• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.324-332
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• 2017

본 연구에서는 서로 다른 열전달 특성을 가진 탄소섬유 전기발열체와 경유온풍난방기가 온실 내부의 온습도, 에너지소비, 작물생육 등에 미치는 영향을 분석하기 위해 오이 재배 단동온실에 대한 난방 비교시험을 수행하였다. 전기발열체 온실에서 난방용량이 온실 환경과 난방기 운전에 미치는 영향을 분석하기 위해 온실에 6, 9, 16kW의 전력을 각각 공급한 결과 전기발열체 ON-OFF 주기는 각각 9, 11, 15회로 비례하여 증가하였으며 온실내부 평균온도는 각각 15.2, 15.3, $15.6^{\circ}C$, 평균상대습도는 84, 81, 76%로 나타나 난방 용량이 클수록 온실내부 온도는 높고, 상대습도는 낮게 나타났다. 또한 6, 9kW 가동 시 하부온도가 상부보다 $0.1^{\circ}C$ 높았으며 16kW 가동 시는 상부 평균온도가 하부보다 $0.2^{\circ}C$ 높았다. 전기발열체와 경유온풍난방기의 비교 시험에서는 난방 시 온실상부와 하부의 온도차가 전기발열체 온실이 $0.1{\sim}0.2^{\circ}C$로 경유온풍난방기 온실의 $0.5{\sim}0.6^{\circ}C$보다 작았으며, 온실 상류와 하류의 온도차는 전기발열체 온실이 $0{\sim}0.1^{\circ}C$로 경유온풍난방기 온실의 $1.3{\sim}1.4^{\circ}C$보다 작아 정밀한 온도관리가 가능하였다. 난방기간 동안 사용한 에너지사용량은 경유온풍난방기 온실이 경유 867L를, 전기발열체 온실이 전력량 8,959kWh를 사용하였으며, 난방비용은 각각 607천원과 403천원이 소요되어 전기발열체 온실에서 약 34%의 비용절감 효과가 있었다. 전기발열체 온실의 경우 상대적으로 군락 상하부의 환경관리가 균일하여 초장을 비롯한 전반적 생육상황이 경유온풍난방기 온실보다 좋았으나 통계적으로 유의한 차이는 없었으며, 수확량 역시 전기발열체 온실의 작물군락 하부 온도가 경유온풍난방기 온실보다 $1.3^{\circ}C$ 더 높게 관리되어 4.3% 증수효과가 있었으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 원예시설의 최적 난방 관리를 위해서는 각 난방기의 열전달 특성에 기초하여 난방기 용량, 배치, 열분배 방법에 대한 설계가 요구되며, 전열선 형태의 난방기 역시 작물형상 및 재배방법을 고려하여 전열선의 개수, 위치, 방열온도 등에 대한 설계가 필요한 것으로 판단되었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제8권1호
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• pp.47-60
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• 1983

상온통풍(常溫通風)을 이용(利用)한 In-bin drying에 대(對)한 많은 실험결과(實驗結果)에 의(依)하면 우리나라 10월(月)의 기상조건(氣象條件)은 저온건조(低溫乾燥) system에 적합(適合)한 건조능력(乾燥能力)을 가지고 있는 것으로 나타났다. 최근(最近) Computer를 이용(利用)한 Simulation model이 개발(開發)되어 건조현상(乾操現象)에 관(關)한 경제적(經濟的)이고 효율적(效率的)인 분석(分析)이 가능(可能)하게 되었다. 이러한 분석결과(分析結果)에 의(依)하면 초기함수율(初期含水率)이 높은 벼를 Full-bin을 이용(利用)한 상온통풍건조(常溫通風乾操)를 할 경우(境遇) 건조기간(乾燥期間)이 길어지며 bin내(內)의 상층부(上層部) 곡물(穀物)이 변질(變質)되는 문제점(問題點)이 발생(發生)하였다. 또한 벼의 수확작업체계(收穫作業體系)가 관행(慣行) 및 Binder작업체계(作業體系)에서 점차(漸次) Combine작업체계(作業體系)로 전환(轉換)되어감에 따라 포장(圃場)에서의 건조(乾燥)가 어려우며 예취(刈取), 탈곡작업과정(脫穀作業過程)에서의 기계적(機械的)인 곡물(穀物) 손실(損失)을 줄이기 위(爲)하여 함수율(含水率)이 비교적(比較的) 높은 벼를 수확(收穫)하여야 한다. 본(本) 연구(硏究)의 목적(目的)은 상온통풍건조(常溫通風乾燥)에 있어서 건조능력(乾燥能力)을 증가(增加)시키기 위(爲)하여 곡물(穀物)을 일정기간(一定期間) 나누어서 bin에 넣고 건조(乾燥)를 하는 Layer drying의 Simulation model을 개발(開發)하고 이 Model에 수원지방(水原地方)의 7년간(年間) 평균(平均) 기상자료(氣象資料)를 입력(入力)시켜 곡물(穀物)의 초기함수율(初期含水率), 투입량(投入量), 투입기간(投入期間)의 변화(變化)에 따른 Layer drying현상(現象)을 규명(糾明)하는데 있다. Simulation에 사용(使用)된 bin의 크기는 직경(直徑) 2m, 깊이 1.5m이며 송풍(送風)팬의 용량(容量)은 0.5HP이었다. Simulation분석(分析) 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. (1) Layer drying의 Simulation model을 개발(開發)하였으며 이 Model은 벼의 상온통풍건조(常溫通風乾燥) 실험(實驗)에서 함수량(含水量) 변화(變化)의 이론치(理論値)와 실제실험치(實際實驗値)가 잘 일치(一致)하였다. (2) 곡물투입기간(穀物投入期間) 1일(日)을 Full-bin drying으로 간주(看做)할 때 Layer drying의 건조성능(乾燥性能)은 Full-bin보다 높은 것으로 나타났다. (3) 연속송풍(連續送風)(24시간(時間))을 할 경우(境遇) 곡물투입기간(穀物投入期間)이 증가(增加)함에 따라 건조기간(乾燥期間)의 감소경향(減少傾向)은 단속송풍(斷續送風)인 경우(境遇)보다 적었지만 건조기간(乾燥期間)은 단축(短縮)되었다. 그러나 건조(乾燥)에너지의 소모(消耗)는 단속송풍(斷續送風)일 때보다 크게 나타났다. (4) 단속송풍(斷續送風)(9 : 00AM~6 : 00PM)일 경우(境遇) 곡물투입기간(穀物投入期間)을 증가(增加)시키면 건조기간(乾燥期間)이 크게 줄어 들었다. (5) 곡물(穀物)의 초기함수율(初期含水率)이 21% 이하(以下)일 경우(境遇) 연속(連續) 및 단속송풍(斷續送風)에서 건조기간(乾燥期間)의 차이(差異)가 별로 없었다. (6) 곡물(穀物)의 초기함수율(初期含水率)이 높으면 Full-bin drying에서는 상부층(上部層)에 곡물(穀物)이 변질(變質)될 우려(憂慮)가 있으나 Layer drying에서는 곡물투입량(穀物投入量)을 조절(調節)하면 이것을 방지(防止)할 수 있었다. (7) 건조(乾燥)가 완료(完了)된 후(後) 층별(層別) 최종곡물(最終穀物) 함수율(含水率)은 모든 건조조건(乾燥條件)에서 동일(同一)하였으나 bin의 하부층(下部層)은 과건조(過乾燥) 물상(物象)을 일으켰다.

• 유기물자원화
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• 제19권1호
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• pp.123-130
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• 2011

바이오가스를 위주로 에너지자립을 추구하는 저탄소녹색마을 내에서 발생하는 혐기소화액을 순환 이용함에 있어서 벼 재배시 통합혐기소화액과 돈분혐기소화액 시용의 영향을 비교하였다. 토양검정분석을 통해 혐기소화액을 시용하고 토양 특성과 벼의 생육을 조사하였다. 벼의 생육은 화학비료구와 혐기소화액 처리구가 유사한 경향을 보였으며 수확량에서는 화학비료구에 비해 혐기소화액 처리구에서 모두 수량이 높게 나타났으며, 통합혐기소화액은 200%, 돈분혐기소화액은 100% 처리구에서 높은 수량을 보였다. 알곡과 볏짚의 질소흡수량은 화학비료구에 비해 혐기소화액 처리구에서 많았으며 흡수된 질소 효율은 화학비료 처리구에서 가장 높았으며 시용된 질소량의 이용 효율면에서는 돈분혐기소화액 100% 처리구가 가장 높았다. 수확후 토양에서는 혐기소화액을 처리한 구에서 pH와 치환성 양이온이 증가하였으며 염류 집적은 나타나지 않았다. 혐기소화액을 활용할 수 있는 적정 농경지 확보와 토양검정을 통한 적정 양분 시용으로 저탄소녹색마을에서의 자원 순환을 추구할 수 있을 것으로 판단되며, 장기적인 관점에서 농경지 환경과 논 생태계에 미치는 영향에 대한 연구가 지속되어야 할 것이다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제42권2호
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• pp.73-78
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• 2022

본 시험은 우리나라에서 인공건초 조제 기술을 확보를 위해 수행되었다. 원적외선 히터를 활용하여 온도, 송풍량, 원적외선 방사량을 조절할 수 있는 기기를 제작하여 4차 수확한 알팔파를 대상으로 실시하였다. 건조를 위한 조건은 전체 4개의 조건을 선택하여 수행하였으며 각각의 조건은 방사율은 40% 내외(33-42%)로 설정을 하여 복합 조건에서는 시간이 지날수록 방사율을 낮추었다. 온도는 58~65℃로 설정하였으며, 기기내의 기류의 속도는 60m/s로 고정하였다. 전체적인 건조시간은 단일조건에서는 30분, 복합조건은 60분(30-30분) 및 90분(30-30-30분)으로 설정하여 시간대별로 방사율과 온도에 변화를 주었다. 건조 조건 1 (30분건조)의 경우에는 최종 건물함량이 46.26%로 건초에 적합한 건물에는 도달하지 못하였다. 그러나 나머지 2~7번 건조 조건에 해당하는 알팔파는 모두 건물함량이 80% 이상으로 나타나 최적의 알팔파 건초가 생산되었다. 건조 조건에 따른 전력 소비량의 차이를 보면 2번 건조조건에서 4.7 KW로 가장 낮게 나타났으며 나머지 건조조건은 6.5~7.1KW로 높았다. 조단백질 함량은 평균 25.91%로 높게 나타났으며 수확 당시(23.39%)보다 전체적인 함량은 높아졌다. 또한 5번 건조 조건에서 가장 높은 함량을 나타내었으며(26.93%) 6번 건조 조건에서 가장 낮은 값을 나타내었다(25.16%). 소화율은 평균 84.90%로 높은 값을 나타내었으며 처리간에 유의적인 차이를 나타내지 않았다(p>0.05). TDN 함량은 ADF 함량을 기반으로 하여 계산된 수치로 전체적인 경향은 ADF 함량과 비슷하였으며 원적외선 건조 조건에서 대체로 높은 경향을 보여주었다. 한편 4차 예취한 알팔파 건초의 RFV 값은 평균 166으로 높았으며 열풍건조 조건에서 유의적으로 낮았으며 원적외선 건조 조건에서는 큰 차이가 없었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 2번 건조조건이 가장 유리한 것으로 판단되었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제11권3호
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• pp.417-423
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• 2004

BAAG의 첨가배지상에서 미생물세포의 생육이 크게 억제된다는 실험결과를 토대로, 미생물에 대한 항균작용의 방식을 알아 보고자, Botrytis cinerea를 배양하여 분리한 여러 가지 효소 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 특히 에너지 대사와 관련된 효소들에 대한 영향을 살펴보기 위하여 여러가지 대사경로에서 주요한 역할을 하는 효소인, hexokinase,glucose 6-phosphate dehydrogenase, malate dehydrogenase와succinate dehydrogenase에 대한 영향을 살펴 본 결과, BAAG가 외ucose-6-phosphate dehydrogenase 및 malate dehydrogenase의활성에는 별다른 효과를 나타내지 않았으나 succinate dehydrogenase 및 hexokinase 효소활성에서는 약간의 효소활성 억제작용을 관찰할 수 있었다. 또한, 세포막에 미치는 영향을 알아 보기 위하여 $\beta$-galactosidase의 인위적 기질인 ONPG의 분해 여부를 조사한 결과, BAAG는 세포막의 기능에 영향을 끼침을 관찰하였다. BAAG의 항균 성분을 분리확인 하기 위해서 silica gel column chromatography를 하여 ethyl ether분획물에서 3개, ethyl acetate분회물에서 4개의peak를 얻었으며, 각 용매분획물에서 1개씩의 분획에서 강한항균 활성을 검출하였다. 이 분획을 NMR 및 fast atomicbombardment측정기에 의해서 분석한 결과, 화학구조를limonin과 naringin으로 동정할 수 있었다. 이상의 연구결과로 미루어, 본 연구에서 그 기능과 작용을 구명한 천연항균소재 BAAG는 수확한 과채류의 직접 처리제재 및 항균 포장 소재로 과채류의 선도유지를 목적으로 활용하여 그 효과를 기대할 수 있어, 과채류의 생산기반 보호와 농가소득에큰 도움이 될 것으로 생각된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제23권2호
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• pp.129-134
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• 2003

본 시험은 2000년 4월부터 8월까지 충남대학교 생명과학대학내 부속 실험축사에서 수행하였다. 시험에 공시된 목초는 1999년에 경운초지 조성방법으로 조성된 상번초형 혼파초지(tall type mixtures, 파종비율: orchardgrass, Potomac 40+ tall fescue, Fawn 20+ Festulolium braunii, Paulita 10 + perennial ryegrass, Reveille 10+timothy Climax 10+red clover, Kenblue 5+alfalfa, Vernal 5%)와 상ㆍ하번초형 혼파초지{tall+short type mixtures, 파종비율: orchardgrass, Potomac 40+tall fescue, Fawn 20+Kentucky bluegrass, New port(turf type) 10+ redtop, Barricuda(turf type) 10+perennial ryegrass, Palmer III (turf type) 10+red fescue, Flyer II(turf type) 5+white clover, Regal 5%}에서 수확된 1번초(2000년 4월 22일)로 한국재래산양을 이용하여 초지 혼파유형에 따른 목초의 이용성을 비교분석하기 위하여 시험을 실시하였고 얻어진 결과는 다음과 같다. 1) 1일 체중 kg당 건물섭취량은 상ㆍ하번초형 혼파초지가 28.6g으로 상번초형 혼파초지의 27.9g에 비하여 다소 높았으나 유의적인 차이는 없었다. 건물, cellular constituent, NDF 및 ADF 소화을은 상ㆍ하번초형 혼파초지가 상번 초형 혼파초지에 비하여 역시 높은 편이었으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 2) 체내에 축적된 질소율(외관상의 생물가)은 상ㆍ하번초형 혼과초지가 54.5%으로 상번초형 혼파초지의 53.7%보다 높았으나 유의적인 차이는 인정되지 않았다. 3) 외관상 대사에너지의 축적률은 상ㆍ하번 초형 혼파초지가 59.4%으로 상번초형 혼파초지의 58.2%보다 약간 높은 편이었으나 유의적인 차이는 인정되지 않았다. 따라서, 산양에 의한 목초의 이용성은 두 혼파 초지간에 큰 차이가 없는 것으로 나타나, 혼파초지내 turf type 초류도 사초자원으로써 이용가치가 있다고 하겠다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제46권1호
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• pp.46-49
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• 2003

벼의 품종 및 입형별 최적도정조건을 구명하여 손실량을 최소화하고 고품질 양질쌀을 가공하기 위하여 2000년산 다산벼, 안산벼, 화성벼, 일품벼 및 동안벼의 원료품위, 제품품위, 도정특성, 도정시 소요전력 등을 조사하였다. 수확한 벼의 수분을 15%까지 건조한 후의 천립중은 다산벼가 가장 높은 28.55 g 이었고, 안산벼는 22.92 g으로 가장 낮았다. 벼의 장폭비는 다산벼, 안산벼, 동안벼, 화성벼 및 일품벼가 각각 3.03, 2.36, 2.23, 2.12 및 2.10이었다. 현미 가공시 현미기 고무롤러의 간격을 벼 품종별 두께의 20%, 30%, 40%로 다르게 조절하여 가공한 결과 현미기 고무롤러 간격을 30%로 하여 현미 가공하였을 때가 제현율이 가장 높았다. 실험실용 정미기를 이용하여 현미를 2회 도정시 다산벼는 전체 미강중 91.38%, 화성벼는 88.46%, 동안벼는 74.62%, 일품벼는 73.03%, 안산벼는 70.93%의 미강이 제거되었고, 백미가공이 끝난 후 전품종 평균 백미완전립률은 92.87%이었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제19권2호
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• pp.97-108
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• 2010

본 연구에서는 산마늘(Allium victorialis var. platyphyllum)과 곰취(Ligularia fischeri), 곤달비(Ligularia stenocephala)를 대상으로 시비처리에 따른 광합성 특성, 엽록소 형광반응, 엽록소 함량변화 등을 조사 분석하여 시비처리에 따른 공시식물의 영향을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 시비처리에 따른 광합성 능력 및 광화학 효율은 공시식물 모두 $5g{\cdot}l^{-1}$ 시비에서 가장 우수하였으며, $10g{\cdot}l^{-1}$ 시비에서는 과량 시비로 인한 생육저하 현상으로 오히려 감소하는 경향을 나타냈다. 또한 산마늘은 피음 처리구에서, 곰취와 곤달비는 무 처리구에서 더 우수한 광합성 특성 및 광화학 효율을 보였는데 이는 각 식물이 적정 광 환경에서 시비에 대한 영향을 더 많이 받는 것으로, 식물별 적정 광도 조건에서 최대의 시비 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 공시식물의 총 엽록소 함량은 $5g{\cdot}l^{-1}$ 시비에서 $11.70\sim24.36mg{\cdot}g^{-1}$의 범위 내로 가장 많았으며, 무처리구보다 피음 처리구에서 더 많은 함량을 보였다. 이와 같은 현상이 일어나는 이유는 광이 부족한 환경에 적응하면서 정상적인 광합성을 지속하기 위해 광에너지를 가능한 한 많이 확보하는 방법으로 엽록소함량을 높게 유지할 필요가 있기 때문이다. 이상의 결과를 종합해 보면 공시식물 모두 지효성 비료인 Osmocote 이용 시 $5g{\cdot}l^{-1}$ 시비가 본 시험지와 같은 환경조건에서 가장 유용한 시비처리로 생각된다. 그러나 시비뿐만 아니라 각 산채류의 적정 광도조건에 의해 생육이 달라지는 결과를 보였는데, 이는 산채류 재배 시 시비처리, 수확방법 등의 재배기술과 함께 각 식물별 적정 생육환경을 구명하는 연구가 보다 많이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 한국버섯학회지
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• 제11권4호
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• pp.214-218
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• 2013

외부공기 유입방식에 따른 느타리버섯의 생육특성을 조사하기 위하여 3가지 처리구를 두어 실험한 결과 모든 처리구에서 재배기간 중 온도편차가 발생하였고, 처리구 모두 1, 2, 8월에 가장 높았으며, T2(열교환기)와 T3(기밀실)에서 T1(외부공기 직접유입) 보다 온도편차가 작은 경향이었다. 재배기간 중 냉방시간은 T1(외부공기 직접유입)은 1,090.3시간, T2(열교환기)는 661.1시간, T3(기밀실)은 865.0시간이었고, 평균 냉방절감율은 T1(외부공기 직접유입) 대비 T2(열교환기)는 21%, T3(기밀실)은 11%이었다. 재배기간 동안 난방기의 년중 가동시간은 T1(외부공기 직접유입)은 1,506.9시간, T2(열교환기)는 875.6시간, T3(기밀실)은 1,054.2시간으로 T2의 가동시간이 가장 작았고, 년중 평균 난방절감율은 T1(외부공기 직접유입) 대비 T2(열교환기)는 22%, T3(기밀실)은 16%이었다. 외부공기 유입방식에 따른 냉방정도(CD-H)는 T1(외부공기 직접유입)>T3(기밀실)>T2(열교환기)의 순이었고, 난방정도(HD-H)도 냉방정도(CD-H)의 경우와 동일하였다. 수량은 T2(열교환기)와 T3(기밀실)에서 T1(외부공기 직접유입) 보다 4, 9, 10월을 제외한 전 기간에서 높았다. 이와 같은 결과로 시설재배사에서 느타리버섯 병재배시 열교환기 또는 기밀실을 설치하여 재배할 경우 에너지를 절감할 수 있고, 수량 및 고품질의 느타리버섯을 수확할 수 있어 농가소득증대에 기여할 것으로 판단되었다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제7권4호
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• pp.129-134
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• 2018

최근, 인공신경망 모델은 예측, 수치제어, 로봇제어, 패턴인식 등의 분야에서 촉망되는 기술이다. 본 연구에서는 인공신경망 모델을 이용하여 온실 외부 온도를 예측하고 이를 온실제어에 활용하는데 목적이 있다. 예측 모델의 성능 평가를 위해 다중회귀모델과 SVM 모델과의 비교분석을 수행하였다. 평가 방법으로는 10-Fold Cross Validation을 사용하였으며, 예측 성능 향상을 위해 상관관계분석 통해 데이터 축소를 수행하였고, 측정 데이터로부터 새로운 Factor 추출하여 데이터의 신뢰성을 확보하였다. 인공신경망 구축을 위해 Backpropagation algorithm을 사용하였으며, 다중회귀모델은 M5 method로 구축하였고, SVM 모델을 epsilon-SVM으로 구축하였다. 각 모델의 비교분석 결과 각각 0.9256, 1.8503과 7.5521로 나타났다. 또한 예측모델을 온실 난방부하 계산에 적용함으로써 온실에 사용되는 에너지 비용 절감을 통한 수입증대에 기여할 수 있다. 실험한 온실의 난방부하는 3326.4kcal/h이며, 총 난방시간이 $10000^{\circ}C/h$일 때 연료소비량은 453.8L로 예측된다. 아울러 데이터 마이닝 기술 중 하나인 인공신경망을 정밀온실제어, 재배기법, 수확예측 등 다양한 농업 분야에 적용함으로써 스마트 농업으로의 발전에 기여할 수 있다.