• The Plant Pathology Journal
• /
• 제37권6호
• /
• pp.521-532
• /
• 2021

Knowledge and better understanding of functions of the microbial community are pivotal for crop management. This study was conducted to study bacterial structures including Acidovorax species community structures and diversity from the watermelon cultivated soils in different regions of South Korea. In this study, soil samples were collected from watermelon cultivation areas from various places of South Korea and microbiome analysis was performed to analyze bacterial communities including Acidovorax species community. Next generation sequencing (NGS) was performed by extracting genomic DNA from 92 soil samples from 8 different provinces using a fast genomic DNA extraction kit. NGS data analysis results revealed that, total, 39,367 operational taxonomic unit (OTU), were obtained. NGS data results revealed that, most dominant phylum in all the soil samples was Proteobacteria (37.3%). In addition, most abundant genus was Acidobacterium (1.8%) in all the samples. In order to analyze species diversity among the collected soil samples, OTUs, community diversity, and Shannon index were measured. Shannon (9.297) and inverse Simpson (0.996) were found to have the highest diversity scores in the greenhouse soil sample of Gyeonggi-do province (GG4). Results from NGS sequencing suggest that, most of the soil samples consists of similar trend of bacterial community and diversity. Environmental factors play a key role in shaping the bacterial community and diversity. In order to address this statement, further correlation analysis between soil physical and chemical parameters with dominant bacterial community will be carried out to observe their interactions.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.235-250
• /
• 2021

본 연구에서는 '한국 김제의 전형적인 벼 경작 시스템이 기후스마트농업(CSA)의 삼중 도전에 어떻게 부합하고 있는가?'라는 질문에 답하기 위해, (1) 벼 경작 시스템의 에너지, 물, 탄소 및 정보의 흐름을 직접 관측하였고, (2) 생산성/효율성, 온실가스 방출/흡수 및 회복성을 평가할 수 있는 다양한 측정도구(metrics)를 사용하여 기후스마트농업의 관점에서 평가하였다. 국내 플럭스 관측망인 KoFlux 관측지의 하나인 김제의 대표적인 벼 경작 시스템에서 3년간(2011, 2012, 2014)의 생육기간 동안 에디공분산 기술을 사용하여 에너지, 물, 이산화탄소 및 메탄 플럭스의 흐름을 모니터링하였다. 생산 효율성 평가를 위해서는 총일차생산량(GPP), 생태계 호흡량(RE), 곡물 수확량, 빛사용효율(LUE), 물사용효율(WUE), 및 탄소흡수효율(CUE)을 지표로 사용하였다. 온실가스 정량화를 위해서는, 이산화탄소 플럭스(F_CO2)와 메탄 플럭스(F_CH4)의 경우 직접 관측한 자료를 사용하였고, 아산화질소 플럭스(F_N2O)는 IPCC지침에 따라 간접적으로 산출한 자료를 사용하였다. 회복성 평가를 위해서는 자기-조직화(self-organization, S) 지표를 사용하였으며, 벼 경작 시스템에서 가장 포괄적인 세 과정(총일차생산, 메탄플럭스, 증발산)을 대상으로 정보이론을 사용하여 정량화 하였다. 결과에 따르면, 3년 간의 생육 기간 중 2011년이 상대적으로 CSA 삼중 목표를 모두 성취하였으나, 이어지는 2012년과 2014년에 모두 생산량이 감소하고 온실가스 방출이 크게 증가하여 기후스마트 한 관리가 이루어지지 않은 것으로 보인다. 3년 생육기간을 평균한 CSA 지표의 값과 범위의 경우, 생산성에 관련된 지표들은 문헌에 보고된 다른 연구 결과와 비교할 때 대부분 중-상위의 범위에 속했으나, 온실가스 완화의 경우 평균 이하였고, 회복성은 높았지만 보고된 자료가 없어 비교하지 못했다. 기후스마트한 벼재배를 위해서는, 1) 이해 관계자들이 함께 목적에 맞게 목표의 우선순위를 정하고('거버넌스'), 2) CSA 지표를 분석한 결과로부터 얻어진 되먹임(feedback) ('모니터링') 정보를 기반으로, 3) 상황에 맞는 적절한 개입('관리'), 즉 거버넌스/관리/모니터링의 삼합으로 이루어지는 비저니어링이 필요함을 시사한다.

• 한국포장학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.187-192
• /
• 2021

본 연구는 로메인 상추를 대상으로 몇 가지 온도 조건에서 재배된 어린잎의 품질과 MA 저장 시 저장성을 비교하고자 수행하였다. 21℃, 28℃, 그리고 35℃ 챔버 내에서 인공광원(200 µmol·m^-2·s^-1) 하에 5주간 재배되었다. 재배 종료일에 생육 및 품질조사를 진행하였고, 20,000cc OTR 필름과 유공필름으로 각각 36일, 12일간 저장하며 필름 내 산소, 이산화탄소, 그리고 에틸렌 농도를 측정하였다. 그리고 저장 종료일에 엽색, 엽록소, 외관상 품질을 조사하였다. 재배 종료일의 엽장은 28℃ 재배구가 가장 길었고, 엽폭은 21℃와 28℃ 재배구가 넓었다. 엽수는 모든 재배온도에서 5~6장으로 유사하였고, 최대 양자수율은 21℃와 28℃ 재배구가 높았다. 엽중, 근중, 건물중은 21℃가 높았고, 재배온도가 올라갈수록 감소하는 경향을 보였다. 호흡률과 에틸렌 발생률은 35℃가 높았고, 재배온도가 낮아질수록 감소하였다. 저장 중 생체중 감소율은 모든 MA 저장 처리구는 저장 종료일인 36일까지 1% 미만이었고, 모든 유공필름 처리구는 저장 후 급격히 증가하여 저장 종료일인 12일째에 12~15%의 높은 감소율을 보였다. MA 저장 처리구의 필름 내 에틸렌 농도는 재배온도와 관계없이 모든 처리구가 저장 종료일까지 1~2 µL·L^-1의 농도를 유지하였다. 필름 내 산소 농도는 19.5% 내외, 이산화탄소는 1% 내외의 농도를 유지하며 모든 MA 저장 처리구가 CA 조건에 부합하였다. 저장 종료일의 엽색은 Hunter a^*, b^* 값 모두 대체로 MA 저장 처리구에서 높았다. 엽록소 함량은 재배온도가 올라갈수록 낮아지고, 유공필름 처리구와 비교해 MA 저장 처리구에서 낮았다. 패널테스트를 통한 외관상 품질은 21℃ MA 저장 처리구에서만 상품성 한계점인 3점 이상이었다. 이상의 결과를 종합해보면, 로메인 상추 어린잎은 21℃에 재배할 때 최대 양자수율이 높아 생체중 등의 생육이 좋았으며, 재배 중 온도환경이 낮을수록 저장수명이 연장되었다. 또한 저장 방법으로는 CA 조건의 이산화탄소 농도를 충족시킨 MA 저장처리에서 저장 종료일까지 우수한 외관상 품질을 보여 저장수명을 3배까지 연장할 수 있었다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제20권2호
• /
• pp.203-215
• /
• 2022

본 연구의 목적은 토픽모델링과 언어네트워크분석을 활용하여 한국의 스마트팜 분야 연구 동향과 지식구조를 파악하는 것이다. 연구목적을 달성하기 위하여 KCI(Korea Citation Index)의 스마트팜 관련 국내 학술지 104편을 대상으로 핵심어와 핵심어들의 연결 관계를 분석하고, LDA 토픽모델링 기법을 이용하여 연구주제와 관련된 토픽들을 분석하였다. 언어네트워크분석 결과, 국내 스마트팜 관련 연구 분야의 주요핵심어는 '환경', '시스템', '사용', '기술', '재배' 등이 나타났으며, 연결중심성, 매개중심성, 위세중심성 결과도 제시하였다. 토픽모델링분석결과, Topic 1은 '스마트팜 도입 분석', Topic 2는 '친환경 스마트팜과 스마트팜의 경제적 효율성', Topic 3은 '스마트팜 플랫폼 설계', Topic 4는 '스마트팜 생산 최적화', Topic 5는 '스마트팜 생태계', Topic 6은 '스마트팜 시스템 구현', Topic 7은 '스마트팜 관련 정부 정책'으로 나타났다. 본 연구는 국내 스마트팜 관련 연구 동향을 살펴봄으로써, 향후 국내의 스마트팜을 발전시키는 데 필요한 정책개발과 연구 방향성을 설정하는데 기초자료가 될 것으로 기대한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
• /
• pp.794-797
• /
• 2016

개방하드웨어 제어기인 아두이노와 센서들을 이용하여 자동으로 급수 및 조명을 제어하는 시스템을 구현하였다. 본 시스템은 이미 많은 활용이 되고 있는 기존의 식물공장과 같은 대규모 재배 시스템이 아니고 아파트와 같은 실내에서 사용되고 있는 점을 고려하여 기능성은 물론 미관을 고려한 설계를 수행하였고, 이를 위하여 최근 각광받는 사물인터넷 기술과 스마트폰 앱을 이용한 자동화된 장비로의 개발을 수행하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제17권1호
• /
• pp.8-13
• /
• 2019

Smart Farming has been regarded as an important application in information and communications technology (ICT) fields. Selecting crops for cultivation at the pre-production stage is critical for agricultural producers' final profits because over-production and under-production may result in uncountable losses, and it is necessary to predict crop production to prevent these losses. The ITU-T Recommendation for Smart Farming (Y.4450/Y.2238) defines plan/production consultation service at the pre-production stage; this type of service must trace crop production in a predictive way. Several research papers present that machine learning technology can be applied to predict crop production after related data are learned, but these technologies have little to do with standardized ICT services. This paper clarifies the relationship between agricultural consultation services and predicting crop production. A prediction scheme is proposed, and the results confirm the usability and superiority of machine learning for predicting crop production.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
• /
• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
• /
• pp.655-656
• /
• 2022

4차산업혁명 등의 스마트 산업 발전으로 농업분야에도 점점 전문화 및 분업화된 ICT기반 기술이 수용되고 있으며, 이에 기반한 삶의 질 향상은 계절과 무관하게 언제나 신선한 과일이나 채소를 제공받고 싶어하는 소비자들의 요구를 증대시키고 있다. 본 논문에서는 신선한 과일이나 채소를 사계절 구분없이 가정에 제공할 수 있도록 단기 육묘가 가능하고, 육묘종에 따라 생육환경을 맞춤형으로 관리하여 별도의 시설 및 인적 자원을 최소화할 수 있는 스마트 육묘재배 시스템을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2020년도 추계학술발표대회
• /
• pp.818-821
• /
• 2020

The artificial intelligence software market is developing in various fields world widely. In particular, there is a wide variety of applications for image recognition technology using deep learning. This study intends to apply image recognition technology to the 'Home Gardening' market growing rapidly due to COVID-19, and aims to build a small-scale smart farm in the house using artificial intelligence and IoT technology for convenient crop cultivation for busy people living in cities. This intelligent farm system includes an automatic image recognition function and recommendation function based on temperature and humidity sensor-based indoor environment analysis.

• 스마트미디어저널
• /
• 제11권4호
• /
• pp.19-29
• /
• 2022

IoT 기술의 발전에 따라 스마트팜을 활용하는 농가가 증가하고 있다. 스마트팜은 환경을 모니터링하고, 원격 또는 자동으로 최적의 내부 환경을 조성하여 작물의 생산량 및 품질을 향상시킨다. 이를 위해 수집되는 농업 디지털 데이터를 활용하여 작물의 생산성을 예측하는 기술에 대한 연구가 활성화되고 있다. 그러나 생산량 예측을 위한 연구에서는 기존의 통계자료를 바탕으로 하는 통계모델 기반의 연구가 대부분이며, 이에 따라 예측 정확도가 낮은 문제점이 존재한다. 본 연구에서는 시설 원예 스마트팜에 수집된 농업 디지털 데이터를 활용하여 다양한 머신러닝 모델을 통해 생산량 및 판매 수익금을 예측하고, 성능을 비교하였다. 성능을 비교한 모델은 다중선형회귀, 서포트벡터머신, 인공신경망, 순환신경망, LSTM, ConvLSTM이다. 성능 비교 결과 ConvLSTM가 R2 값 및 RMSE 값에서 가장 우수한 성능을 나타내었다.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제63권6호
• /
• pp.27-37
• /
• 2021

Conversion of rice paddy field to upland has been accelerated as the central government incentivizes more profitable upland crop cultivation. The objective of this study was to investigate the current status and conversion trend from paddy to upland for the reservoir irrigation districts. Total 605 of reservoir irrigation districts whose beneficiary area is greater than 200 ha were selected for paddy-to-upland conversion analysis using the land cover maps provided by the EGIS of the Ministry of Environment. The land cover data of 2019 was used to analyze up-to-date upland conversion status and its correlation with city proximity, while land cover change between 2007 and 2019 was used for paddy-to-upland conversion trend analysis. Overall 14.8% of the entire study reservoir irrigation area was converted to upland cultivation including greenhouse and orchard areas. Approximately the portion of paddy area was reduced by 17.8% on average, while upland area was increased by 4.9% over the 12 years from 2007 to 2019. This conversion from paddy to upland cultivation was more pronounced in the Gyoenggi and Gyeongsang regions compared to other the Jeolla and Chungcheong provinces. The increase of upland area was also more notable in proximity of the major city. This study findings may assist to identify some hot reservoir districts of the rapid conversion to upland cultivation and thus plan to transition toward upland irrigation system.