• 생물환경조절학회지
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• 제31권3호
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• pp.255-260
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• 2022

본 논문은 딥러닝 알고리즘을 이용하여 딸기 영상 데이터의 병충해 존재 여부를 자동으로 검출할 수 있는 서비스 모델을 제안한다. 또한 병징에 특화된 분할 이미지 데이터 세트를 제안하여 딥러닝 모델의 병충해 검출 성능을 향상한다. 딥러닝 모델은 CNN 기반 YOLO를 선정하여 기존의 R-CNN 기반 모델의 느린 학습속도와 추론속도를 개선하였다. 병충해 검출 모델을 학습하기 위해 일반적인 데이터 세트와 제안하는 분할 이미지 데이터 세트를 구축하였다. 딥러닝 모델이 일반적인 학습 데이터 세트를 학습했을 때 병충해 검출률은 81.35%이며 병충해 검출 신뢰도는 73.35%이다. 반면 딥러닝 모델이 분할 이미지 학습 데이터 세트를 학습했을 때 병충해 검출률은 91.93%이며 병충해 검출 신뢰도는 83.41%이다. 따라서 분할 이미지 데이터를 학습한 딥러닝 모델의 성능이 우수하다는 것을 증명할 수 있었다.

• 한국작물학회지
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• 제67권3호
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• pp.164-171
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• 2022

화학비료 처리구가 한우퇴비 처리구보다 출웅기는 2일, 출사기는 4일정도 빨랐다. 초장은 생육초기에는 화학비료 처리구가 가장 길었으나 생육후기(정식 55일차)에는 한우퇴비 처리구가 화학비료 처리구보다 초장이 길었다. 이는 화학비료 처리구가 한우퇴비 처리구보다 출사기가 빨라 화학비료 처리구의 생장기간이 한우퇴비 처리구보다 짧았기 때문에 나타난 현상으로 보인다. 수확 후 이삭길이는 한우퇴비 시용 처리구에서 가장 길었으며, 이삭 직경, 이삭무게, 백립중의 경우에는 화학비료 처리구와 한우퇴비 시용 처리구가 유의한 차이를 보이지 않았다. 종합적으로 한우퇴비 시용 시 이삭길이의 경우에는 한우퇴비 시용하는 것이 더 길었으며, 이삭무게와 백립중은 화학비료 시용 시와 큰 차이를 보이지 않아 한우퇴비가 화학비료를 대체할 수 있을 것으로 보인다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제12권3호
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• pp.125-132
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• 2023

본 연구에서는 식물의 영양분 흡수에 따른 식물 성장뿐만 아니라 기공 기능 및 광합성에도 영향을 끼치는 온실의 수증기압차(VPD, Vapor Pressure Deficit)예측을 위한 머신러닝 모델들의 성능을 비교해보았다. VPD 예측을 위해 온실 내·외부 환경요소 및 시계열 데이터의 시간적 요소들과의 상관관계를 확인하고 상관관계가 높은 요소들이 VPD에 어떤 영향을 미치는지 확인하였다. 예측 모델의 성능을 분석하기 전 분석 시계열 데이터의 양(1일, 3일, 7일), 간격(20분, 1시간)이 예측 성능에 미치는 영향을 확인하여 데이터의 양과 간격을 조절하였다. 마지막으로 4개의 머신러닝 예측 모델(XGB Regressor, LGBM Regressor, Random Forest Regressor 등)을 적용하여 모델별 예측 성능을 비교했다. 모델의 예측 결과로 20분 간격의 1일의 데이터를 사용했을 때 LGBM에서 MAE는 0.008, RMSE는 0.011의 가장 높은 예측 성능을 보였다. 또한 20분 후 VPD 예측에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 환경적 요인보다는 과거 20분 전의 VPD(VPD_y__71)임을 확인하였다. 본 연구의 결과를 활용하여 VPD 예측을 통해 작물의 생산성을 높이고, 온실의 결로, 병 발생 예방 등이 가능하다. 향후 온실의 환경 데이터 예측뿐만 아니라 더 나아가 생산량 예측, 스마트팜 제어 모델 등 다양한 분야에 활용할 수 있을 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제38권4호
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• pp.228-235
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• 2023

본 연구에서는 식품 제조시설 및 조리도구의 표면을 대상으로 식품알레르겐인 땅콩을 제거하기 위해 다양한 습식세척법을 평가하였다. 습식세척은 식품알레르겐 또는 잔류물질을 세척하는데 매우 효과적인 방법이며 식품 시설 또는 접촉 표면으로 사용되는 스테인리스, 나무, 플라스틱에 대해 온수로 5분간 불림 후 세척솔과 세척용제를 이용한 세척효과는 스테인리스> 유리> 플라스틱> 나무 순으로 확인되었다. 접촉 표면이 거친 나무는 끼임 등에 의해 세척효과가 낮게 나타났으며 표면의 세척효과를 높이기 위해 온수(50℃±2)로 5분간 불림 후 세척솔과 차아염소산 나트륨으로 세척하였을 때 나무표면으로부터 땅콩 알레르겐 제거에 효과가 큰 것으로 확인되었다. 식품 제조시설 및 조리도구의 표면에 따라 땅콩 알레르겐 세척효과는 달리 확인되어 본 연구에 사용된 재질과 세척용제 이외에 대해서도 추가의 연구는 필요하다. 식품안전현대화법에서 식품알레르기 표시 제도 및 식품알레르기 교차오염 예방 등에 관한 관리가 요구되고 있는 상황에서 식품 제조시설 및 조리도구 표면에 존재하는 식품알레르겐에 의한 교차오염의 예방과 관리는 필요할 것으로 생각된다. 본 연구 결과는 일반적인 세척 후에도 제조시설 및 도구의 표면에 땅콩 알레르겐의 잔류가능성을 제시하였고, 식품제조시설에서 취급하고 있는 땅콩 알레르겐의 세척 및 저감과 적절한 재질의 시설 및 도구 선정에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.149-160
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• 2022

본 연구에서는 스마트팜에서 생산된 새싹인삼의 저장성을 향상시키기 위해 전처리과정과 포장 용기에 따른 새싹인삼의 물리적 품질 및 미생물 변화를 10일 간 저장하면서 평가하였다. 전처리 방법(ascorbic acid, citric acid, peroxyacetic acid) 및 포장용기(expanded polystyrene (EP), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polypropylene + polyethylene + cast polypropylene(PP+PE+CPP))에 따른 품질 변화를 물성(texture)검사, 일반세균수검사, 수분함량 및 색도 측정으로 평가하였다. 전처리 종류에 따라 비교한 결과, citric acid처리군에서 가장 낮은 텍스쳐 변화 및 세균 증식 억제에 효과를 확인하였다. 전처리 중 가장 효과가 높은 citric acid 처리군을 용기별로 저장 후 품질을 평가한 결과, PP용기에 10일 저장한 경우, 유의적인 텍스쳐 감소 및 색변화가 나타나지 않았고, 저장기간 증가에 따라 일반세균수가 가장 낮게 증가하였다. 따라서 본 연구는 citric acid 전처리군 및 PP용기에서 저장했을 때 새싹인삼의 품질 손상이 가장 적게 나타나 새싹인삼의 저장성 개선에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권3호
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• pp.190-196
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• 2023

본 연구는 등유를 사용하는 농업용 난방기에서 배출되는 가스를 포집하고, 농업용 난방기의 사용 연식에 따른 이산화탄소의 배출농도를 파악하고자 수행되었다. 선형 회귀분석의 결과로 농업용 난방기의 연식에 따른 이산화탄소의 배출량은 R² = 0.84로 y = 26.99x+721.98의 식을 따른다고 나타났다. 농업용 난방기의 사용 연식에 따라 세 그룹으로 분류하여 분산분석을 수행하였다. 분산분석을 수행한 결과, 분석을 위해 설정한 유의확률0.05보다 작은 2.1961×10^-13으로 나타났으며 이는 적어도 한 그룹에서 차이가 나타난다는 것을 의미한다. 본 연구에서는 농업용 난방기의 기본적인 배출농도의 차이를 분석하고자 기기의 제작사와 상관없이 농업용 난방기의 기기 연식만을 고려하여 배출가스 데이터를 수집하였다. 기기의 연소 방식에는 제작사에 따라 연소 방식에 차이가 미미하게 있었을 것으로 판단되며 데이터 변수의 개수가 늘어난다면, SVR(support vector regression) 기반의 선형회귀 분석 등을 실시하여 농업용 난방기의 이산화탄소 데이터가 온실가스발생량 파악에 더욱 활용도가 높아질 것으로 판단된다. 추후 연구에서는 더욱 세분화된 데이터의 수집 방식을 따라 더욱 높은 정확도를 가진 결과값을 도출할 수 있다고 판단된다. 이처럼 우리나라의 농업 분야에서 용도별 온실가스 발생량을 조사하기 위하여 고정형 농기계인 농업용 난방기의 이산화탄소 발생량을 정확히 파악하여 온실가스 배출량 조사에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권3호
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• pp.197-204
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• 2023

본 연구에서는 육계사에 차열 페인트와 히트펌프의 적용에 따른 내부 온도 변화를 분석 하였다. 이를 위하여 환기율, 환기 방법, 시간별 환기 변화에 따른 실험 조건을 설정하였으며 육계사 외부 및 내부 기온을 측정하였다. 그 결과, 차열 페인트를 도포한 육계사에서는 최대 1-2℃ 실내 기온 상승을 억제하는 효과가 나타났으며 히트펌프를 가동한 육계사에서는 외기 온도의 영향을 제일 적게 받는 환기율 0%일 때 내부 기온 감소가 제일 크게 나타났다. 계사 내부의 온도가 외기 온도보다 높을 경우에는 환기율을 높게 설정하여 환기팬을 이용한 냉방이 더욱 효과적이나 계사 내부 온도가 외기 온도와 유사하거나 낮을 경우에는 히트펌프를 이용하는 것이 가장 효과적일 것으로 판단된다. 히트펌프 가동 시 외기 온도의 영향이 적은 환기율을 0%로 설정하였을 때 내부 기온이 가장 큰 폭으로 감소하였으나 실제 육계사에서는 분진, 이물질, 암모니아 등을 고려하여 최소환기율 정도로 환기율을 설정한 후 히트펌프를 가동하는 것이 가장 효율적일 것으로 판단된다. 본 연구는 실험 기간이 짧아 데이터가 많지 않으며 실제 육계가 사육되고 있는 환경에서 실험을 진행한 것이 아니라는 한계가 있다. 향후 후속 연구로 실제 닭이 사육되고 있는 환경에서의 히트펌프 효과 분석과 히트펌프의 전력사용량, 냉방부하, 환기팬 가동시간 등 다양한 환경인자를 포함한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권4호
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• pp.285-294
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• 2023

미세먼지 저감을 위한 가장 현실적이고 효율적인 방법은 도시 지역의 녹지 조성으로 이에 대한 관심이 증가하고 있다. 국내 도시 특성상 도로변에 녹지를 조성할 경우 별도의 녹지 조성없이 대기 중에 떠다니는 미세먼지나 차량에서 발생한 미세먼지가 도로변 가로수에 흡착돼 미세먼지 저감에 효과적이다. 하지만, 미세먼지는 대기 중에 부유하며 존재하고 지역별 미세먼지 농도 차이와 식재 배치 차이로 인해 때문에 미세먼지 농도 현장 측정 및 대기 중 이동 경로에 대해 예측과 도로 식재 배치 유형별 미세먼지 저감효과에 대한 규명이 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 CFD 시뮬레이션을 이용하여 도로 중앙분리대와 가로수의 식재 유형별로 미세먼지 농도변화 및 미세먼지 저감효과를 분석하였다. 분석 결과 미세먼지 저감을 위해서는 중앙분리대에 식재가 있는 것이 미세먼지 저감 효과가 탁월할 것으로 보이며 가로수에 교목과 관목을 동시에 설치하는 것이 바람직하다고 판단된다. 본 결과를 바탕으로 도시 대기환경 개선을 위한 가로녹지 식재 기준(가이드라인) 마련에 효과적으로 이용될 것으로 판단되며 향후 도시 도로변 미세먼지 저감 연구 진행에 선행연구의 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국버섯학회지
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• 제18권3호
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• pp.274-279
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• 2020

본 실험은 농가 관행인 굴삭기 뒤집기와 자주식교반기를 이용한 뒤집기 비교 시험을 통해 발효단계별 배지의 특성을 조사하였다. 야외발효배지의 온도는 자주식교반기 처리에서 뒤집기 후 온도 상승이 빨라지는 경향을 보였다. 후발효배지의 온도는 농가관행인 굴삭기 처리구에서 온도가 높게 유지되면서 후발효과 진행되었다. 야외발효 단계에서 배지에는 고온성 세균 (Bacillus spp.), 방선균, 형광성 Pseudomonas 속, 사상균 등 다양한 미생물들이 분포하였고, 특히 배지발효 과정에서 배지의 분해와 발열에 관여하는 호기성 세균의 밀도는 자주식교반기 처리구에서 상대적으로 높았고, 고온성 발효과정 중 푸른곰팡이균과 중온성 방선균은 생육이 억제되거나 사멸되는 양상을 보였다. 유기물을 분해하는데 중요한 역할을 하고 있는 고온성 방선균은 자주식교반기 처리에서 농가관행보다 높은 밀도를 보였다. 처리별 볏짚의 길이는 자주식교반기를 사용하였을 경우 조금 짧았고, 수분함량은 처리간에 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. pH와 EC는 처리간에 뚜렷한 차이를 보이지 않았고, a, b값은 자주식교반기에 의한 뒤집기가 진행될수록 높아지는 경향을 보였다. 발효 단계별 배지의 CN율을 조사한 결과 농가관행인 굴삭기의 경우 23.1에서 시작하여 5차 뒤집기에서는 16.2까지 낮아 졌고, 자주식교반기의 경우 23.3에서 16.9로 낮아 졌다. 따라서 처리간에는 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 처리별 수확량을 조사한 결과 1주기에서는 자주식교반기 처리에서 20%의 증수효과가 있었고, 2주기에서는 28%, 3주기에서는 26%의 증수효과가 있었으며, 전체적으로 23%의 수량 증대효과가 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.65-71
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• 2019

기존의 대지저항률과 접지저항 현장 측정 방식은 일정한 간격의 측정전극을 설치하여 전류를 인가하여 대지의 저항값에 따른 전압강하를 측정하게 되는데 현장 대지의 층상 구조가 특이성을 갖게 되면 역산 시 경계 조건의 오차를 발생하게 되고 접지 설계 시 중요한 대지저항률 분석이 시뮬레이션 상과 많은 차이를 보이게 된다. 본 연구는 정보통신 융합환경에서 아두이노 모듈과 스마트 접지 측정 기술를 활용하여 대지의 층상이 특이성을 갖는 구조라도 신뢰할 수 있는 스마트 대지 저항 측정장치를 개발하여 대지저항을 분석하고 데이터를 축적하여 대지의 경년변화를 예측한다. 현장의 지형적인 특성을 고려하여 접지저항과 대지저항 측정 시 각도와 거리를 정확하게 위치시켜 보조전극을 설치할 수 있는 접지저항 측정장치 및 측정방법을 제안한다. 정확한 접지저항 값을 선정할 수 있게 하기 위해 설치된 전극을 통해 접지저항 값뿐만 아니라, 대지저항률을 취득할 수 있어 유사지역에 전기시설물 설치 시에 유용한 자료로 활용할 수 있다. 또한 신뢰성 높은 데이터를 활용하고 현장의 대지구조를 분석하여 공사비용 뿐 아니라 접지설계에서 중요한 비중을 차지하는 대지에 대한 정밀한 분석으로 전위상승 등의 접지설비설계에서 많은 활용이 기대된다.