• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.164-175
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• 2019

The Tor Tong Daeng Irrigation Project with the irrigation area of 61,400 hectares is located in the Ping Basin of the Upper Central Plain of Thailand where farmers depended on both surface water and groundwater. In the drought year, water storage in the Bhumipol Dam is inadequate to allocate water for agriculture, and caused water deficit in many irrigation projects. Farmers need to find extra sources of water such as water from farm pond or groundwater as a supplement. The operation of Bhumipol Dam and irrigation demand estimation are vital for irrigation water allocation to help solve water shortage issue in the irrigation project. The study aims to determine the smart dam operation system to mitigate water shortage in this irrigation project via introduction of machine learning to improve dam operation and irrigation demand estimation via soil moisture estimation from satellite images. Via ANN technique application, the inflows to the dam are generated from the upstream rain gauge stations using past 10 years daily rainfall data. The input vectors for ANN model are identified base on regression and principal component analysis. The structure of ANN (length of training data, the type of activation functions, the number of hidden nodes and training methods) is determined from the statistics performance between measurements and ANN outputs. On the other hands, the irrigation demand will be estimated by using satellite images, LANDSAT. The Enhanced Vegetation Index (EVI) and Temperature Vegetation Dryness Index (TVDI) values are estimated from the plant growth stage and soil moisture. The values are calibrated and verified with the field plant growth stages and soil moisture data in the year 2017-2018. The irrigation demand in the irrigation project is then estimated from the plant growth stage and soil moisture in the area. With the estimated dam inflow and irrigation demand, the dam operation will manage the water release in the better manner compared with the past operational data. The results show how smart system concept was applied and improve dam operation by using inflow estimation from ANN technique combining with irrigation demand estimation from satellite images when compared with the past operation data which is an initial step to develop the smart dam operation system in Thailand.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.1003-1012
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• 2022

풍력발전시스템의 터빈과 하부구조에 전달되는 수평방향의 에너지 전달은 시스템의 안전성 유지 측면에서 매우 중요한 요소이지만 지진, 태풍과 같은 대규모 연안재해에 취약할 수 밖에 없다. 연안 또는 먼 해상에 구축되는 풍력발전시스템은 연안재해에 취약한 지역에 설치 시 보다 견고한 설계가 요구되기 때문에 초기 투자비용의 증가로 사업의 경제성 측면에서 매우 불리하다. 본 연구에서는 연안재해의 리스크를 저감한다는 관점에서 풍력발전단지의 최적 부지를 선정하기 위해 GIS 기법을 사용하였다. 우리나라 서해와 남해의 지진 현황, 서해와 남해에 영향을 미치거나 통과하는 태풍의 이동경로와 강도도 복합적으로 분석하였다. 이에 연안재해 위험이 가장 낮은 최적의 해상풍력단지 부지를 선정했고, 향후 해당지역 해상풍력 프로젝트의 기초연구자료로 활용하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권2호
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• pp.143-150
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• 2023

Underwater wireless communication is a challenging issue for realizing the smart aqua-farm and various marine activities for exploring the ocean and environmental monitoring. In comparison to acoustic and radio frequency technologies, the visible light communication is the most promising method to transmit data with a higher speed in complex underwater environments. To send data at a speedier rate, high-performance photodetectors are essentially required to receive blue and/or cyan-blue light that are transmitted from the light sources in a light-fidelity (Li-Fi) system. Here, we fabricated high-performance organic phototransistors (OPTs) based on P-type donor polymer (PTO2) and N-type acceptor small molecule (IT-4F) blend semiconductors. Bulk-heterojunction (BHJ) PTO2:IT-4F photo-active layer has a broad absorption spectrum in the range of 450~550 nm wavelength. Solution-processed OPTs showed a high photo-responsivity >1,000 mA/W, a large photo-sensitivity >10³, a fast response time, and reproducible light-On/Off switching characteristics even under a weak incident light. BHJ organic semiconductors absorbed photons and generated excitons, and efficiently dissociated to electron and hole carriers at the donor-acceptor interface. Printed and flexible OPTs can be widely used as Li-Fi receivers and image sensors for underwater communication and underwater internet of things (UIoTs).

• 대한원격탐사학회지
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• 제40권1호
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• pp.45-56
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• 2024

Faced with aging populations, declining resources, and limited agricultural productivity, rural areas in South Korea require innovative solutions. This study investigated the potential of drone-based vegetation indices (VIs) to analyze soybean growth patterns in open-field smart agriculture in Goesan-gun, Chungbuk Province, South Korea. We monitored multi-seasonal normalized difference vegetation index (NDVI) and the normalized difference red edge (NDRE) data for three soybean lots with different irrigation methods (subsurface drainage, conventional, subsurface drip irrigation) using drone remote sensing. Combining NDVI (photosynthetically active biomass, PAB) and NDRE (chlorophyll) offered a comprehensive analysis of soybean growth, capturing both overall health and stress responses. Our analysis revealed distinct growth patterns for each lot. LotA(subsurface drainage) displayed early vigor and efficient resource utilization (peaking at NDVI 0.971 and NDRE 0.686), likely due to the drainage system. Lot B (conventional cultivation) showed slower growth and potential limitations (peaking at NDVI 0.963 and NDRE 0.681), suggesting resource constraints or stress. Lot C (subsurface drip irrigation) exhibited rapid initial growth but faced later resource limitations(peaking at NDVI 0.970 and NDRE 0.695). By monitoring NDVI and NDRE variations, farmers can gain valuable insights to optimize resource allocation (reducing costs and environmental impact), improve crop yield and quality (maximizing yield potential), and address rural challenges in South Korea. This study demonstrates the promise of drone-based VIs for revitalizing open-field agriculture, boosting farm income, and attracting young talent, ultimately contributing to a more sustainable and prosperous future for rural communities. Further research integrating additional data and investigating physiological mechanisms can lead to even more effective management strategies and a deeper understanding of VI variations for optimized crop performance.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권11호
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• pp.1720-1728
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• 2022

인공지능 기술의 발전으로 산업 4.0시대가 열렸고 축산업에서도 ICT 기술이 접목된 스마트 농장의 구현이 큰 관심을 받고 있다. 그중에서도 컴퓨터 비전 기반 인공지능 기술을 접목한 축산물 및 축산 가공품의 품질 관리 기술은 스마트 축산의 핵심 기술에 해당한다. 그러나 인공지능 모형 훈련을 위한 축산물 이미지 데이터 수의 부족과 특정 범주(class)에 대한 데이터 불균형은 관련 연구 및 기술 개발에 큰 장해물이 되고 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위해, 본 연구에서는 오버샘플링과 적대적 사례 생성기법의 활용을 제안한다. 제안되는 방법은 성공적인 불량 탐지 (Defect detection) 관점을 기반으로 하며, 이는 부족한 데이터 레이블을 효과적으로 활용하는데 필요한 방법이다. 최종적으로 실험을 통해 제안된 방법의 타당성을 확인하고 활용 전략을 검토한다.

• 한국농공학회논문집
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• 제62권5호
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• pp.1-13
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• 2020

The empty houses' problem is important in the local revitalization and local sustainability, and these phenomenon caused by various factors of the region. The population and housing census data are the most effective data available to study this phenomenon by small regions. In this study, logistic regression and multiple regression analysis were performed to understand the effects of population, household, and housing characteristics on empty houses using population and housing census data. Also, the scale and direction of the effect of each characteristic in large cities, small cities, and rural areas were compared. As results, there was a slight difference between cities and province regions in the district and housing characteristic variables. In the comparison of Eup-Myeon-Dong, the affected variables were different in the Dong and Myeon areas. The significance of this study is to examine the effect of the characteristics of population and housing on the vacant houses and to confirm that the factors affecting different regions.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.1421-1427
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• 2018

사물 인터넷 기술의 급속한 발전으로 다양한 종류의 스마트 센서들이 개발 보급되고 있다. 이러한 스마트 센서들은 주로 관리자의 경험에 의해서 관리되던 축산업에도 최근 적용되어 가축 개체에 웨어러블 센서를 달거나 사물인터넷 센서를 갖춘 스마트팜 사용을 통해서 가축관리의 효율성을 향상시키고 있다. 본 논문에서는 목걸이형 스마트 센서를 이용하여 젖소의 체온과 운동량을 측정하고 이를 기반으로 개체의 상태를 파악하는 방안을 개발하였다. 특히 젖소 관리에서 제일 중요한 요소인 젖소의 발정여부를 파악하는 방안을 다양한 머신러닝 방법을 이용하여 분석하였고 이를 통해서 높은 정확도로 발정여부를 예측할 수 있음을 보였다. 제안한 방안의 사용을 통해서 젖소의 발정여부를 빠르게 확인하고 이를 통해서 젖소 관리의 효율성을 향상시킬 수 있다.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제9권1호
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• pp.177-182
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• 2021

The fourth industrial revolution based on information and communication technology (ICT) becomes the center of society, and the overall industrial structure is also changing significantly. ICT refers to the hardware of information devices and the software technologies required for the operation and information management of these devices, and any means of collecting, producing, processing, preserving, communicating and utilizing them. ICT is integrated into industries and services or combined with new technologies in various fields such as robotics and nanotechnology to connect all products and services to the network. The development of ICT, which continuously creates new products and services, has spread to all sectors of the industry, affecting not only daily life but also the livestock sector recently. In agriculture, ICT technology can reduce production costs by efficiently managing labor and energy because it can improve quality and yield based on data on environmental and growth information such as temperature, humidity, light and soil. In particular, smart livestock is considered suitable for achieving livestock management goals because it can reduce labor force and improve productivity by remotely and automatically managing accurate information necessary for raising and breeding livestock with ICT devices. The purpose of this study is to propose the need for ICT technology by comparing farm productivity before and after ICT is introduced. The method of the study is to compare the productivity before and after the introduction of ICT in Korean beef farms, pig farms, and poultry farms. The effectiveness of the study proved the excellence of ICT technology through the production results before ICT introduction and the productivity improvement case of livestock farms that efficiently operated manpower management and reduced labor force after ICT introduction. The conclusion of this paper is to present the need for smart livestock through ICT adoption through case study results.

• 스마트미디어저널
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• 제5권1호
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• pp.130-136
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• 2016

본 논문에서 제안하는 실시간 해양 이상조류 모니터링 시스템은 직접적으로 적 녹조의 주원인인 플랑크톤을 감지하는 것이 아니라 적조의 동물성 플랑크톤 특성인 수중 내의 산소 감소를 체크하고, 녹조의 식물성 플랑크톤 특성인 수중 내의 질소 감소를 측정한다. 각각의 특성 체크 및 간접적 요소인 수중 내외의 온도, 조도 센서를 이용하여 실시간 감시하는 모듈을 만들고 모듈은 특정 주기에 맞게 신호를 서버로 전송하여 데이터베이스를 형성하고, 이렇게 수집된 데이터는 해양수산청 적 녹조 기준 데이터와 비교 하여 분석하여 알맞은 형태의 정보로 가공한 뒤 사용자에게 정보를 시각화 하여 제공한다. 기존의 광역적 감지 및 감시 시스템이 아닌 지역적 특성을 갖게 되는, 어업을 하지 않는 시간에도 빠르게 대처 가능한 개인사업 맞춤형 양식장 적 녹조 감시 시스템을 제안하였다.

• 한국조경학회지
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• 제47권2호
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• pp.59-75
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• 2019

본 연구는 조경산업의 관점에서 4차 산업혁명 기술을 탐색하여, 선순환적 가치증대에 필요한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 4차 산업혁명, 조경산업과 도시재생의 특성 등을 고찰하고, 체계적 연구에 적합한 기술 분류 체계를 틀로 선정하는 등 방법론을 설정하여 연구하였다. 먼저, 조경산업의 선순환적 가치증대에 활용이 가능한 디지털 데이터 기반의 4차 산업혁명 기술을 선별하였다. '요소기술 수준'에서 '핵심기술'인 사물인터넷, 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터, 인공지능, 로봇, '주변기술'인 가상 증강현실, 드론, 3D 4D 프린팅, 3D 스캐닝이 디지털 데이터 기반의 4차 산업혁명 기술로 조명되었다. 조경산업에 특화하여 '트렌드 수준'으로 응용하면 선순환적 가치증대에 활용이 가능한 것으로 나타났다. '시스템 수준'은 하나의 범용기술로 분석하였으며, 플랫폼을 중심으로 요소기술 수준, 컴퓨터와 스마트기기 등이 유기적으로 상호연계되어 시스템화된 디지털 데이터 기반의 4차 산업혁명 기술로 조명되었다. 조경산업에 특화하여 '트렌드 수준'으로 응용하면 선순환적 가치증대에 효과적인 기술로 나타났다. 요소기술 수준을 응용한 트렌드 수준에서 제시된 모든 활용 방안의 구현과 시너지효과 창출이 가능하다. 스마트정원, 스마트공원 등이 추구해야 하는 수준으로 분석되었다. 트렌드 수준의 인접산업 기술 중에는 스마트시티, 스마트홈, 스마트팜 및 정밀농업, 스마트관광, 스마트헬스케어가 협업에 의한 연계성이 클 것으로 판단되었다. 다음으로, 도시재생 공공공간을 포함한 조경공간의 조성 유지관리 및 서비스에서 도구이자 소재로서, 트렌드 수준으로 응용된 관련 기술의 다양한 활용 방안이 조명되었다. 즉, 유비쿼터스 컴퓨팅의 실현으로 조경공간에서 디지털 기술의 기본적 특성이 반영된 초연결화, 초실감화, 초지능화, 초융합화되는 방안들이 제시되었다. 조경산업이 도시재생 사업에 참여함에 있어서도, 기존 업무를 비롯하여 새로운 성격의 요구 수용 및 조율, 교육, 컨설팅 등에서 가치를 증대하는데 효과적인 것으로 분석되었다. 특히, 조경영역 전반이 전략적 교두보로 유지관리를 연계하여, 트렌드 수준의 관련 기술을 시스템화할 때 선순환적 가치증대에 효과적인 것으로 나타났다. 산업구조 상, 다양한 경로에서 생산된 데이터와 정보를 유통시키는데 효과적이기 때문이다. 향후 디지털 데이터 기반의 4차 산업혁명 기술을 실제 조경공간의 조성 유지관리 및 서비스에 융합하여 실증하는 등의 후속적 연구가 필요하다.