"돼지가 비명을 질러요" AI가 가축 감염병 알려준다

국내 연구진이 가축 사육·질병 상황을 통합 관리할 수 있는 정보통신기술(ICT) 플랫폼을 개발했다. 가축의 건강 상태를 점검하고 감염병을 차단하는 데 유용하게 쓰일 것으로 기대된다.

한국전자통신연구원(ETRI) 구제역대응융합연구단은 구제역 등 가축 질병 현황을 모든 주기에 걸쳐 효율적으로 관리할 수 있는 플랫폼과 관련 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

ETRI 연구진이 개발한 가축 전염병 통합 관리 플랫폼, 아디오스(ADiOS). [사진 ETRI]

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ETRI, 가축 질병 통합 관리 플랫폼 개발

국내 축산업은 고령의 종사자가 많고 동물을 밀집 사육한다는 특징이 있다. 가축 상황을 빠르고 정확하게 파악하기 어려워, 전염병이 돌면 급속도로 확산하는 경우가 많다. 실제로 농가에 구제역이나 아프리카돼지열병 등이 돌아 감염된 소·돼지 등을 법적 절차에 따라 살처분(殺處分)하는 일이 종종 벌어진다.

ETRI 연구진은 이런 문제를 해결하기 위해 아디오스(ADiOS·Animal Disease management Operating System)를 개발했다. 아디오스는 우선 인공지능(AI)이 딥러닝(deep learning·심층기계학습) 과정을 거쳐 정상적인 상황에서 가축의 움직임이나 소리가 어떤지 학습한다.

이어 센서를 활용해 가축이 질병에 걸렸을 때 내는 소리와 행동 변화 관련 데이터를 실시간 수집한다. 만약 가축이 평소와 다른 비명소리를 내거나 이동하는 모습이 평소와 다르다는 징후를 AI가 감지하면, 알림 장치를 통해 알려준다.

이동규 ETRI 선임연구원과 김대회 ETRI 선임연구원이 가축과 환경을 실시간으로 모니터링하고 있다. [사진 ETRI]

예를 들어 돼지생식기 호흡기증후군에 걸린 돼지는 움직임이 평소보다 둔해지는 경향이 있는데, 돼지의 활동성을 정량화해 특정 범위를 벗어날 경우 이를 감지하는 식이다.

또 돼지 사육장에서 발생하는 소리에서 잡음을 제거하고, 돼지가 내는 소리도 수집한다. 발성음 주파수 정보 분석을 통해 돼지가 기침한다거나 비명을 지르면 이를 모니터링할 수 있다. 예컨대 흉막폐렴에 걸린 돼지는 발성음이 증가하는데, 비정상 발성음 감지 기술로 인식이 가능하다.

유한영 ETRI 구제역대응융합연구단장은 “아디오스는 소·닭 등 다양한 가축과 아프리카돼지열병(ASF)·고병원성조류인플루엔자(HPAI) 등 다양한 질병에도 얼마든지 기술 확장·적용이 가능하다”며 “가축의 질병을 관리해 건강한 가축 사육 환경이 조성되면 한국 축산업의 경쟁력이 강화할 것”이라고 말했다.

정재영 ETRI 책임연구원이 지능형 영상 분석 기술을 활용해 농가에 방문한 차량을 인식하고, 탑승 인원 정보를 검출하고 있다. [사진 ETRI]

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인공지능이 가축 이상 징후 조기감지

아디오스는 이상징후가 발생한 농가로 방역관을 파견한다. 방역관은 진단 키트로 실제 질병 감염 여부를 판단한다. 연구진은 여기서 사용할 수 있는 진단키트도 개발했다. 현재 상용화한 기술보다 감도가 10배 높고 검사 시간은 절반 이하로 단축한 키드다.

연구진이 개발한 키트를 활용해 측정한 데이터는 아디오스로 즉시 송출된다. 방역관의 주관이 개입되지 않은 데이터를 수집하기 위해서다.

연구진은 데이터를 무선으로 전송할 수 있는 통신장치(비컨·Beacon)와 관련 애플리케이션, 전자소독필증 등 방역관의 데이터 수집을 지원하는 다양한 장비도 개발했다.

ETRI가 개발한 아디오스(ADiOS)의 작동 원리. 지능형 영상 분석기술과 음성 센서를 통해 가축의 이상징후를 분석한다. [사진 ETRI]

아디오스는 현재 돼지 농장에 적용해 구제역에 대응할 수 있는지 기술 실증 작업을 진행 중이다. 향후 기존 농림축산검역본부가 운영 중인 국가가축방역통합시스템(KAHIS)과 연동할 예정이다. 하태식 대한한돈협회 회장은 “아디오스로 질병 관리는 물론 악취·분뇨 관리도 가능하다”며 “농가 소득 증대에 기여할 것”으로 기대했다.

문희철 기자 reporter@joongang.co.kr