• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.1705-1710
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• 2015

근래에 ICT 기술을 농업에 적용시켜 효율성과 생산성을 제고시키는 기술인 스마트농업에 대한 연구개발이 활발히 이루어지고 있다. 그러나 아직 국제적으로 공인된 국제 표준이 구축되지 않아 외산 장비 도입과 해외 진출시 많은 어려움이 있는 상황이다. 이러한 필요에 의해 국제 표준화가 ITU-T SG13에서 국내 전문가들에 의해 추진되고 있다. 본 논문에서는 서비스 적용례를 기술할 수 있는 시나리오를 기반으로 하여 스마트농업 서비스들을 제안하며, 제안된 서비스 구성을 반영시킨 문서는 ITU-T Y.2238 권고안으로 승인되었다.

• Advances in nano research
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• 제14권1호
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• pp.27-43
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• 2023

This article investigates the energy harvesting characteristics of a magneto-electro-elastic (MEE) cantilever beam reinforced with carbon nanotubes (CNT) under transverse vibration. To this end, the well-known lumped parameter model is used to represent the coupled multiphysics problem mathematically. The proposed system consists of the MEE-CNT layer on top and an inactive substrate layer at the bottom. The substrate is considered to be made of either an isotropic or composite material. Basic laws such as Gauss's Law, Newton's Law and Faraday's Law are used to arrive at the governing equations. Surface electrodes across the beam are used to harvest the electric potential produced, together with a wound coil, for the generated magnetic potential. The influence of various distributions of the CNT and its volume fraction, substrate material, length-to-thickness ratio, and thickness ratio of substrate to MEE layer on the energy harvesting behaviour is thoroughly discussed. Further, the effect of external resistances and changes in substrate material on the response is analysed and reported. The article aims to explore smart material-based energy harvesting systems, focusing on their behaviour when reinforced with carbon nanotubes. The results of this study may lead to an improved understanding of the design and analysis of CNT-based smart structures.

• 한국작물학회지
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• 제31권4호
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• pp.477-482
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• 1986

종자용 호밀의 탈곡시 정상 탈곡기회전속도의 기준을 설정하고자 출수후 40, 45, 50, 55, 60 일에 예취하고 예취하여 0, 1, 2, 3일간씩 포장에 깔아말린 다음 급동반경 18.6cm, 급치높이 6cm인 탈곡기로 각각 400 RPM에서 1000 RPM까지 100RPM간격으로 회전속도를 조절하며 탈곡하였으며 각 예취시기 및 탈곡직전에 종실의 수분함량을 조사하고 탈곡후 손상입률, 발아율 및 출현률을 조사하였다. 1. 호밀 종실의 수분함양은 출수후 40 일에 59.1％였고, 종실의 건물종이 최고에 달한 출수후 55일에는 36.3％였으며, 출수후 60일에는 20.1％ 로 떨어 졌다. 2. 출수후 55 일에 예취하고 1∼2일 포장에 깔아 말린 후 500∼600RPM으로 탈곡하였을 때 손상립률 10% 이하, 발아율 90% 이상, 출현율 80% 이상인 충실한 종실을 얻을 수 있었다. 3. 탈곡종실의 손상립률과 발아율은 종실의 수분함량과 높은 상관이 있었다. 4. 탈곡기의 탈곡력은 급동의 회전속도의 제곱에 비례하고, 또 급동반경에 비례하므로 회전속도의 기준은 급동반경을 고려하여 설정함이 타당한 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3357-3362
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• 2014

본 연구에서는 자동차가 노면을 주행 시 발생되는 진동에너지를 수집하여 차량의 배터리를 자가 충전할 수 있는 현가장치에 적용 가능한 공진형 선형 발전시스템을 설계하였다. 논문에서 제안된 선형 발전기는 기존의 발전기들과는 달리, 비교적 작은 에너지 원천인 노면의 진동에 더욱 효과적으로 대응하기 위해 공진 현상을 최대한 활용하는 설계를 지향했으며, 한정된 공간인 차량 현가장치에서의 선형 발전기의 발전 효과 검증 및 향후 연구 진행의 가능성을 판단하기 위해 수치해석적 방법을 활용하여 시스템의 동적 해석을 위한 기본 입력 속도를 도출하고 시스템의 목표인 발전 기능에 대한 예측을 위해 전자기 유한요소해석을 수행하였다. 본 연구에서 정상적인 발전 기능의 가능성을 확인한 공진형 선형 발전 시스템이 최근 자동차 산업의 큰 주축을 이루고 있는 하이브리드형 자동차 및 전기 자동차에 적용된다면, 각종 전장장치 및 배터리의 구동 및 성능유지에 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권2호
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• pp.141-147
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• 2024

강유전체, 압전체 및 전왜 재료의 전기-기계적 반응의 기본 원리를 이해하기 위해 전기장 인가에 따른 변형 측정법은 널리 사용되고 있다. 특히, 전기 자극에 반응하는 압전 재료의 변형 특성을 이해하는 것은 압전 액츄에이터, 음향 장치, 초음파 발생기와 같은 부품을 연구하고 개발하는 데 중요하다. 이 튜토리얼 논문에서는 다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 변위 측정 장치인 선형 가변 차동 변환기(linear variable differential transducer, LVDT)의 구성 요소와 작동 원리를 소개한다. 또한 전기장을 인가하여 강유전체, 압전체 또는 전왜 재료의 변형 특성을 측정하기 위해 LVDT를 사용하는 실험 장치의 구성을 소개한다. 그리고 이 논문에는 LVDT 실험 장치를 통해 얻은 간단한 측정 결과와 분석이 포함되어 있어서 다양한 재료의 전기-기계 상호 작용 연구 방법에 대해 유용한 정보를 제공한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권1호
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• pp.19-25
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• 2012

새싹이나 어린잎과 같이 싹을 길러 이용할 수 있는 채소에 대한 관심이 커지고 있으나, 조직이 연해 수확 후 급격히 품질이 저하되어, 품질을 유지할 수 있도록 수확 전 재배에서부터 개선방법을 강구하고자 하였다. 본 실험에서는 다채의 어린잎 채소를 재배 중에 brushing처리를 주어 생육 및 재배 후 포장하여, 중량감소, 선도와 SPAD 등의 수확 전 요인에 따른 수확 후 변화 요인을 조사하였다. 수확 시 다채의 생육은 무처리구에 비해 물리적 brushing처리구에서 초장이나 생체중은 적었으나, 조직이 치밀한 것으로 나타났다. 재배 중 brushing처리한 어린 다채 잎은 저장 중 생체중량 변화, $O_2$ 소모나 $CO_2$ 축적 정도, 색차 변화가 적은 경향을 보였다. 그러나 SPAD값이나 선도에서는 처리간의 큰 차이를 보이지 않았다. 어린 다채 잎은 재배 중 물리적 brushing처리로 식물 조직이 치밀해지고, 생육은 적어졌으나, 포장 후 저장 특성은 다소 차이가 있었으나, 선도에는 큰 차이를 보이지 않은 것으로 나타났다. 어린잎 채소 다채는 재배 중 brushing처리에 의한 물리적 처리가 수확 후 미치는 영향이 크지 않아, 다른 방법으로 품질을 개선할 수 있는 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권2호
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• pp.123-130
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• 2014

참외 재배환경은 토양 위의 수평바닥에서 재배된 것을 수확하여야 하며, 참외가 잎으로 덮여져 있어 인식이 어렵고, 덩굴성 줄기로 인해 참외를 그립하기에도 매우 불리하다. 이러한 재배환경에 적합하도록 엔드이펙트, 머니퓰레이터, 인식장치 등의 참외 수확 로봇을 개발하였고 이를 시험하였다. 엔드이펙터는 수확물을 잡기 위한 그립퍼와 줄기를 절단하는 커터로 구분되며, 그립퍼는 4개의 핑거가 동시에 구동하고, 커터는 2개로 전후진 동작이 되도록 설계하여 파지력과 절단력을 제어할 수 있도록 하였다. 머니퓰레이터는 중심축을 기준으로 회전을 하는 L-R형 모델에 직교 좌표형과 셔틀형 머니퓰레이터를 조합한 4축 매니플레이트 구조로 설계하였다. 인식장치는 1차 인식장치인 GVC와 2차 인식장치인 LVC를 이용하여 참외를 식별하고 그 중에서 당도나 숙도를 예측하여 선별하였다. 이 장치를 이용하여 로봇의 성능시험을 한 결과 수확시간은 평균 18.2sec/ea, 픽업율은 평균 91.4%, 손상율은 평균 8.2%, 선별율은 평균 72.6%로 나타났다.

• 한국전자거래학회지
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• 제18권2호
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• pp.175-189
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• 2013

농산물의 수입개방으로 질이 낮은 수입 농산물이 국산으로 둔갑하여 소비자의 신뢰가 낮아지고 있으며, 국산 농산물의 가격 경쟁력이 지속적으로 하락하고 있는 실정이다. 이러한 위기 상황에서 국산 농산물의 원산지에 대한 신뢰도를 높이고 아시아의 주식이지만 여전히 기술이 낙후되어 있는 미곡 산업에서도 이러한 첨단 기술을 적용하고자 하는 노력이 진행중이나 아직도 미흡한 실정이다. 나아가, 기존의 농산물 생산이력시스템은 기초적인 이력정보만 제공하고 있으며, 미곡종합처리장의 경우에 경험적인 수확시기 결정으로 인해 일시에 수확이 몰리는 홍수반입이 발생하여 미곡의 품질 손상이 빈번히 발생하기도 한다. 본 논문에서는 스마트 기기와 GIS/LBS, RFID 등의 유비쿼터스 기술을 적용하여 유비쿼터스 벼 생산 및 반입 관리 시스템을 개발하였다. 기존에 수기로 작성하던 농가 및 농지 정보를 스마트 기기로 입력하고, 재배단계에서의 품질 모니터링을 제공하며, 수집된 생산, 재배, 품질정보를 스마트 기기를 통하여 제공한다. 데이터베이스를 기반으로 하여 품질에 따른 반입시기를 결정하는 과학적인 반입체계를 구축하고, 농가와 유통업자, 소비자간의 신뢰도를 높이고자 한다.

• 유기물자원화
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• 제30권4호
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• pp.151-163
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• 2022

본 연구는 친환경 농산물 생산을 위한 양분관리 자재로 유기질비료 처리에 따른 옥수수 재배 토양의 비옥도 및 토양 호흡에 미치는 영향을 분석하였다. 시험장소는 국립농업과학원 유기농업과 시험포장에서 수행하였으며 처리구는 퇴비 (Com), 발효비료 (FOF), 혼합 유박 (PC), 무비구 (NF)로 처리구당 3반복 완전임의 배치하였다. 처리량은 174kg N/ha로 옥수수 표준시비량의 질소기준에 준하여 처리하였다. 옥수수 정식 8주 후 토양분석 결과, 퇴비는 토양의 탄소 (C)와 질소 (N)를 각각 7.48 및 0.76g/kg으로 증가시켰고, 다른 처리구는 시험 전과 차이가 없었다. 또한 시험 후 토양의 화학적 특성은 무비구를 제외하고 유의한 차이는 없었다. 토양 CO₂ 발생량은 발효비료 처리가 다른 처리구보다 31-76% 증가시켰으며 두 번의 제초작업 후 CH₄ 발생량의 차이는 없었다. 토양의 N₂O 배출량은 발효비료 처리가 다른 처리구보다 87-96% 감소되었다. 미생물 밀도 조사 결과, 시험 전에 비해 시험 후 토양의 사상균 및 방선균 밀도를 각각 25%, 16% 증가되었다. 따라서 친환경 농산물 생산을 위한 발효비료 등 유기질 비료는 자원을 순환하며 토양 생산성을 유지하는데 기여할 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권2호
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• pp.249-254
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• 2022

최근 반도체와 같은 정보통신 기술의 발전과 함께 사물인터넷(IoT) 기술 발전이 급격히 이루어지면서 센서와 무선 통신 기능을 내장하여 주변 사물 및 환경 조건을 감지 및 분석하여 대응하는 원격 환경 모니터링 기술이 주목받고 있다. 하지만, 기 개발된 원격 환경 모니터링 시스템은 모두 별도의 전원 공급 장치를 필요로 하기 때문에 시·공간적 기기 사용의 제한을 야기하여, 사용자의 불편함을 유발할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 생체 역학적 에너지의 역학적 특성이 고려된 기구학적 설계 기반 전자기 발전 소자(Electromagnetic generator, EMG)를 개발함으로써 이의 에너지 자립형 원격 환경 모니터링 구동을 위한 전원 공급 장치로써 활용한다. 낮은 진동 주기 및 큰 진폭 변화의 역학적 특성을 지닌 생체 역학적 에너지를 효과적으로 이용하기 위해 자석의 기구학적 배치를 통한 깨지기 쉬운 힘의 평형을 유도하는 Levitation-EMG (L-EMG)를 설계했다. 이를 통해, L-EMG는 외부 진동에 민감하게 반응하여 자석과 코일 간의 효과적인 상대 움직임을 야기하여 고품질 전기 에너지 공급을 가능하게 했다. 뿐만 아니라, 실제 환경 감지 센서와 무선 통신 모듈의 필요 전력을 최소화하기 위한 마이크로 컨트롤러(Micro control unit, MCU)를 구성하였으며, 내장기능 중 저전력모드(Sleep mode)를 접목하여 소비전력의 최소화 및 이의 구동시간 증가를 달성했다. 최종적으로 사용자의 편의성을 극대화하기 위해 휴대폰 어플리케이션을 구축하여 손쉽게 주변 환경 모니터링을 가능하게 했다. 따라서, 이번 연구는 생체역학적 에너지를 이용한 에너지 자립형 원격 환경 모니터링 구축 가능성을 검증할 뿐만 아니라, 더 나아가 별도의 외부 전원 없이 주변 환경 모니터링이 가능한 설계 방안을 제시할 수 있다.