• 생물환경조절학회지
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• 제27권3호
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• pp.253-259
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• 2018

본 연구에서는 딸기의 생육 및 환경관련 데이터를 활용하여 딸기 재배 온실의 최적 환경 구현을 위한 시스템을 선정하고 생산성 향상에 대한 연구를 위한 기초자료로 활용할 목적으로 서부 경남 지역 중 딸기 재배로 유명한 지역의 온실을 대상으로 현장조사를 실시하였다. 이 결과를 바탕으로 경상대학교 내에 딸기 재배용 테스트 베드 온실을 설치하여 연구를 실시하고자 본 연구를 수행하였다. 그 결과 재배농가의 연령대를 보면, 상대적으로 50대 및 60대가 가장 많았지만, 50대 이하가 27개 농가로서 전체의 약 67.5%정도이었고, 60대 이상은 32.5%정도인 것으로 나타났다. 재배경력의 경우, 10년 이하가 주류를 이루고 있지만 30년 이상인 경우도 있었다. 대상농가 모두가 단동온실로서 대부분이 아치 형태인 것으로 나타났으며, 양액재배 농가가 약 75%정도로 토경재배보다 많은 것으로 나타났다. 양액재배의 경우, 전체 농가가 고설재배를 하고 있었다. 단동온실의 폭, 측고 및 동고는 조사지역에 관계없이 각각 7.5~8.5m, 1.3~1.8m 및 2.5~3.5m정도 이었다. 서까래 간격도 0.7~0.8m정도인 것으로 나타났다. 고설재배의 경우, 고설재배 베드의 폭, 높이 및 간격은 각각 0.25m전후, 1.2m전후 및 1.0m전후인 것으로 조사되었다. 딸기 품종의 경우, 국산이 약 97.5%를 차지하고 있었고, 이 중 설향이 약 65.0%로서 가장 선호하고 있는 것으로 나타났다. 온실 내부 환경요인으로 38개 농가가 온도와 상대습도만 계측하였다. 2개 농가는 최근에 국산 제품인 스마트 팜 시스템을 도입한 농가도 있었다. 양액재배의 경우는 양액제어 시스템을 이용하고 있었다. 이 외에도 관비기를 사용하거나 환기 및 유동 팬을 사용하고 있는 농가도 있었다. 온습도 조절은 스마트 팜 시스템을 도입한 농가를 제외하고 약 85%인 34개 농가에서 측창이나 환기팬을 작동시키는 제어패널만을 이용하여 조절하였고, 수동으로 측창을 개폐하고 있는 농가도 10%정도인 4개 농가가 있었다. 보온 및 난방의 경우, 전체 대상 농가가 수막을 이용하고 있었다. 이 외에 필요에 따라 기름 및 전기보일러, 방열 램프 및 부직포 등을 병행하여 이용하는 농가도 다수 있었다.

• 전기저널
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• 통권264호
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• pp.70-78
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• 1998

석유 등의 화석연료가 연소되면서 발생하는 이산화탄소를 주체로 하는 ''온실효과가스''의 배출량이 점점 더 증가해 감에 따라 지구온난화가 국제적으로도 커다란 환경문제가 되고 있다. 이산화탄소의 배출을 억제하기 위한 구체적인 시책은 바로 자에너지(에너지 절약/ 이용합리화)의 수행이다. 이번에 자에너지를 주목적으로, ISO14001의 환경매니지먼트 모델을 전체적으로 지원하는 공장에너지관리시스템과 조명$\cdot$빌딩분야에서 환경매니지먼트 모델을 지원하는 조명제어시스템 및 빌딩 설비 감시시스템을 구축하였다. 신규개발한 Controller의 소프트웨어는 24시간 가동가능한 OS(Operating System)에 제어미들웨어를 탑재하여 Object설계방법으로 제작된 기능별 어플리케이션 소프트웨어를 각 시스템별로 조합한다. 하드웨어는 퍼스컴과 동일한 DOS/V머신 구성으로 하여 시스템의 주체가 되는 부송부의 하드웨어를 개발하였다. 구축한 각 시스템의 내용은 다음과 같다. (1)공장에너지관리시스템 수집한 에너지사용량 데이터를 관리$\cdot$분석용으로 가공하는 생에너지 지원용 어플리케이션 소프트웨어를 탑재하고있어 환경매니지먼트 시스템(ISO14001)을 실행하는 데에도 유용하다. (2)조명제어시스템 지금까지 단독기기였던 조도일정제어의 조광컨트롤러에 B/NET 전송기능을 탑재하여 스케줄 및 디맨드 감시에 의한 조광제어를 시행하여 한층 더 생에너지를 실현한다. (3)빌딩설비 감시시스템 빌딩의 에너지관리, 조명$\cdot$공조제어에 의한 생에너지화, 보전업무의 효율화$\cdot$생력화를 실현한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권1호
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• pp.30-41
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• 2016

정부는 정책적으로 ICT 기반 시설원예의 첨단화로 농작물의 생산성을 높이고 에너지 절감형 스마트 온실의 보급 확대를 계획하고자 한다. 그러나 농업 분야에 있어서 모니터링 및 제어의 다양성 및 연계성은 매우 부족한 실정이다. 이에 자동화된 시설원예를 활용하여 다양한 모니터링 및 제어를 위한 복합형 알고리즘을 활용한 농업생산 전주기적 과정의 지능적 시스템화를 위한 현장 중심형 사물인터넷 기반 스마트팜 융합 서비스 시스템의 개발이 필요하다. 따라서, 농업분야 ICT 현장적용 관련 국내 외 연구 동향을 소개하고 이로부터 시설원예 분야에 접목 가능한 ICT 기반 미래 핵심기술을 분석 및 제시하고자 하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권1호
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• pp.27-33
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• 2018

본 연구는 농업 및 정보 통신 기술의 융합을 기반으로 국내외 스마트 농장 서비스 모델을 검토하고 한국의 스마트 온실을 개선하기 위해 필요한 다양한 요인을 조사하기 위해 수행되었다. 국내 스마트 온실의 작물 생육모델 및 환경모델에 관한 연구는 제한적이었고, 연구를 위한 인프라를 구축하는 데는 많은 시간이 필요하다. 이러한 문제의 대안으로 클라우드 기반 연구 플랫폼이 필요하다. 제안된 클라우드 기반 연구 플랫폼은 통합 데이터, 생육환경모델, 구동기 제어 모델, 스마트 온실 관리, 지식 기반 전문가 시스템 및 농가 대시보드 모듈을 통해 통합적 데이터 저장 및 분석을 위한 연구 인프라를 제공한다. 또한 클라우드 기반 연구 플랫폼은 작물 생육환경, 생산성 및 액추에이터 제어와 같은 다양한 요인들 간의 관계를 정량화하는 기능을 제공하며, 연구자는 빅데이터, 기계 학습 및 인공지능을 활용하여 작물 생육 및 생장환경 모델을 분석할 수 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제14권3호
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• pp.218-231
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• 2005

본고에서는 우주에서 장기간에 걸쳐 임무를 수행하는 인간의 생명지원을 목적으로 CELSS를 이용한 식물생산, 물과 공기의 정화 및 재생, 폐기물 처리 등을 위한 공학적 접근을 검토하였다. 이러한 공학적 접근에는 미소중력 또는 저압과 같은 우주 환경에 적용 가능한 폐쇄형 식물생산 시스템, 물질 순환, 물의 재생, 폐기물의 처리, 미량 유해가스의 제거, 조명, 배양액의 공급 등이 포함된다. 우주에서 재배 가능한 작물의 선택 기준으로 높은 생산성, 식용성, 소화성, 조리성, 자동화 가능성, 짧은 줄기, 높은 증산속도 등이 제기되고 있다. 화성 표면에서의 낮은 압력은 작물 생산용 온실을 설계할 때 주요 장애물에 해당한다. 때문에 저압하에서 식물 재배가 가능한 팽창식 온실의 개발에 관심이 집중되고 있다. 팽창식 온실의 구조, 내부 압력, 자재, 조명 방식, 방사선 차폐 등은 주요 설계 인자에 해당한다. 팽창식 온실 내의 낮은 압력은 구조물의 질량과 가스의 누출속도를 줄일 수 있다. 저압 조건에서는 증산속도가 급격하게 증가하여 식물의 수분요구도가 높게 나타난다. 증산 또는 수경재배시스템으로부터의 증발에 의해서 수분이 대기 중으로 방출될 때 증기압이 증가한다. 저압 조건에 있는 폐쇄계에서는 증기압의 변화가 전체 압력에 커다란 영향을 미친다. 그러므로 저압 조건의 수경재배시스템은 누수로 인하여 기화되는 수분 손실을 줄이기 위해서 고도로 밀폐되어야 한다. 또한 저압으로 유지되는 온실내의 상대습도를 높게 유지할 수 있는 환경제어 기술이 개발되어야 한다. 향후 폐쇄생태계 생명유지 시스템의 핵심 기술은 우주뿐만 아니라 지구상의 사막, 극지방 또는 해저와 같은 열악한 환경 조건에서도 생명 지원을 가능케 할 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 추계학술발표논문집 (하)
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• pp.2399-2402
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• 2002

오늘날 웹(Web)을 기반으로 하여 여러 분야에 적용되는 원격 감시, 자동화 제어 시스템 등의 개발에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 오류의 수정과 적용이 쉽고 데이터 획득이 뛰어난 LabView 그래픽 프로그램을 사용하여 멀티미디어 데이터 처리, 보편적인 통신망(TCP/IP)상의 확장성을 고려한 실시간 원격 제어 및 모니터링 방법을 제안하고, 온실 환경 시스템에 적용하였다. 또한 관리자 인증을 이중 암호화로 구현하여 사용자의 신뢰성을 향상시켰다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2006년도 춘계학술발표논문집
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• pp.446-448
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• 2006

근래에 이르러 시설농가, 농수산물 건조기, 저온 저장고, 양어장, 보일러, 심야전기기계장치 등의 사용이 증가하였지만 이를 관리하기 위한 인력은 항시 관련 장비의 근거리에 위치하였다. 그러나 관련 장비를 관리하기 위한 인력이 원거리에 있는 경우 장비의 이상 유무를 수시로 확인 할 수 없어서 장비의 고장이 발생하여도 적절한 조치를 취하지 못하여 커다란 손실을 입는다. 이러한 관점에서 장비에 이상이 발생하였을 때 이를 감지하여 원거리에 있는 관리자의 전화기에 자동 연결하여 녹음된 음성 메시지를 신속히 알려 적절히 대처할 수 있는 제어기 개발에 대한 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 농업용 온실 및 기계장치에서 이상 발생 시 휴대전화를 이용하여 사용자에게 음성으로 자동 통보하는 시스템을 개발하여 시스템은 미리 지정된 전화번호로 통보를 하여 사용자가 정상적으로 인지하였는가를 인식할 수 있는 기능을 갖고 있다. 또한 미리 저장된 여러 개의 전화번호를 시스템에서 직접 Dialing 해주는 기능을 갖고 있으며, 음성합성 기능을 적용하여 온도와 이상 상태들을 음성으로 통보해 주는 기능도 갖고 있다. 또한 사용자가 원격지에서 전화를 이용하여 원격제어를 할 수 있는 기능도 갖추고 있으며, 이를 확인할 수 있는 기능을 갖는 시스템을 개발하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.1151-1158
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• 2017

히트파이프 일체형 고효율 난방기는 겨울철 시설원예 내 작물생육에 필수인 난방장치와 배기열 회수기를 일체화하여 배기열이 외부로 배출되기 전 미사용 에너지를 재이용하는 장치이다. 시설원예, 유리온실 등 점검을 통해 우리나라 농업용 난방기의 문제점을 파악하였고, 개선방향을 찾아 시설원예 및 하우스에 맞는 최적화된 농업용 고효율난방기 및 스마트 제어시스템을 제안하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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• pp.440-442
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• 2021

농업에 ICT 기술을 접목한 스마트팜은 단순한 생육 환경 모니터링에서 벗어나 작물 생육을 위한 최적의 환경을 발견하고 인공지능에 기반한 자율제어가 가능한 농업으로 나아가고 있다. 자율제어가 가능한 농업의 시작은 최적의 작물 생육 환경을 아는 것이다. 이를 위해서는 관련 데이터를 수집하는 것도 중요하지만, 수집된 데이터들의 품질을 검증하고 데이터를 분석하여 작물 생육 환경을 제어하기 위한 유용한 정보를 도출해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 사용자들이 수집한 데이터를 활용하여 작물 생장에 필요한 정보를 얻을 수 있도록 지원하는 애플리케이션의 프로토타이핑 결과를 기술한다. 이 시스템에서 사용자는 웹브라우저를 통해 수집된 데이터들을 입력하고 원하는 분석을 요청하게 되고, 서버는 사용자의 요청과 관련된 R 스크립트를 실행하고 분석 결과를 사용자에게 전달한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권4호
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• pp.320-325
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• 2020

본 연구는 최근 신소재 단열재로 주목받고 있는 실리카 에어로겔을 이용하여 현재 사용되고 있는 다겹보온커튼의 단점을 보완하고 보온성을 유지 및 향상시킬 수 있는 새로운 조합의 다겹보온커튼을 제작 하여 현장에 설치함으로써 보온성과 경제성을 분석하고자 한다. 실험에 사용된 다겹보온커튼은 실리카 에어로겔이 함유된 부직포를 사용하여 2가지의 조합으로 제작하였으며 시중에 판매, 사용되고 있는 관행 다겹보온 커튼과의 차이에 따른 온습도변화와 연료소비량을 측정하여 비교분석하였다. 실험결과 단동온실과 연동온실에서 다겹보온커튼 차이에 따른 온습도변화는 미세하게 나타났으나, 거의 비슷한 온습도 값을 유지하였다. 이는 실리카 에어로겔을 이용한 다겹보온커튼이 관행 다겹보온커튼에 비해 온습도 제어 측면에서 문제가 없음을 나타냈다. 난방에너지 비교분석 결과, 실리카 에어로겔을 이용한 다겹보온커튼이 관행 다겹보온커튼에 비해 연료소비량은 단동온실에서 약 15%, 연동온실에서 약 20%의 연료소비량을 절감한 것으로 나타나 온실의 규모와 사용기간이 증가함에 따라 난방에너지는 절감될 것으로 판단된다. 실리카 에어로겔 이용 다겹보온커튼이 관행 다겹보온커튼에 비해 통기성과 보온성이 증가되는 것이 확인되었다. 그러나, 연동온실에서 사용된 다겹보온커튼은 관행 다겹보온커튼에 비해 무게가 증가하고 뻣뻣하여 시공성과 작동성이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 이에 단동온실에서 사용된 다겹보온 커튼에서는 개선사항을 적용하였다. 내부단열재의 교체를 통해 두께를 감소시키고 뻣뻣함을 개선함으로써 농가가 사용하기에 충분한 가능성이 있다는 것을 확인하였다.