• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.563-569
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• 2018

본 논문은 아두이노를 기반으로 윈도우 팜 수경재배를 자동으로 모니터링하는 시스템의 구현에 관한 논문으로 4차산업혁명의 아이콘으로 떠오르고 있는 아두이노의 오픈소스를 활용한다. 창문형 수경재배를 의미하는 윈도우 땅은 도시에서의 바쁜 일상에서 벗어나 식물을 재배하고 싶은 사람들의 욕망을 채울 수 있는 대안으로 제시되고 있다. 본 논문에서 제안한 시스템은 아두이노 우노 보드와 4채널 모터쉴드, 그리고 온습도, 조도센서, 리얼타임 클럭모듈을 이용하여 창문형 수경재배 환경을 실시간으로 자동 모니터링하는 시스템을 개발하였다. 수경재배를 위한 모듈은 다양한 형태로 발전되어 왔으나 대부분 일반천원과 모터 등을 활용하기 때문에 전력사용량이 높다. 그리고 자동으로 모니터링 하는 시스템이 아니기 때문에 관리자가 늘 시스템의 동작상태를 관리해야 하는 단점이 있다. 본 시스템은 IOT 센서로 활용되고 있는 온습도, 조도센서를 활용하여 식물의 생장환경에 가장 적절한 물공급 체계를 갖추고 있다. 또한 리얼타임 클럭모듈을 이용하여 계절과 시간에 맞는 물공급을 조절할 수 있다. 그리고 본 시스템은 라즈베리파이3와 아두이노 우노를 이용하여 Linux환경에서 스케치 코프로 구현하였다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1992년도 학술논문발표요지
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• pp.29-30
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• 1992

최근 근권의 산소부족 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 수경능법으로서 분무경에 관한 관심은 매우 높으며 분무경의 우수성이 실증적으로 제시되고 있으나 분무경의 경우 고압을 필요로 하므로 장치가 복잡해지거나 엽체류의 경우 분무노즐과의 거리에 따라 생장이 균일하지 않는 문제점을 갖고 있으므로 분무경과 같이 근권산소 문제를 근본적으로 해결하는 효과를 가지면서도 취급 및 관리가 편리한 수경시스템의 개발이 절실히 요구되고 있다. (중략)

• 생물환경조절학회지
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• 제19권4호
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• pp.183-188
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• 2010

본 연구는 딸기의 수경재배에서 증발냉각방식을 이용하여 배지의 지하부 온도를 관리할 수 있는 냉각시스템을 개발하고 고온기 온실내 기온에 따른 배지내 온도분포 특성을 분석하고자 다공질 필름 덕트법, 배지 상면 기습부직포 멀칭법, 투수부직포 재배조 표면 증발법의 3가지 냉각시스템에 대하여 배지냉각특성을 시험하였다. 그 결과 투수부직포 재배조 표면 증발법의 경우 온실내 기온 $35^{\circ}C$인 배지표면의 온도와 상대습도 50%일 때 재배조 표변의 부직포의 온도는 $27^{\circ}C$로 니타났으며, 뿌리가 많이 분포되어 있는 배지내 온도는 $28{\sim}30^{\circ}C$ 정도로 나타나 외기온에 비하여 $5{\sim}7^{\circ}C$ 정도로 기장 크게 강하되었다. 따라서, 투수부직포 재배조 표면 증발법이 가장 효율적인 배지냉각 방법이라고 판단된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.231-242
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• 2014

지구 온난화로 인한 급격한 기후 변화로 인해 단위 면적당 작물의 생산성 향상 및 고품질 작물 재배에 관심이 고조되고 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 담액 수경방식이나 인공광원을 이용한 수경재배 방식이 아닌 광원 트래킹 기법을 적용한 양액 순환 방식의 수경재배기 제어 관리 시스템을 제안한다. 제안하는 수경재배기는 일정한 양의 양액과 물을 수로로 흘려보내 순환시키는 형태인 양액 순환 방식과 수경재배기 하단 부분의 작물도 지속적인 광합성 작용이 가능 하도록 피라미드 형태의 다단구조식으로 설계한다. 아울러 광원 트래킹 기법은 기존 2축, 4축 센서 방식이 아닌 태양광의 그림자를 추적하기 위한 중심축 센서 방식의 5축 센서 방식으로 설계한다. 본 논문에서 제안한 수경재배기를 통해 기존 연구에서 소개되지 않은 광원 트래킹 기법은 작물에 지속적인 광합성 작용으로 작물의 생장 속도를 단축시킬 수 있었으며, 피라미드형태의 다단식구조로 상, 하단 구분 없이 모든 작물이 동일한 형태의 생육환경을 제공받을 수 있어 단위 면적당 높은 작물 생산량이 예상된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.188-194
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• 2006

1920년대 후반 상업적인 수경재배 실용화 가능성이 제시된 이래 수경재배는 고효율 농업생산 방식에서 최근에는 친환경 농업생산 시스템으로 자리를 잡고 있다. 이러한 수경재배에서 식물 생장의 양적 질적 측면에서 정확한 급액관리가 중요하다. 그러나 기존 시간제어나 일사량제어로는 정확한 급액관리가 불가능하여 새로운 급액관리 시스템의 개발이 시급한 실정이다. 본 논문에서는 먼저 이러한 급액관리의 특징 및 필요성에 대해 간략히 살펴본 후 자동제어방식의 친환경 급액관리 시스템을 구현하고자 한다. 급액관리 시스템은 전자 제어방식의 자동화 시스템으로 발전시킴으로써 기존의 수동식 배액 제어법의 문제점을 해결할 수 있다. 뿐만 아니라 작물별 생태 특성을 고려하여 여러 종류의 작물들에 적용할 수 있으며, 배지 내 수분 함량을 실시간으로 측정하여 급액관리를 함으로써 기존의 한계를 극복할 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.536-537
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• 2019

작물의 생육에 따라 적기에 필요한 양만큼의 양분을 공급해 최고의 생산성을 올릴 수 있는 수경재배는 정보통신기술(ICT)을 융·복합한 스마트 농업 형태로 전환되고 있으나, 기술 발전에도 불구하고 여전히 환경 및 경제성 문제 등 많은 개선점을 가지고 있다. 본 논문에서는 딸기 수경재배지의 환경 데이터 및 생육 데이터를 수집하고, 터치스크린과 스마트폰을 통하여 배양액의 배액량, pH, EC, 온도, 습도를 실시간 및 정한 기간에 따라 모니터링이 가능한 수경재배 소규모 온실을 위한 SBC기반의 모니터링 시스템을 제안한다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제45권4호
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• pp.19-26
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• 2008

본 논문은 PLC를 이용하여 화훼재배, 수경재배, 비닐하우스재배 둥에 응용할 수 있는 원격제어장치를 개발하였다. 정보처리 및 자동화 분야의 급속한 발전으로 원격공장 자동화, Home Automation 등이 개발되어 실용화 되었으나 높은 가격으로 인한 경제적인 문제로 농업 응용분야에 적용하기에는 어려움이 많다. PLC를 이용하여 간단한 모듈로 고가의 시스템의 기능을 대체함으로서 경제성이 뛰어난 제품을 개발하였고 화훼재배, 비닐하우스 등 농촌지역의 자동화 시스템 개발의 가능성을 보였다. 모터제어기술, 마이크로프로세서, PLC프로그래밍, 무선 인터페이스 기술을 종합적으로 구현하여 본 자동화기술 시스템의 응용 모듈을 개발함으로써 화훼재배, 수경재배 둥과 같이 사람의 출입이 제한되고 작업이 어려운 곳에 원격제어를 통해 효과적으로 시스템을 제어할 수 있도록 하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.55-62
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• 2024

본 논문에서는 HMI 디스플레이를 활용하고 IoT 기술을 이용한 박막식 수경 재배 방식의 식물재배기를 제안한다. 기존의 식물재배기는 토양 기반의 재배로 관리가 어렵고, 개방된 재배 환경으로 인해 환경조건 최적화가 어려웠다. 또한 즉각적인 제어가 어려워 식물재배의 성장이 지연되어 식물재배에 대한 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, MCU와 센서를 연결하여 재배 환경을 구축하고, HMI 디스플레이와 연동하여 환경정보를 확인하고 빠르게 제어할 수 있게 구현하였다. 또한, 환경정보의 변화를 최소화하기 위해 케이스를 적용하였다. 박막식 수경 재배시스템 구현으로 토양에 관한 관리를 편하게 하였고 동작과 제어를 통해 기능성을 높였으며, 디스플레이를 통해 환경정보를 쉽게 파악할 수 있다. 기존 재배기와 수경재배기에서의 작물 재배 실험으로 성장이 빠른 효과성을 확인하였다. 향후 연구 방향으로는 재배 환경정보 전송 및 저장, 비전 카메라를 활용한 성장 정보를 연동하고 비교하여 생육 정보를 최적화할 것이다. 이를 통해 효율적이고 안정적인 식물재배할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1993년도 봄 학술논문발표요지
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• pp.12-13
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• 1993

우리나라의 기상입지 특성상 여름철 온실 내에서 작물의 정상생육을 기대하는 것은 곤란하므로, 주년재배를 위한 여름철 온실내 환경의 호적화는 온실재배 당면의 연구과제라 할 것이다. 더우기 막대한 일사부하로 인하여 온실냉방은 경제적으로 불가능한 실정이므로 다른 방법을 강구해야 한다. 그런데 수경재배에 있어서는 비교적 근권부환경의 조절이 쉬우므로, 온실의 충분한 환기 및 차광과 더불어 양액의 냉각을 통하여 작물의 고온스트레스를 줄임으로써 안정생산을 가능하게 할 수 있을것으로 생각한다. (중략)

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1998년도 정기총회 및 학술논문 발표요지
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• pp.158-161
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• 1998

고품질 청정채소에 대한 소비자의 선호가 높아지고 있어 신선채소의 규격생산, 주년 대량생산이 가능한 양액재배 방식을 근간으로 한 식물공장이 21세기 새로운 원예작물 생산시스템으로 대두되고 있다. 이들 생산시스템의 최적환경이 구명되어 있지 않은 실정으로 채소의 품질과 비용면에서 효율성 제고의 필요성이 제시되고 있다. (중략)