• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.496-499
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• 2016

스마트팜은 현재 농업 환경 모니터링 분야에서 각광받고 있다. 무선 원격 시스템의 사용으로 스마트팜의 응용 프로그램들은 농민이 어디에 있던지 생장 정보를 제공할 수 있다. 부재중에서도 모바일 폰을 사용하여 도표화된 정보를 얻을 수 있다. 우리는 클라우드 플랫폼 기술을 기반으로 스마트팜을 관리, 운영하는데 있어 필요한 시스템 및 서비스의 기술적 요구사항과 구성 내용을 설계한다. 클라우드 플랫폼은 스마트팜을 모니터링, 제어, 관리 및 운영하기 위한 클라우드 기술의 요구사항을 기술하고 있으며, 특히, 클라우드 플랫폼 기반 스마트팜 시스템 및 서비스는 3가지 인터페이스와 3가지 서비스로 구성되어 있다. 또한, 클라우드 플랫폼을 활용한 스마트팜은 재배작목, 농장의 규모, 시설형태 등에 따라 다양한 방식으로 구축, 운영 될 수 있으며, 이에 따라 다양한 유형이 존재한다. 이를 통하여 오픈 (개방/표준) 클라우드 플랫폼의 중요성에 대해 산업계의 관심을 고조시키고 농업에서의 스마트팜의 활성화에 기여할 수 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권3호
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• pp.158-166
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• 2019

농민이 농장에서 적지적작 기술을 구현하는 것은 기후변화에 적응하기 위한 효과적인 방법이 된다. 농민이 농장 수준에서부터 최적의 작물을 선택하고 최적의 재배기술을 구사하는데 농장의 기상과 작물의 생육상태를 실시간으로 파악하고 다양한 기술의 적용 결과를 사전에 모의해 볼 수 있다면 큰 도움이 될 것이다. 이를 시험하기 위하여 고랭지배추 주산지역을 대상으로 농업용 전자기후도와 작물 생육모형 기술을 결합하여 농장의 상세 기상과 작물 생육정보를 생산하는 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 농장 수준의 농업 실황정보를 생산하여 농민에게 직접 제공할 수 있는 유력한 도구로 활용될 수 있다는 결과를 얻었다. 이러한 방식으로 농민이 직접 이용할 수 있도록 하기 위해서는 앞으로도 정보 생산 속도의 개선, 일부 기상요소에 대한 소기후 모형의 개발 및 여러 옵션을 시험해 볼 수 있도록 작물 생육모형을 개선하는 것 등이 필요하였다.

• 한국빅데이터학회지
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• 제3권2호
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• pp.113-121
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• 2018

본 논문은 농지에 구축된 LoRa기반 무선통신망으로부터 수집되는 다양한 환경 센싱 데이터를 스마트폰의 스크린에 증강시켜 시각화하는 증강현실 기반의 농업용 환경 정보 관리 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 사용자가 스마트폰 카메라로 농지를 비추면 그곳에 설치된 다양한 센서로부터 수집된 환경 정보를 스마트폰 스크린의 영상에 증강시켜 시각화한다. 따라서 기존 시스템이 농업 시설물을 검색한 후 센서를 선택하는 번거로운 과정을 거친 후 나열식으로 환경 정보를 제공하는 것에 비해 제안하는 시스템은 이러한 과정 없이 스마트폰의 카메라 영상에 증강되어 나타난다. 원하는 정보를 습득하는 방식이 그림이나 영상인 특징 때문에 보다 더 쉽게 정보를 제공받을 수 있어 농업 재배지의 편리한 모니터링 및 효율적인 관리가 가능하다.

• 분석과학
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• 제22권1호
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• pp.65-74
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• 2009

옻나무는 아시아지역 전역에 주로 분포하며 예로부터 도료 및 약용 식물로 많이 사용되어져 왔었다. 특히 우리나라에서 재배되는 옻나무가 그 기능이 더욱 우수하다고 알려져 있는데 그 원인은 명확히 밝혀진 바가 없다. 우선 옻나무에서 우루시올의 추출을 위하여 나무는 soxhlet의 방법으로, 옻나무 추출물은 liquid-liquid extraction (LLE)의 방법을 이용하여 각각의 우루시올을 추출하였으며, 추출한 각 성분들은 high performance liquid chromatography/ultraviolet & visible detector system (HPLC/UV-Vis)에 먼저 적용하여 분리의 최적 조건을 찾았다. 그리고 각 성분에 대한 정확한 분석을 위하여 reverse phase liquid chromatography on-line electro spray ionization mass spectrometer (LC-MS/MS)를 이용하였으며 이를 바탕으로 분자량에 따른 성분 확인과 함량을 연구하였다. 이동상의 조건으로는 methanol : 0.1% formic acid : DDW를 929 : 1 : 70의 부피비로 사용하여 최적의 분리 조건을 얻었다. 이러한 LC의 조건으로 다시 LC-MS/MS에 적용하여 MRM의 방식으로 각각의 함량을 구할 수 있었다. 분자량에 따라 총 4종류의 우루시올 동종체들이 존재를 확인하였다. 본 연구를 통하여 한국산 옻나무 추출물의 경우 외국산 옻나무의 것 보다 곁사슬에 이중결합이 많은 우루시올 동종체의 함량이 많이 존재하며 그 전체적 비율이 높은 것으로 밝혀졌다.

• 농촌계획
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• 제29권4호
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• pp.127-135
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• 2023

This study examined the impact of changes in agricultural production methods on society, the economy, and the environment. While traditional open-field farming relied heavily on natural conditions, modern approaches, including greenhouse and smart farming, have emerged to mitigate the effects of climate and seasonal variations. Facility horticulture has been on the rise since the 1990s, and recently, there has been a growing interest in smart farms due to reasons such as climate change adaptation and food security. We compared open-field spinach and greenhouse spinach using agricultural income survey data, and we also compared greenhouse tomato cultivation with smart farming tomato cultivation, utilizing data from the smart farm survey reports. The economic results showed that greenhouse spinach increased yield by 25.8% but experienced a 29% decrease in income due to equipment depreciation. In the case of tomato production in smart farms, both yield and income increased by 36-39% and 34-46%, respectively. In terms of environmental impact, we also compared fertilizer and energy usage. It was found that greenhouse spinach used 29% less fertilizer but 14% more energy compared to open-field spinach. Smart farming for tomatoes saw a negligible decrease in electricity and fuel costs. Regarding the social impact, greenhouse spinach reduced labor hours by 31%, and the introduction of smart farming for tomatoes led to an average 11% reduction in labor hours. This reduction is expected to have a positive effect on sustainable farming. In conclusion, the transition from open-field to greenhouse cultivation and from greenhouse cultivation to smart farming appears to yield positive effects on the economy, environment, and society. Particularly, the reduction in labor hours is beneficial and could potentially contribute to an increase in rural populations.

• 공업화학
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• 제35권1호
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• pp.37-41
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• 2024

열대성 과일로 널리 재배되고 있는 코코넛(coconut)의 독특한 껍질(shell)은 과육 섭취 후 얻어지는 부산물로 활용 가치가 클 것으로 기대된다. 이 코코넛 껍질을 전도성 고분자와 혼합하여 복합소재를 간단한 방식으로 제조하고 섭씨 600도 정도의 상대적 저온에서 탄화하여 수득되는 소재의 전기화학적 특성 및 활용 가능성을 고찰하였다. 먼저, 외형적 요소를 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)으로 관찰하였다. 탄소의 미세구조를 라만(Raman) 분광 분석을 통하여 추론하였다. 전기전도 가능성을 간단한 옴의 관계(Ohmic relation)를 통하여 확인하였다. 나아가, 탄화된 재료가 리튬 이차 전지의 음극(anode) 소재로 활용될 수 있는지 여부를 반쪽 전지(half-cell) 충방전(charge/discharge) 테스트를 통해 살펴보았으며, 최대 충전 용량은 약 750 mAh로 높게 나타났으나, 충전이 진행됨에 따라 빠른 감소를 보였다. 본 연구는 향후 목질계 폐기물의 활용에 대한 중요한 정보를 제공할 것이다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.39-46
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• 2024

API 게이트웨이는 클라우드 외부의 API 클라이언트가 클라우드 내부 서비스와 통신할 수 있는 단일 진입점을 제공하는 고가용성 구성요소로서 병목 현상을 발생시킬 위험이 크고 서비스 변경 시 재배포가 필요하다. 여러 API 게이트웨이가 구현되고 있는 Java 언어는 배포와 운영 성능의 문제를 극복하기 위해 GraalVM Native Image와 Virtual Thread라는 기술을 발표하였다. Java 애플리케이션에 이들 기술을 적용하기 위해서는 소스 코드 및 배포 절차를 변경해야 한다. 본 연구에서는 API 게이트웨이가 GraalVM Native Image와 Java Virtual Machine(JVM) 기반으로 동작했을 때와 Virtual Thread와 Reactive 스레드 처리 방식 간의 성능을 측정하고 분석하였다. 본 연구에서는 배포 성능과 운영 성능의 평가를 위해 평가지표를 선정하였고 네 가지 환경에서 평가지표의 성능을 측정하고 평가하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.84-84
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• 2017

직립식 마늘파종기는 마늘 종구를 한 알씩 집어 올려 중간이송컵으로 이송하는 자세교정컵과 배종부와 자세교정컵에서 낙하된 마늘종구를 땅속으로 파종하는 구조로 설계 제작되었으며,전라북도 익산시에 테스트베드를 구축하여 기계파종을 통한 파종기의 성능개선연구를 수행하였다. 기계파종은 1차년도 기존 파종기의 성능을 개선한 7조식 시제품과, 국내산과 스페인산 마늘을 파종하였으며, 11조용 참여기업의 기존 파종기를 이용하여 테스트베드에서 수행하였다. 비가 온 뒤의 땅에 파종한 라인의 샘플링 자료조사 결과(5m 구간 기준으로 체크) 결주율이 각각 17.81%, 35.6%로 평균적인 결주율이 0.57%인 일반 기상상태와 비교하면 매우 높은 결주율을 보이는 것을 알 수 있다. 마늘 파종법에 대한 결과로, 총 4가지의 파종법을 사용하였으며, 사용한 파종방법에는 2조 병목식 스페인식 파종법, 11조식 트랙터용 파종법, 7조식 트랙터용 파종법, 6조식 이양기용 파종법이다. 이 4가지 파종법 중에서 3가지 파종법에 대한 성장률에 대해서 조사를 해보았다. 11조식의 경우에는 제주도식 파종을 하여 비닐 멀칭이 되어있지 않으며, 7조식의 경우에는 비닐 멀칭이 되어있는 파종방식을 사용하였고, 2조식 병목식 스페인식 파종법의 경우에는 자유낙하 방식으로 비닐 멀칭의 유무에 따라 성장률에 대해서 조사를 하였다. 결주율은 파종된 마늘 중 샘플링한 데이터에 대해서 얼마나 파종이 잘되었는지에 퍼센트로 나타낸 것으로 11조식의 경우 비닐멀칭도 없고 비온 뒤에 파종 되어 파종시기에 문제가 있는 것으로 사료됨. 비가오지 않은 날씨에서 측정한 7조식 1차년도 성능개선 시작품의 결주율은 0.57%로 우수하게 나타났다. 발아율은 파종된 마늘 중 샘플링한 데이터에 대해서 다립파종 되어서 미성장된 것과 결주율을 합하여 퍼센트로 나타낸 것으로 시제품으로 개발한 7조식 파종기는 스페인산과 국내산 마늘의 발아율이 모두 90% 이상으로 나타났으며, 차이점은 파종시기의 차이에 따라 발아율의 차이가 있는 것으로 사료(토양, 재배환경 및 기후에 따른 변동요인이 많음)되며, 이는 파종법의 종류뿐만 아니라 비닐멀칭의 온도유지가 마늘 성장률에 얼마나 영향을 끼치는지에 대한 병행연구도 필요한 것으로 나타났다. 마늘의 성장률에 대해서는 아직 표준화, 정형화 되어있는 측정방법이 없기 때문에 이를 표준화, 정형화를 할 필요가 있다. 향후 이와 같은 결과를 토대로 직립식 마늘파종기의 성능을 더욱 개선시키는 연구를 지속적으로 수행할 계획이다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권4호
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• pp.299-303
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• 1999

충청북도 일대에서 화학비료와 농약을 사용하는 일반적인 경작논(이하 일반논), 화학비료, 퇴비를 사용하지만 농약을 사용하지 않는 논(이하 무농약논), 농약과 화학비료를 사용하지 않고 논에 오리를 사육하는 논(이하 오리논), 농약과 화학비료를 사용하지 않고 논에 열대산 우렁이를 사육하는 논(이하 우렁이논)에 대해 에너지 분석을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 에너지 효율은 오리논(1.8)이 가장 높고 우렁이논(1.5), 일반논(1.0), 무농약논(0.5)의 순서이다. 생산량에 비해 상대적으로 재생 불가능한 에너지는 일반논과 무농약논이 오리논과 우렁이논보다 2-3배 많이 사용하였고 재생가능한 에너지는 무농약논이 가장 많이 사용하였다. 무농약논은 비료, 퇴비를 과도하게 사용하여 에너지 효율이 낮아졌다. 무농약 재배를 위한 과도한 영양분의 투입은 에너지 측면에서 비효율적일 수 있음을 보여주었다. 논에 동물을 사용하는 방식은 재생불가능한 에너지 투입을 줄일 수 있어서 다른 방식에 비해 친환경적이었다. 하지만 보다 환경적이고 지속가능하기 위해서는 재생 불가능한 에너지를 더 줄일 수 있는 방안에 대한 연구가 필요하다.

• 한국습지학회지
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• 제16권4호
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• pp.413-422
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• 2014

국내의 수질정책은 하천으로 방류되는 방류수의 농도를 규제하는 방식에서 총량을 규제하는 방식으로 바뀌었다. 또한 수질오염총량관리제가 실시되어 각 수계의 구역별로 목표 수질이 정해지게 되었다. 수질오염총량관리제가 성공적으로 이행되기 위해서는 점오염원 및 비점오염원으로부터 배출되는 오염물질의 부하량을 정확하게 파악해야 한다. 이에 본 연구는 농촌의 밭지역을 대상으로 27회의 강우유출수 모니터링을 실시하였으며, 모니터링 결과를 활용하여 밭지역으로부터 배출되는 오염물질의 부하량 및 원단위 등을 산정하였다. 그 결과, 유기물질인 BOD 및 $COD_{Mn}$의 경우 오염물질의 평균 유출농도는 10.5mg/L와 19.6mg/L로 나타났으며, 영양염류인 TN과 TP는 4.5mg/L 및 2.4mg/L로 분석되었다. 한편, 국립환경과학원에서 제시한 원단위 산정 공식에 의해 산정된 원단위는 BOD $31.8kg/km^2/yr$, $COD_{Mn}$ $56.7kg/km^2/yr$, TOC $8.5kg/km^2/yr$, TSS $560.9kg/km^2/yr$, TN과 TP는 각각 $8.3kg/km^2/yr$ 및 $5.1kg/km^2/yr$로 산정되었다. 이러한 모니터링 결과는 연구자마다 그 결과 값에 차이가 있는 것으로 밝혀졌으며, 이에 정확한 원단위 산정을 위해서는 장기적인 모니터링이 이루어져야 할 것으로 판단된다.