• 산업경영시스템학회지
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• 제45권4호
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• pp.180-186
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• 2022

Agrophotovoltaic (APV) system is an integrated system producing crops as well as solar energy. Because crop production underneath Photovoltaic (PV) modules requires delicate management of crops, smart farming equipment such as real-time remote monitoring sensors (e.g., soil moisture sensors) and micro-climate monitoring sensors (e.g., thermometers and irradiance sensors) is installed in the APV system. This study aims at introducing a decision support system (DSS) for smart farming in an APV system. The proposed DSS is devised to provide a mobile application service, satellite image processing, real-time data monitoring, and performance estimation. Particularly, the real-time monitoring data is used as an input of the DSS system for performance estimation of an APV system in terms of production yields of crops and monetary benefit so that a data-driven function is implemented in the proposed system. The proposed DSS is validated with field data collected from an actual APV system at the Jeollanamdo Agricultural Research and Extension Services in South Korea. As a result, farmers and engineers enable to efficiently produce solar energy without causing harmful impact on regular crop production underneath PV modules. In addition, the proposed system will contribute to enhancement of the smart farming technology in the field of agriculture.

• 한국환경농학회지
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• 제42권1호
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• pp.14-20
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• 2023

Light is an important factor that influences the growth and development of flowering plants. The present study investigated the effects of in vitro acclimatization to different light colors (white light (WL; control), blue light (BL; 447 nm), green light (GL; 519 nm), and red light (RL; 667 nm)) on the growth of petunia (Petunia hybrida) and of hardening cultivation of plant transferred form in vitro to a greenhouse under sunlight. Compared to the control, the shoot length and leaf width of Petunia increased by 42% and 11.7%, respectively, after acclimatization to BL and the shoot growth increased by 29.3% after acclimatization to RL. The chlorophyll and carotenoid contents after acclimatization to BL and GL were 16.7% and 11.3% higher, respectively, and 14.4% and 11.9% higher, respectively, than those in the control. During greenhouse cultivation, the shoot length increased by 16.7% and 11.3%, respectively, after acclimatization to BL and RL, respectively, and the leaf length and leaf width increased by 14.4% and 11.9%, respectively, after acclimatization to GL. While dry weight of root of GL and BL was not significant difference in vitro, increased by 59.0% and 22.9% ex vitro than that of WL. Thus, acclimatization to BL increased the shoot growth and leaf chlorophyll contents, and acclimatization to GL and RL enhanced shoot and root growth, in petunia.

• 농촌계획
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• 제28권4호
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• pp.127-138
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• 2022

In responding to climate change in the agricultural sector, Climate Smart Agriculture (CSA) is an approach to establish a sustainable agricultural system through comprehensive management of technology, policy, and investment. The international community is continually expanding CSA implementation, and it became more important to understand the status of the domestic agriculture system and practices that are relevant to CSA. This study explored the available CSA in domestic agricultural systems and presented the order of relative importance of CSA technology. AHP analysis is employed for the evaluation with the following criteria: productivity, marketability, adaptability, and mitigation. The relative importance is evaluated with six agricultural technologies (soil, crop management, water, energy efficiency, alternative energy, and precision agriculture) in 28 agricultural technology sectors. The results of the AHP analysis showed that 'alternative energy' was found to be a top priority among the agricultural technology sectors, and 'shallow depth drain in rice paddy' was a top priority for agricultural technology. Also, the 'marketability' in soil and water sectors, 'mitigation' in crop management, and 'adaptability' in energy efficiency and alternative energy were given higher priority. The results of this study can be used as a good source for strategic CSA preparation and application.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.177-177
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• 2021

우리나라는 최근 이상기후로 유발되는 여름철 태풍과 집중호우로 인해 매년 심각한 홍수피해가 발생되고 있다. 또한, 도시화에 따른 자산 및 인구의 집중화로 인해 홍수피해 규모도 지속적으로 증가하고 있다. 이와 같은 재난 발생 시 위험도를 저감하기 위해서는 재난에 대한 예방이 선행되어야 한다. 한정된 예산에서 효율적인 재난관리의 일환으로 경제성 분석이 있는데, 이는 경제성이 높은 사업을 우선적으로 순위에 두고 시행하는 것이다. 다차원 홍수피해 산정법(이하 다차원법)은 2004년에 개발된 경제성 평가모형으로서, 예상피해액 산정 결과가 개선법에 비해 정확하다고 평가되고 있다. 하지만 다차원법에 적용되는 토지피복도는 동일한 구역에 있는 군집으로 나누어진 자료로 건물피해액 산정 시 도로면적까지 포함되는 경우가 있어 실제 피해액이 과대평가되는 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 도로명주소 전자지도를 활용해 다차원법을 보완하고자 하였다. 여기서 도로명주소 전자지도는 폴리곤 객체 단위로 건물이 구현되는 공간분석 자료로 건물피해액 산정 방법을 개선할 수 있다. 본 연구에서는 경안천 유역의 홍수위험지도를 사용하여 도로명주소 전자지도와 토지피복도를 각각 적용했을 때 나타나는 경제성 분석 결과를 비교분석 하였다. 분석 결과, 기존의 토지피복도를 사용한 피해액 산정결과보다 개선된 공간분석 자료를 적용했을 때 더 정확한 예측피해액 산정결과를 얻을 수 있었다. 본 연구에서는 다차원법의 일반자산 피해항목 중 건물피해 산정방법만을 개선시켰는데, 향후 연구에서 농업지역, 산업지역, 공공시설물 피해 등의 산정방법의 보완이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권8호
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• pp.497-508
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• 2023

수자원의 계절적 편중이 심한 한반도에서 농업용 저수지는 이를 효과적으로 유지 및 관리하기 위한 필수적인 구조물이다. 저수지 모니터링을 위한 수단으로 광학 및 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR) 위성영상이 활용되고 있으나, 광학영상은 기상현상에 의한 간섭이 심하다는 한계점이 존재하며, SAR 영상은 짙은 식생에서 일어나는 다중 산란 및 노이즈에 의한 오탐지 및 미탐지가 발생하기 쉽다. 이에 본 연구에서는 광학 영상과 SAR 영상의 융합을 통해 저수지 수체 탐지 정확도를 높이고 상호보완적 작용에 대해 정량적으로 분석하고자 하였다. 경기도 이동저수지, 충청남도 천태 저수지를 대상으로, 국내 고해상도 위성인 차세대중형위성 1호, 다목적실용위성 3호 및 3A호, 그리고 유럽우주국의 Sentinel-2 영상 기반 Normalized Difference Water Index (NDWI)와 SAR 탑재 위성인 Sentinel-1 단일 영상에 비지도학습 기법인 K-means 클러스터링 기법을 사용하여 수체를 탐지하고, NDWI-SAR 후방산란계수로 이루어진 2-D grid space에 동일 기법을 활용하여 정확도의 향상 정도를 파악하였다. 전반적인 정확도는 다목적실용위성이 가장 높은 것으로 나타났으며(두 저수지 모두 0.98), 이후 Sentinel-1(두 저수지 모두 0.93), Sentinel-2(이동: 0.83, 천태: 0.97), 차세대중형위성(이동: 0.69, 천태: 0.78) 순서로 감소하였다. 천태저수지에서 2-D K-means 클러스터링 기법을 적용한 결과 차세대중형위성의 수체탐지 정확도는 약 85%의 정밀도 향상과 14%의 재현율 감소와 함께 약 22% 향상되었으며(정확도 약 0.95), 다목적실용위성 및 Sentinel-2의 수체탐지 정밀도는 3-5% 향상되었고, 재현율은 4-7% 감소하였다. 추후 차세대중형위성 5호인 수자원위성 등 고해상도 SAR 위성과 이를 활용할 수 있는 고도화된 영상 융합기술, 수체 탐지 기술이 개발된다면 국내 수자원에 대한 매우 정확한 모니터링이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국습지학회지
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• 제23권4호
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• pp.287-295
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• 2021

댐 저수지(dam reservoir wetland)나 농업용 저수지 습지(irrigation reservoir wetland) 같은 시설물은 준공되고 시간이 지남에 따라 침식(erosion), 유사이송(sediment transport), 그리고 유사가 침전(sediment deposition)되어 퇴적이 발생하게 된다. 장기간 유사가 퇴적되면 홍수 및 가뭄 조절 기능에 영향을 주기 때문에 퇴적 문제는 저수지 습지의 유지 관리를 위해 매우 중요하다. 그러나 퇴사에 관한 연구는 가용 자료의 부족으로 인해 주로 경험공식에 의해 추정되어 왔다. 본 연구의 목적은 실측자료 및 경험공식과 더불어 다중회귀모형을 개발하여 비퇴사량(sediment deposition rate)을 산정하고 비교하고자 하였다. 또한, 저수지 습지의 퇴사(reservoir wetland sedimentation) 및 노후화로 인해 2020년 긴 장마에 따른 홍수피해가 발생한 64개소의 저수지 습지에 적용하여 잠재적인 붕괴 원인을 파악하고자 하였다. 대상 저수지는 실측 정보가 있는 한국의 경상남도 밀양시(Miryang city, Gyeongsangnam province)에 위치한 가곡(GaGog) 저수지 등 10개소를 선정하였다. 저수지 유효저수용량 실측자료를 이용하여 비퇴사량을 산정하였고 기존에 개발된 총 4가지 경험공식과 물리적/기후적 특성 등을 고려한 다중회귀모형을 개발하여 비퇴사량을 산정하였다. 비퇴사량 산정 결과, 본 연구에서 개발한 다중회귀모형의 오차가 0.21(m³km²/yr)부터 2.13(m³km²/yr)으로 가장 낮았다. 따라서 다중회귀모형에 의해 추정한 비퇴사량을 토대로 저수지 습지의 유효저수용량에 대한 변화를 분석하였는데 유효저수용량이 0.21(%)부터 16.56(%)까지 감소한 것으로 파악되었다. 또한, 월류 피해가 발생한 저수지 습지의 비퇴사량은 파이핑 피해 등이 발생한 저수지의 비퇴사량 보다 상대적으로 높았다. 즉, 저수지 바닥에 비퇴사량이 축적되면 허용할 수 있는 유효저수용량이 부족해지고, 저수지의 홍수 및 가뭄 조절 능력이 감소되어 호우로 인한 저수지 붕괴 피해가 발생할 수 있다는 것이다.

• 한국버섯학회지
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• 제17권3호
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• pp.119-125
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• 2019

본 연구를 통해 병 재배 느타리버섯 '춘추2호'의 정밀 재배를 위한 최적 생육모델 개발하기 위하여 느타리 농가를 대상으로 스마트팜 기술을 적용하여 생육환경을 분석한 결과를 보고하고자 한다. 실험 농가의 균상면적은 $114m^2$, 균상형태는 2열 5단, 냉동기는 10마력, 단열은 샌드위치 판넬 100T, 가습기는 초음파 가습기 2대, 난방은 10KW를 사용하였고, 5,500병을 입병하여 재배하고 있었다. 느타리버섯 재배농가에서 생육환경 데이터를 수집하기 위하여 설치한 환경센서부로 부터 버섯의 생육에 직접적으로 영향을 미치는 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 조도 등을 수집 분석하였다. 온도는 균 긁기한 후 입상시 $19.5^{\circ}C$에서 시작하여 버섯이 발생되어 병을 뒤집기 후 5일차까지 거의 $21^{\circ}C$를 유지하고 자실체가 자라서 수확기에 가까워지면 $18^{\circ}C$에서 $14^{\circ}C$를 유지하면서 버섯을 수확하였다. 습도는 균 긁기한 후 입상시 거의 100%에 가까웠고, 버섯 발생 및 생육과정 중에도 습도는 거의 95~100%를 유지하였다. 이산화탄소농도는 입상후 5일까지는 최고 5,500 ppm까지 증가하였고, 6일차부터는 환기를 통해 단계적으로 농도를 낮추어 수확기에는 1,600 ppm을 유지하였다. 조도는 입상후 6일차까지는 8 lux의 빛을 조사하였고, 그 이후 주기적으로 4 lux의 빛을 조사하면서 생육을 진행하였다. 농가에 재배하고 있는 '춘추2호'의 자실체 특성은 갓 직경은 26.5 mm, 갓 두께는 4.9 mm이며, 대 굵기는 8.9 mm, 대 길이는 68.7 mm였다. 대 경도는 3.9 g/mm, 갓 경도는 0.9 g/mm였고, 대와 갓의 L값은 78.2와 60.5이였다. 자실체 수량은 166.8 g/850 ml였고, 개체중은 12.8 g/10 unit였다.

• 벤처창업연구
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• 제8권4호
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• pp.177-191
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• 2013

6차 산업은 농업인 소득감소 및 침체되어가는 농촌지역 경제를 활성화할 대안으로서 주목받고 있다. 6차 산업은 1차 산업에 기반 한 2차 산업의 제조 및 가공, 3차 산업의 유통 및 서비스를 통합 또는 연계하는 것을 의미한다. 박근혜 정부는 농업농촌에서 창조경제를 실현하는 구체적 대안으로 6차 산업을 평가하고 다양한 정책적 대안을 제시하고 있다. 또한 이를 뒷받침 하기 위해 모델개발이나 선진사례 분석등의 연구가 진행되고 있는 실정이다. 그러나 6차산업화를 수행하는 경영체에 대한 경영수준 기술수준 리더역량 등을 종합적으로 평가하는 평가지표 개발에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 이러한 점에서 본 연구는 6차산업화를 시행하는 경영체에 대한 경영수준 기술수준 리더역량 평가지표 개발을 위해 AHP기법을 활용하여 종합적으로 평가지표를 개발 하였다. 분석결과 한국이 여러 국가와 FTA가 이루어지면서 값싼 농산물 수입이 증대되면서 6차 산업과 관련된 경영체의 수익이 악화될 가능성이 매우 높은 시점에 무한경쟁에서 살아남기 위한 전략 중 가장 중요한 것은 각 개별 경영체가 독자적으로 사업을 운영하기 보다는 내부 역량 강화와 더불어 타 산업과의 연계성을 강화함으로써 상품 및 서비스 판매를 촉진시키고 이를 통해 경영체의 수익을 향상시켜야 한다는 것이다. 따라서 6차 산업 경영체 모두 각자의 위치에서 소비자 신뢰를 얻기 위한 노력들이 필요할 것이며 더욱이 각 경영체간에 협력체계를 구축할 수 있도록 다양한 방안을 모색해야 할 것이다. 또한 스마트 시대에 고객의 니즈가 빠른 속도로 변함에 따라 상품 및 서비스의 수명주기는 점점 빨라지고 있으며 소비자는 새로운 신상품에 찾는 경향이 점점 높아지고 있다. 따라서 6차 산업 경영체는 고객 및 시장 트랜드 변화를 신속하고 정확하게 예측하여 새로운 상품 및 서비스를 시장에 출시하는 노력이 더욱 필요할 것으로 사료된다.

• 한국국제농업개발학회지
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• 제30권4호
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• pp.313-319
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• 2018

농산물 검역통계를 통해서 채소 모종 수출 현황과 채소 접목묘의 일본 선박 수송 시의 온도 및 상대습도 변화를 분석하여 국내 채소 모종 수출 연구와 정책 수립을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 2007~2016년 사이 수출된 채소 모종은 배추, 양배추 등 엽채류 4종, 토마토, 오이 등 과채류 7종, 근채류 1종으로, 전세계 20여 국가에 46,146,536주(총 1,839건) 수출 되었다. 상업적 목적을 위한 채소 모종의 주요 수출국은 일본이었고, 2016년 기준 일본에 수출된 모종은 주로 과채류 접목묘인 가지, 토마토, 오이, 수박 및 고추 등으로 총 2,575,446주가 수출되었으며, 총 수출 금액으로는 0.7~1.6백만불로 추산된다. 일본으로 수출되는 접목묘는 도시농업용과 농가용으로 구분되고 있으며, 온도 $15{\sim}18^{\circ}C$의 냉장 컨테이너를 이용한 선박 수송은 포장 ${\rightarrow}$ 선적 ${\rightarrow}$ 검역(한국 부산항) ${\rightarrow}$ 검역(일본 시모노세키항) ${\rightarrow}$ 바이어 수령의 과정으로 대략 24시간 내외가 소요되고 있었다. 일본의 도시농업 발달로 인한 채소 모종 수요의 급격한 증가와 러시아 등 인근 국가들의 채소 접목묘에 대해 높아지고 있는 관심과 수요는 우리나라 채소 접목묘 수출 규모를 확대할 수 있는 기회가 될 것이다. 채소 모종 수출을 확대하기 위해서는 본 연구 결과를 기반으로 정확한 채소 모종수출 정보의 수집 및 분석이 이루어질 수 있도록 정부의 적극적인 정책 지원과 수출 전용 모종 생산, 모종 저장 및 수송 관련 기술 개발을 위한 연구가 필요하다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_3호
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• pp.949-965
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• 2023

본 연구에서는 Sentinel-1 synthetic aperture radar 영상을 활용하여 딥러닝 모델인 Swin Transformer로 국내 농업용 저수지의 수표면적을 모니터링 하는 방법을 제시한다. Google Earth Engine 플랫폼을 이용하여 70만톤 급, 90만톤급, 150만톤급 저수지 7개소에 대한 2017년부터 2021년 데이터셋을 구축하였다. 저수지 4개소에 대한 영상 1,283장에 대해서 셔플링(suffling) 및 5-폴드(fold) 교차검증 기법을 적용하여 모델을 학습하였다. 시험평가 결과 모델의 윈도우 크기를 12로 설정한 Swin Transformer Large 모델은 각 폴드에서 평균적으로 99.54%의 정확도와 95.15%의 mean intersection over union (mIoU)을 기록하여 우수한 의미론적 분할 성능을 보여주었다. 최고 성능을 보여준 모델을 나머지 3개소 저수지 데이터셋에 적용하여 성능을 검증한 결과, 모든 저수지에서 정확도 99% 및 mIoU 94% 이상을 달성함을 확인했다. 이러한 결과는 Swint Transformer 모델이 국내의 농업용 저수지의 수표면적 모니터링에 효과적으로 활용될 수 있음을 보여준다.