농촌진흥청이 돼지의 임신 여부를 보다 빠르고 정확하게 판정할 수 있는 인공지능(AI) 기술을 세계 최초로 개발했다. 이 기술은 특히 비전문가도 쉽게 사용할 수 있다. 기존의 복잡한 절차를 간소화해 양돈 농가에 실질적인 도움을 줄 것으로 기대된다.

▲ 세계 최초로 개발한 AI 기반 돼지 임신 판정 기술

기존의 돼지 임신 판정은 돼지의 행동을 관찰하고, 25 일령 이후 초음파 영상을 분석해 임신 여부를 확인하는 방식으로 이루어졌다. 이 과정에서 초음파 영상 판독은 관리자의 경험과 숙련도에 크게 의존하기 때문에 비전문가가 정확하게 임신 여부를 판정하기 어려웠다.

특히 비전문가의 경우 28 일령 이후에야 임신 여부를 판정할 수 있었다. 이는 임신 관리와 비생산일 수 감소를 위해 더 빠른 판단이 필요한 농가에 불리한 조건이었다.

이러한 한계를 극복하기 위해 농촌진흥청은 20만 점 이상의 고화질(5 MHz) 자궁 초음파 영상 데이터를 수집해 AI 학습을 진행했다. 이 과정에서 AI는 돼지의 임신 여부를 판별할 수 있는 알고리즘을 학습해 높은 정확도의 임신 판정 모델을 구축하게 되었다.

일반적으로 농가에서 사용되는 초음파 장비는 저화질(3 MHz) 영상 장비가 대부분이다. 이를 고려해 연구진은 23만 점의 저화질 자궁 초음파 영상을 추가로 수집하고, 저화질 영상의 질을 개선하는 기술을 적용해 AI 모델을 학습시켰다.

이렇게 개발된 AI 모델은 농가 보급형 돼지 임신 판정 프로그램으로 발전되었으며, 현장에서 사용하기에 적합한 기능을 갖추게 되었다.

새롭게 개발된 이 프로그램은 초음파 장비를 사용해 어미돼지의 복부 영상을 10초 이상 촬영한 뒤, 해당 영상을 AI가 분석해 임신 여부를 자동으로 판정하는 방식이다.

이 기술은 인공수정 후 22∼25 일령 사이에 95% 이상의 정확도를 보인다. 기존의 판정 방법보다 신속하고 정확하게 임신 여부를 확인할 수 있게 한다. 특히 임신 초기인 18∼21 일령에서도 88.4%의 정확도를 보여, 임신 판정 시기를 더 앞당길 수 있는 가능성을 제시했다.

이 기술은 초음파 영상 판독에 익숙하지 않은 영농 후계자나 외국인 근로자 등 비전문가도 쉽게 사용할 수 있어, 농가의 인력 관리 효율성을 크게 높일 수 있다.

또한, 임신 여부를 빠르게 판정할 수 있어 임신한 돼지의 건강관리를 보다 일찍 시작할 수 있어, 임신하지 않은 돼지는 신속하게 재 인공수정을 통해 비 생산일 수를 줄일 수 있다. 이로 인해 사료비 절감과 더불어 농가의 경제적 이익도 증대될 것으로 예상된다.

농촌진흥청은 이 기술과 관련해 돼지 임신 진단을 위한 딥 러닝 모델의 트레이닝 장치 및 임신 진단 장치 등 3건의 특허를 출원했다.