• 한국환경농학회지
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• 제37권4호
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• pp.251-259
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• 2018

스마트온실에서 사용하고 있는 다양한 종류의 수경배양액 관리와 관련하여 ICT 기술을 활용한 작물생육 기반 배양액 제어시스템 개발을 위하여, 본 연구에서는 작물 생육단계별 시용배양액의 성분변화를 모니터링하고 이들 실측 데이터를 바탕으로 한 클라우드 기반 데이터 분석시스템을 설계하였다. 수집한 데이터 분석 및 시스템 구축을 위하여 인공광 스마트 온실에서 사용하는 관행의 무기 배양액, 기존 액비 및 폐기 농업부산물 유래 제조액비 등 수종의 배양액을 공시하였으며, 수경재배 작물 생육단계별 시용 배양액내 성분 변화패턴을 모니터링하였다. 발색법에 의한 흡광광도법을 활용하여 $NH_3-N$, $NO_3-N$, $NO_2-N$, $SiO_2$, $PO_4^{3-}$ 및 Cu 등 총 9종의 성분농도 변화를 산출하고 작물의 기초 생육량을 조사하였다. 각 작물의 기초 생육량 데이터는 오픈스택 클라우드 시스템에서 생성된 가상머신(Virtual machine)에 관계형 데이터베이스를 구축하여 수집 항목별로 분류 저장하였다. 저장된 작물별 배양액의 성분변화와 생육량 데이터는 노드제이에스(Node. js) 웹 프레임워크(Framework)를 통해 매주 수집된 데이터를 가시화하여 제공한다. 클라우드 기반 데이터베이스를 구축을 통하여 배양액 성분 실측치 비교와 작물 생육상황은 사용자 스마트 디바이스(Smart devices)를 활용, 작물종과 배양액 성분을 순차적 선택하고, 각 데이터의 비교 및 분석을 시계열 그래프로 실험 결과를 가시화할 수 있도록 하였다. 본 연구에서 개발한 클라우드 기반 데이터 분석시스템 스마트온실내 수경배양액 성분변화 및 재배 작물의 생육을 정기적으로 모니터링한 실측치를 기반으로 데이터베이스를 구축한 것으로 시설재배지나 인공광 스마트온실 등 다양한 농업현장에서 생육관리를 위하여 활용할 수 있다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 2001년도 가을 학술발표논문집
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• pp.52-58
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• 2001

우리나라의 시설농업은 겨울철 난방에 소요되는 에너지원의 대부분을 수입에 의존하는 화석에너지를 이용하고 있다. 따라서 생산비중 난방비의 비중이 국제원유가의 상승에 비례하여 증가하므로서 농산물의 가격이 불안정하며, 결국에는 재배농민의 생산욕구를 저하시켜 농가소득의 감소를 초래하고 있는 실정이다. (중략)

• 과학과기술
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• 제9권7호통권86호
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• pp.20-22
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• 1976

고래로부터 인간이 고안한 기술은 수렵, 가축, 농업 등에서 출발해서 기기나 동력을 더 많이 사용하는 형태로 발전해왔다. 그리고 급기야는 자동제어 등에 이르러 인간을 필요로 하지 않는 방향으로 유도되고 있다. 이러한 비인간적인 지향성을 가진 기술의 진보가 초래한것 중에는 인간과 그 사회에 구 많은 마이너스도 있었다. 이러한 기술의 발달을 보다 인간의 이익으로 유도하기 위해 기술평가의 개념이 진보하게 되었다. 이러한 발전으로 식품공업도 많이 변모하였고 식생활의 변화를 필연적으로 가지고 왔다. 식생활과 보건관리는 직접 사람에 직결되는 사항이다. 따라서 다른 여러 기술에 비해 일반국빈의 관심이 높고 정부가 직접 개입하게도 된다. 이러한 기본적인 생각은 식품이나 의약에만 필요한것이 아님은 오늘날의 생활환경을 생각해 보면 자명해 진다. 어떠한 기술도 기본적인 인권이라고 할 수 있는 건강이라든가 생할환경 등의 기본적인 요구를 저해해서는 안 되는 것이다. .

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2017년도 제56차 하계학술대회논문집 25권2호
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• pp.362-363
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• 2017

본 논문에서는 작물 재배에서 전문가들의 재배데이터를 활용하여 농작물 재배 시스템을 제안한다. 베이비 붐 세대의 은퇴가 진행되면서 전원생활에 대한 수요가 증가되고, 농촌으로의 귀향이 증가하고 있어 이에 필요한 농작물 재배자료에 대한 수요가 증대되고 있다. 이에 각각의 작물에 따른 최적의 재배데이터를 계측하여 데이터베이스를 작물재배에 적용하는 연구를 진행하고자 한다. 전문가로부터 취득된 작물재배 데이터는 서버로부터 에 단말장치의 제어기를 이용하여 재배가 가능함을 확인하였다. 따라서 본 논문에서 구축하는 IOT를 이용한 DB 기반 농작물 재배에 대한연구는 작물 재배는 필요한 데이터베이스의 구축과 최적의 작물 생장 환경을 제공함으로서 비전문가의 농업활동에 새로운 방향을 제시하리라 사료된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.172-172
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• 2017

최근 급변하는 농촌인구 감소와 고령화로 인한 농업농촌의 경쟁력 향상을 위해 농업에 정보통신기술(ICT)을 접목한 스마트 팜 기술개발이 추진되고 있다. 현재 농촌진흥청에서는 한국형 스마트 팜 ICT 기자재 표준규격을 개발하고 단체 표준을 제정하고 있다. 개발된 시설원예용 기자재 중 센서 13종, 구동기 9종 그리고 환경제어용 3종 등 총 25종의 표준규격에 대한 검정이 요구되어, 표준규격 부합 여부를 객관적으로 확인하기 위한 검인증 체계 구축을 필요로 하게 되었으며 본 연구에서는 표준규격이 설정된 기자재에 대한 검인증방법과 계측시스템을 구성하여 검인증체계를 구축하고자 하였다. 센서 13종 중 온도센서는 비교시험을 하기위해 기준 온도센서가 정밀도는 $0.01^{\circ}C$, 정확도는 ${\pm}0.01^{\circ}C$를 갖는 것으로 선정하고 항온조는 작동범위가 온도는 $(-)50{\sim}(+)120^{\circ}C$, 습도는 (30 ~ 98)%R.H.로 조절이 되는 구조의 것으로 구성하여 기준센서와 오차정도를 산출하는 방법으로 실시할 것이며, 센서 인터페이스 등 구조는 T.T.A. 단체 표준에 적합여부를 확인하여 적합성 여부를 판단하고 현재까지 센서 13종과 구동기 9종에 대한 검정방법 제정을 추진하고 있다. 지금까지는 스마트 팜 중 시설원예용 기자재 표준규격 부합여부를 확인하는 수준이지만 향후 개별 성능확인 호환성 확인시험방법을 추가하여 고도화를 추진 하고자 한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권1호
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• pp.26-30
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• 2014

본 연구에서는 과수의 형태, 거리에 따라 약대가 항상 적정 살포 거리를 유지하며 작업을 진행할 수 있도록 초음파 센서의 신호를 실시간으로 받아 약대를 제어하였고, 또한 약대의 보호를 위하여 진행 방향에 장애물이 존재할 경우 회피할 수 있도록 프로그래밍 하였다. 제작된 시스템으로 현장에서 비 자동제어 상태와 자동제어 상태로 실험을 수행하였다. 실험은 과수의 기둥과 잎 부위에 감수지를 일정간격으로 설치하고 시스템을 이용하여 분사한 후 감수지의 영상을 스캔하여 영상처리를 통해 분석하는 방법으로 이루어졌다. 상 방향 분사 실험에서는 시스템과 대상의 거리가 0.9m~1.1m로 설정해둔 적정거리를 벗어나지 않았기 때문에 비 자동제어와 자동제어 상태 모두 양호한 결과를 보였다. 하지만 측 방향 분사 실험에서는 비 자동제어 시 우측 열은 98.09%의 분사율을 보였으나 좌측 열은 69.25%로 낮게 나타났다. 이는 실험이 수행된 배 과원의 경우 과수의 좌측 열이 수평하게 식재되어 있지 않았기 때문으로 비자동제어 상태에서는 좌측열의 과수에 분사되는 양이 줄어들었으나 자동제어 상태에서는 좌, 우측열의 과수에 분사되는 양이 각각 92.66%, 94.64%로 균일하게 나타났다. 시스템의 제어 속도를 측정하기 위하여 방향 별 약대의 속도를 측정하였고 각각의 속도는 수직방향 100mm/s, 수평 방향 100mm/s, 각 변화 3o/s로 측정되었다. 초기 목적했던 바와 같이 과수의 형태, 거리에 따라 약대가 적정 거리를 유지하며 작업을 진행함으로 인해서 균일한 살포량을 유지 할 수 있음을 확인하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.131-131
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• 2017

작물의 체온인 엽온은 작물의 증발산량 또는 작물의 스트레스와 관련이 있으며, 일반적으로 일사, 풍속, 습도 등 기상조건과 잎의 크기, 형태 등 생리작용 등에 의해 지배된다. 엽온을 작물의 수분스트레스지수, 증발산량 등을 산정하기 위한 인자로 많이 활용되고 있으며, 최근 ICT 기술의 발달로 인해 열영상 카메라, 적외선 센서 등을 활용해서 실시간 측정을 하고, 정보를 작물 생육환경 제어에 활용하는 연구들이 많이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 시설오이를 대상으로 캐노피 온도(Canopy temperature, $T_c$)와 대기온도(Air temperature, $T_a$)간의 상관관계, 또 ($T_c-T_a$)와 포화수증기압차(Vapor pressure deficit, VPD)와의 관계를 분석하였다. 대기온도와 상대습도를 이용하여 산정된 VPD가 엽온에 미치는 영향을 분석한 결과, 엽온 증가에 따라 VPD가 증가하였으며, 캐노피와 대기온도간의 차이 또한 VPD간에 음의 상관관계($R^2=0.82{\sim}0.89$)가 나타났는데, 이는 대기온도에 따른 엽온과 포화수증기압의 상승이 원인인 것으로 나타났다. ($T_c-T_a$)와 VPD값을 이용하면 작물 수분스트레스(Crop Water Stress Index, CWSI)를 산정할 수 있는 데, 결과값을 분석한 결과 $T_c$와 $T_a$의 차가 적은 경우 CWSI값이 증가함을 알 수 있었다. 향후 연구에서는 추가적으로 다양한 재배환경에서의 캐노피 온도, 포화수증기압차, 그리고 CWSI를 산정하여, 적정 생육 환경조성을 위한 지표로 활용할 계획이다.

• 현장농수산연구지
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• 제11권1호
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• pp.183-195
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• 2009

시설하우스의 공기환경은 작물생육에 큰 영향을 준다. 특히 기공주변 공기의 상대습도는 증산작용에 크게 영향을 주며, 안개가 끼게 되면 기공을 통한 증산작용이 일어나지 않아 작물은 생육을 멈추게 된다. 이에 대한 이론적 고찰을 습공기선도를 중심으로 살펴보았으며, 그 기술을 권왕림(경기도 이천시 백사면 모전2리 192) 쌈채소 재배 농장과 정기설(경기도 용인시 백암면 석천리) 백암육계 농장에 적용한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 여름철 온실 공기의 온도를 낮추기 위하여 널리 사용하는 Pad & Fan, Mist & Fan 등의 증발냉각 방법은 사막 기후지역(온도는 높고 습도는 낮은 지역)에 적합한 방법으로 우리나라와 같이 고온 다습한 기후에는 적합하지 않다. 2. 겨울철 저녁에 온실을 보온하기 전에 따뜻한 공기의 열이 연료비를 절감 할 수 있다는 생각으로 환기를 하지 않으면 절대습도가 높아 약간의 온도가 떨어져도 안개가 발생하게 된다. 3. 겨울철 저녁에 온실을 보온하기 전에 외부 공기로 충분히 환기하여 절대습도를 낮추면 노점온도가 낮아지고, 약간의 난방으로도 온실의 안개를 방지할 수 있다. 4. 여름철 상추재배에서 시원한 바람으로 공기환경을 개선한 결과 41.6%의 증수효과가 있었다. 5. 겨울철 육계농장의 공기환경 개선으로 47,300수 기준으로 폐사율 2%와 난방연료 40%를 절감할 수 있었으며, 육계 성장의 균일도를 53%→73%로 20%정도 높일 수 있었다. ※ 정기설 백암육계 농장(경기도 용인시 백암면 석천리) (011-719-7597)

• 한국환경농학회지
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• 제18권1호
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• pp.70-76
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• 1999

영양염류는 하천이나 저수지의 부영양화를 유발하며 농경지는 영양원소의 주된 오염원으로 지적되고 있다. 본 연구에서는 농업 비점오염원에 의한 영양염류 유출 현상을 구명하기 위하여 경북 영천군 임고천 상류의 소유역에서 질소, 인, 유기물의 연간 부하량을 조사하였다. 유역 총면적은 1,420ha 였고 그 중에서 논과 밭을 포함한 경작지 면적은 약 25% 였으며 나머지는 대부분 산림이었고, 한우와 돼지 등의 가축 사육이 농가별로 소규모로 이루어지고 있었다. 조사 기간 동안 하천수중의 $NO_3-N$, $NH_4-N$, Total N, Total P 및 COD의 농도는 각각 4.95, 0.80, 6.72, 0.07 및 2.51mg/L였다. 97년도 연간 총 하천유수량은 6,681,500m3로 평가되었으며, $NO_3-N$, $NH_4-N$, Total N, Total P 및 COD의 연간 부하량은 각각 28,991, 3,010, 37,006, 590, 29,138kg으로 추정되었다. 강우량과 하천 유수량 사이에는 밀접한 정의 상관관계가 있었으며, 오염물질의 배출량 또한 유수량이 증가함에 따라 증가하였고 화학비료의 시용 시기와도 일치하여 강우량이 많았던 5월부터 8월 사이에 대부분의 영양염류의 부하가 발생하였다. 조사유역의 산업이 농업활동에 국한되어 있는 것을 감안할 때 이들 오염물질의 부하는 농경지로부터의 유실과 축산활동 등을 포함한 농업 비점오염원에 의한 것으로 볼 수 있으며 각 비점오염원별 부하량 정도를 구명하고 이를 제어할 수 있는 다양한 대책이 강구되어야 할 것이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권1호
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• pp.28-37
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• 2019

버섯재배사에서 방출되는 $CO_2$를 함유한 $15^{\circ}C-20^{\circ}C$의 공기를 딸기재배 하우스에 자동적으로 포집하고 전달하는 자동제어 시스템을 개발하였다. 2017년 6월부터 다양한 위치에서 온도변화를 수집한 결과, 고설베드 딸기하우스의 평균온도는 주간과 야간 온도가 각각 $33^{\circ}C$ 와 $26^{\circ}C$인 반면 3단 이동식베드는 $26^{\circ}C$ 와 $21^{\circ}C$ 수준이 유지되어 있었다. 버섯재배사의 $CO_2$함유 농도는 800-1,600 ppm 수준이었다. 3단 이동식베드에 처리한 딸기의 생육특성중 엽수와 관부직경은 무처리구인 고설베드에 비해 유의성 있는 차이가 있었으며, 고온기 정상과와 기형과의 착과특성 또한 3단이동식베드가 고설베드에 비해 유의성 있게 양호한 상태유지가 되어 과실특성인 과장과 수량이 2배이상 높은 경향을 보였다. 이에, 고온기에 버섯재배사에서 방출되는 시원한 공기 활용으로 딸기의 관부주변과 엽온의 온도가 정상생육 수준으로 유지가 되어 사계성 딸기품종을 국내에서도 재배할 수 있는 가능성을 확인하였다.