숙련 기술을 갖춘 전문가에 의해 행해지던 모돈 임신 판정을 비전문가도 비교적 쉽게 할 수 있는 길이 열렸다. 농촌진흥청(청장 권재한)은 인공지능(AI) 기술을 활용해 비전문가도 빠르고 정확하게 모돈 임신 여부를 판정하는 ‘인공지능 활용 돼지 임신 판정 기술’을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.

일반적으로 돼지 임신 여부는 관리자가 인공수정 후 21일령부터 모돈 행동을 관찰하고 태낭이 잘 보이는 25일령 이후 자궁 초음파 영상을 판독해 확인한다. 하지만 초음파 영상 판독은 관리자의 숙련도에 따라 임신 판정 가능 시기와 정확도가 크게 좌우되고, 비전문가의 경우 28일령 이후에나 임신 여부를 판정할 수 있다.

연구진은 20만점 이상의 고화질(5MHz) 자궁 초음파 영상 정보(데이터)를 수집하고 인공지능 학습을 수행해 임신 여부를 확인할 수 있는 연산 방식을 적용한 인공지능 모델을 만들었다. 아울러 양돈 현장에서 주로 사용하는 저화질(3MHz) 자궁 초음파 영상 23만점을 수집해 저화질 영상 개선 기술을 적용하고, 인공지능 모델(모형)을 학습시켜 농가 보급형 돼지 임신 판정 프로그램을 개발했다.

초음파 장비로 모돈 복부 초음파 영상을 10초 이상 찍은 다음 프로그램을 작동시키면 임신 여부를 인공지능이 판정해 알려준다. 인공수정 후 22~25일령 기준으로 95% 이상의 정확도*를 보였다.

* 개발 기술의 임신 기간별 판정 정확도: (18∼21일) 88.4%, (22∼25일) 95.7%

농촌진흥청은 이 기술을 활용하면 영농후계자, 외국인 근로자 등 비전문가도 돼지 임신 여부를 손쉽게 확인할 수 있다고 밝혔다. 임신 판정까지 걸리는 시간은 짧고, 정확도는 높으며, 잦은 인력 교체나 전문인력 부족으로 어려움을 겪는 농가의 업무 효율을 개선할 수 있다고 덧붙였다. 또한 임신 판정 시기가 빨라지면 그만큼 임신한 돼지의 건강관리 기간이 늘어나 생산성 향상을 꾀할 수 있게 된다. 특히 임신하지 않은 돼지는 재 인공수정을 통해 비생산일수를 줄일 수 있어 사료비 절감 효과도 거둘 수 있다.

농촌진흥청은 ‘인공지능 활용 돼지 임신 판정 기술’과 관련해 3건의 특허를 출원*했으며, 희망 업체를 대상으로 기술이전 할 계획이다. 또한 인공지능 모형을 고도화해 돼지의 발정주기 이전 시점인 임신 18∼21일령에 95% 이상의 판정 정확도를 확보할 계획이다.

* 특허출원 :  돼지 임신 진단을 위한 딥 러닝 모델의 트레이닝 장치, 트레이닝 데이터 생성 장치, 임신 진단 장치 및 그 방법들(10-2024-0100652) 등 3건

현장 실증에 참여한 디디팜 농장 이창번 대표(경기도 연천군)는 “외국인 근로자 등 비전문성 인력이 자궁 초음파 영상을 판독할 수 있도록 교육하는 데 많은 시간과 노력이 들었는데, 이 기술은 쉽고 안정적으로 임신 판정이 가능해 큰 도움이 된다”고 전했다.

농촌진흥청 국립축산과학원 임기순 원장은 “임신 판정 외에도 모돈 체형관리, 아기 돼지 위험 감지 등 다양한 인공지능 기술 개발을 추진하고 있다”며 “앞으로도 생산성을 높이고 사육 비용은 줄일 수 있는 스마트팜 기술을 확대해 양돈농가의 경쟁력 강화에 기여하겠다”고 말했다.