저희가 보시는 바와 같이 소비판을, 벌집을 고정대에 올려놓고 양면을 자동으로 측정한 후에 영상을 측정하는 장치가 되겠고, 여기에 들어가는 거는 저가형 CPU와 그다음에 꿀벌응애를 식별할 수 있는 가속기가 들어가 있는 장치가 되겠습니다.

그래서 꿀벌응애 같은 경우는 응애가 붙어 있는 것과 위에 등에 붙어 있는 것 그다음에 가려져 있는 것들, 작은 것까지 측정할 수 있도록 저희가 개발하였습니다.

<질문> 지금 보면 비전 이용해서 꿀벌응애 개체 수 및 방제 기준을 보면 검출 수와 응애 개체 수를 하면 1:4.4 정도가 나오는 것 같아요. 이거를 어떻게 1:1 정도 수준까지로 상향하는 걸 목표로 좀 더 개발하는 게 추진하는 건지, 아니면 현행 수준으로 그냥 유지하든 해서 좀 더 장치를 소형화한다든지 여러 가지 방향이 있을 거잖아요. 향후 개선 방향도 고민하고 있는 게 있는지 궁금합니다.

<답변> (모창연 강원대학교 교수) 우선은 지금 응애와, 방제 기준 같은 경우는 이 장치로 측정했던, 검사했던 것과 실제로 설탕법이라고 해서 꿀벌에 붙어 있는 응애를 털어내서 검사하는 거를 저희가 검증했습니다. 그래서 그걸로 상관관계를 만... 상관관계 식을 만들어서 했던 게 4.4배라고 해서 그거는 그대로 적용될 거라고 예상이 되고요.

그다음에 장치의 개선 같은 경우는 현재는 꿀벌응애와 그다음에 백묵병, 16개... 병해충과 같은 16개 개체에 대해서 저희가 판별할 수 있는데 앞으로는 바이러스 질병이나 그다음에 봉군 내에, 벌통 내에 있는 내부 환경 지표까지 확대해서 저희가 탐지할 수 있도록 할 계획을 갖고 있습니다.

<질문> 좀 더 부연해서 여쭤보면 지금 어쨌거나 저 벌통... 이거 벌통에 들어가는 저거 양봉하는 저 집기를 벌통 안에 한, 저게 한 5기, 6기 정도 들어가는 걸로 제가 알고 있는데 그러면 각각 빼서 저기에 올려서 측정하고 측정하고 측정하고 이렇게 해야 되는 방식인 거죠?

<답변> (모창연 강원대학교 교수) 네.

<질문> 그러면 그거를 샘플링을 해서 한다든지 좀 더 약간 효율화하는 방안도 있나요?

<답변> (모창연 강원대학교 교수) 지금 좋은 질문해 주셨습니다. 이게 실제로 양봉농가에서는 벌통을 가지고서 검사하는데 아까 30분 정도 소요가 됩니다. 그런데 이 장치로 하게 되면, 30분이라고 하면 사람이 직접 보게 됩니다. 보는 데 시간이 오래 걸려서, 그런데 이 장치로 하게 되면 올려놓고 측정만 하면 돼서 실제로 벌통 하나당, 벌집 하나당 30초 그리고 5개를 하게 되면 3분 정도 소요가 되는데 정리하는 시간까지 5분 내외로 됩니다. 그래서 실제로 6배 이상의 효과가 있어서 양봉농가에서는 올려만 놓으면 됩니다. 보는 걸 하지 않기 때문에 이 자체로만 해서도 큰 효과가 있는 상황입니다.

<질문> 한 가지 더 여쭤볼 게 있는데요. 그 꿀벌 폐사에 관해서는 그동안 전자파에 의한 것이라는 음모론 같은 것도 있었고 여러 가지 이상기후 영향이 있었다, 이런 얘기들도 그동안 굉장히 많이 나왔지 않습니까? 그런데 그런 거 다 근거 없고 꿀벌응애가 폐사의 원인이라고 보면 되겠습니까?

<답변> 저희가 농진청에서 2022년도 하고 발표를 한 번 한 적이 있는데요. 세 가지를 주 원인으로 보고 있습니다. 첫 번째가 꿀벌응애고, 꿀벌응애에 감염되면 계속 응애가 흡즙하기 때문에 꿀벌의 강건성이 굉장히 떨어집니다, 면역도 떨어지고 그래서 전반적으로 붕괴 현상이 나타날 수 있고요. 두 번째로 저희가 이상기상을 포함한 기후변화를 꼽고 있습니다. 그리고 세 번째로 등검은말벌이라든지 그런 천적에 해당되는 공격에 의해서 전반적으로 폐사의 원인을 보고 있습니다.

이것은 제가 보고드린 바와 같이 미국의 폐사 원인과도 첫 번째, 꿀벌응애로 주로 보고 있고 바이러스 감염이라든지 이런 거에게 꿀벌응애가 가해를 하겠고 전파를 하기 때문에 가장 큰 요인으로 보고 있습니다.

<질문> 전자파는 아니네요?

<답변> 전자파까지는 저희가 검토를 하지 않았습니다.

<질문> 꿀벌응애 이외에도 육안으로 확인할 수 있는 질병에도 비전 기술을 적용할 수 있을 것 같은데 이거 다른 작물이나 이런 다른 개체나 이런 걸로 준비하시고 계신 게 있으신지.

<답변> (모창연 강원대학교 교수) 다른 객체라고 하면 꿀벌을 벗어난 걸 말씀하시는 건가요? 지금은 저희가 꿀벌을, 곤충을 대상으로 지금 하고 있고 그중에 꿀벌이 되는데 곤충으로 확대할 수도 있을 것 같고, 그다음에 다른 식물 쪽에서 데이터 확보가 되면 충분히 확대 가능할 거라고 생각됩니다.

그리고 방금 말씀하신 꿀벌 중에서는 아까 응애나, 꿀벌응애나 백묵병, 날개 기형 꿀벌 등 다른 질병 같은 경우도 같이 검사가 가능합니다.

<질문> 꿀벌응애라는 게 기생충이잖아요. 이게 그러면 한 마리가 이게 들어오면 얘가 성충이 돼서 알을 까고 하면서 옆 마리에도 전염되는 방식이 되는 건가요?

<답변> (모창연 강원대학교 교수) 지금 알을...

<답변> 혹시 과장님이 한번 말씀.

<답변> (한상미 국립농업과학원 양봉생태과장) *** 양봉과장입니다. 벌집 안에서, 꿀벌응애는 벌집 안에서 생활을 합니다. 그래서 그 안에 들어와서 모든 생활사를 하고 그리고 꿀벌들이 보시는 바와 같이 성충 꿀벌의 날개에 붙는다든지 해서 다음에는 날아가서 다른 통에 또 기생을 하고 그런 관계들을 하고 있습니다.

<질문> 그러면 이게 한 마리가 들어왔을 때, 우리가 일반적으로 한 마리를 빼서 이거를 죽이느냐, 아니면 통을 폐사를 시키느냐 이것도 잘 모르겠는데, 예를 들어서 지금 보면 이게 검사 주기 확대, 또 이게 색깔별로 빨개지는데 이게 그러면 녹색이 되면 무조건 빨간색으로 가는 건 필연적인 것인지, 아니면 이걸 어떻게 관리를 해서 이게 응애가 확산되지 않도록 이게 되는 건지, 아니면 무조건 폐사를 시켜야 되는 건지도 몰라서요.

<답변> (한상미 국립농업과학원 양봉생태과장) 말씀드리겠습니다. 이거는 무조건 폐사시키는 거라고는 보지 않으셔도 되고요. 박멸의 개념이 아닌 공생관계인데요. 이거를 밀도를 줄이면 충분히 꿀벌들도 같이 다른 영향력을 주지를 않습니다. 그래서 빨간색으로 되는 부분에는 꿀벌들이 많이 폐사를 하게 되는데 보시는 바와 같이 주의 관계 그 정도만 유지를 하면 꿀벌의 생활사에는 영향을 주지 않습니다.

그래서 가장 중요한 거는 이 꿀벌응애가 너무 많이 과발생하지 않도록 농가들이 주의만 기울여 준다면 월동 꿀벌 폐사라든지 대량 폐사는 예방할 수가 있습니다.

<질문> 응애를 처리하는 약이, 약제가 따로 있다는 거죠?

<답변> (한상미 국립농업과학원 양봉생태과장) 네, 꿀벌에 필요한 거는 동물용의약품으로요. 지금 동물용의약품으로 등록이 돼 있어서 사용들을 하고 있습니다. 그래서 그런 약제를 사용할 수도 있고 농가에서 이렇게 주기적으로 검사를 해서 꿀벌들을 사양관리를 통해서도 방제를 할 수 있기 때문에 저희가 미연에 방지하기 위해서 약제를 사용하는 것보다는 농가 스스로 방제하는 것들이 꿀벌한테도 훨씬 더 유익하기 때문에 이 기기를 저희가 개발하게 됐습니다.

<답변> (사회자) 방제 사양관리에 대해서 답변드렸습니다. 추가 질문이 없으시면 오늘 브리핑은 이것으로 마치도록 하겠습니다.

꿀벌이 폐사하면 과수원의 열매를 결실 맺는 데 아주 손이, 사람 손이 많이 갑니다. 일일이 수정해야 되기 때문이죠. 그래서 우리 청에서는 꿀벌이 폐사하지 않도록 AI 기술을 활용해서 잘 방제토록 하겠습니다.

이상으로 많은 관심과 좋은 질문해 주신 기자 여러분께 진심으로 감사드리며, 추가 질의·답변 시간은 오찬 장소에서 가지도록 하겠습니다. 감사합니다.

<답변> 감사합니다.

<끝>

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