ICT 기술을 접목한 양우 스마트 축산 연구 동향 및 기술 동향 분석

김민지 ( Min-jee Kim ) , 모창연 ( Changyeun Mo ) , 홍순중 ( Soon-jung Hong ) , 김현태 ( Hyeon Tae Kim ) , 조병관 ( Byoung-kwan Cho ) , 이대현 ( Dae Hyun Lee ) , 신창섭 ( Chang-seop Shin ) , 장경제 ( Kyoung Je Jang )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 167(총1페이지)

전 세계적으로 미래 먹거리에 대한 기술의 국산화가 사회적 관심이되고 있는 현실에서 ICT 기술을 접목한 스마트축사 개발을 위해 다양한 연구들이 진행되고 있다. 축산 스마트 축사는 자동 제어 중심의 장비개발 및 보급에서 보급된 장비에서 발생하는 빅데이터를 활용한 정밀제어 및 의사결정 지원이 가능한 빅데이터 분석 플랫폼 시장으로 진화하고 있다. 축종별로 한우는 농장의 규모화나 전업 화가 다른 축종에 비해 늦기 때문에 양돈, 양계 등의 타 축종에 비해 스마트 팜 기술 활용도가 낮은 편이다. 따라서 본 연구에서는 지능형 ICT 기술을 활용한 양우 스마트 축산 국내외 연구 동향과 기술 개발 동향에 대해 알아보고자 하며 환경 관리 ICT와 사양 관리 ICT로 나눠서 동향을 조사하였다. 국내 축사 내부/외부 관리 시스템의 경우, 축사 시설의 온/습도, 환경 센서, ...

TAG 스마트 축산, ICT, 양우, 연구 동향

가상현실 기법을 활용한 토마토 온실 내부 공기환경 가시화 기술 개발

김락우 ( Rack-woo Kim ) , 이인복 ( In-bok Lee ) , 이승기 ( Seung-ki Lee ) , 김웅 ( Woong Kim ) , 한재웅 ( Jae-woong Han )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 168(총1페이지)

여러 산업분야에서 가상현실 기술은 다양하게 활용되고 있지만 현재까지 농업분야에서 접목한 사례는 극히 드물며 스마트팜 시설 농업에서의 적용은 미비한 실정이다. 특히, 가상현실 (Virtual reality, VR) 기술을 활용하여 온실과 같은 농업 시설의 공기 환경을 가시화하고 다양한 체험을 통하여 이해도를 높일 수 있는 기술은 전무하다. 농업 시설에 VR을 접목할 경우, 온실 내부 주요 환경요소인 공기 유동 및 공기질에 대하여 더 쉽고 명확하게 이해할 수 있으며, 2차원이 아닌 3차원 가시화를 통하여 사실감 넘치는 체험이 가능하다. 특히, 4차 산업 혁명과 스마트팜의 중요성이 대두되고 있는 시점에서 시설농업 분야에서 이러한 많은 장점이 있는 VR을 접목하는 연구가 이루어질 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 VR 기술을 활용하여 토마토 ...

TAG 가상현실, 가시화 기술, 공기환경, 온실, 토마토 작물

ICT 기반 가축분뇨 신속 수거 처리 시스템을 위한 통신 프로토콜

이봉기 ( Bongki Lee ) , 감동환 ( Donghwan Kam ) , 추현욱 ( Hyunwook Choo ) , 이동훈 ( Dong-hoon Lee ) , 김대철 ( Dae-cheol Kim ) , 조용진 ( Yongjin Cho )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 169(총1페이지)

환경부 산하의 ‘가축분뇨전자인계관리시스템’에서 누락된 개별 축산농가의 가축분뇨 발생 및 저장조 관리를 위해서는 개별 축산농가의 가축분뇨 발생 및 저장조 관리를 위한 가축분뇨 신속 수거 처리 시스템이 필요하다. 가축분뇨 신속 수거 처리 시스템을 개발하기 위해 가축분뇨 저장조의 상태를 특정 주기별로 측정하여 측정된 개별 농가의 분뇨 저장조의 상태 정보를 전송하는 가축분뇨 환경 모니터링 시스템이 필요하고, 가축분뇨 환경 모니터링 시스템에서 전송하는 데이터를 수신하여 화면 출력 등의 방식으로 사용자에게 정보를 제공하고 전송받은 데이터를 서버에 저장하여 개별농가의 가축분뇨 발생량 정보를 데이터베이스화하여 관리하는 서버 시스템을 구축하여야 한다. 분뇨 저장조에 설치되는 가축분뇨 환경 모니터링 시스템과 가축분뇨 발생량 정보를 관리하는 서버 시스템의 효율적인 정보 송수신을...

TAG 가축분뇨, 가축분뇨전자인계관리시스템, 모니터링, 분뇨 저장조, 수거처리

곡물건조기의 사용 연식에 따른 배출가스 농도 비교

김나은 ( Na-eun Kim ) , 문병은 ( Byeong-eun Moon ) , 이건호 ( Gun-ho Lee ) , 최경문 ( Gyeong-mun Choi ) , 김현태 ( Hyeon-tae Kim )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 170(총1페이지)

환경부의 2030 온실가스 감축 로드맵에 따라 국가 전체적으로 감축해야 하는 온실가스의 감축 목표량은 총 176.5백만 톤이며, 이 중 농축산부문의 감축 목표량은 1.6백만 톤이다. 이를 달성하기 위해서는 현재 에너지 분야의 농업 부분에서 온실가스 발생량을 정확히 조사할 필요가 있다. 화석연료를 사용하는 곡물건조기의 경우 연소 활동으로 인해 많은 양의 온실가스가 배출되며, 그중 이산화탄소의 배출량은 에너지 부문 배출의 95%를 차지한다. 그러므로 이산화탄소의 배출농도 차이를 비교함으로써 농업 분야 중 농기계의 온실가스 배출현황을 파악하고자 한다. 본 실험 장소는 경남 고성군 지역으로 곡물건조기의 사용 연료 중에서도 등유를 사용하는 농가를 대상으로 진행하였다. 기기의 사용 연식 기준은 농기계 사용 대수 통계자료를 활용하여 신규 기계로 분류 가능한 5...

TAG 가스 크로마토그래피, 기후변화, 온실가스, 일원산분산분석, 화석연료

무창기공형 집열기 배기 유속 변화에 따른 차광 효과 분석

문병은 ( Byeong Eun Moon ) , 아룰모지엘란체쟌 ( Elanchezhian Arulmozhi ) , 부젤아닐 ( Anil Bhujel ) , 김나은 ( Na Eun Kim ) , 김현태 ( Hyeon Tae Kim )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 171(총1페이지)

무창기공형 집열기(Unglazed Transpired Collector; UTC)의 축산시설 내 적용은 겨울철 신선한 외기를 예열 후 내부로 공급할 수 있기 때문에 겨울철 직접적인 외기 도입 시 보다 높은 환기율을 적용할 수 있으며, 환기로 인한 에너지 손실을 줄일 수 있다(Moon et al., 2017; 2019). 이러한 장점에도 불구하고 국내 기후 특성 상, 겨울철을 제외한 기간의 UTC의 운용은 연중 일정한 환경 조건을 요구하는 축산시설 내부를 오히려 과열시킬 뿐만 아니라 과열에 의한 냉방부하 증대 및 심각한 경제적 손실을 야기한다(Hengstberger et al., 2016; Moon et al., 2017; 2019). 따라서 본 연구는 UTC 시스템의 운용 효과 및 효율 향상을 목적으로 ...

TAG 공기가열식, 농업 에너지, 돈사, 차광 효과, 태양열

Internet of things in animal feed production process: taking feed production to the next level

( Daniel Dooyum Uyeh ) , ( Hyunggyu Park ) , ( Yeongsu Kim ) , ( Seokho Kang ) , ( Yushin Ha ) , ( Seungmin Woo )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 172(총1페이지)

무창기공형 집열기(Unglazed Transpired Collector; UTC)의 축산시설 내 적용은 겨울철 신선한 외기를 예열 후 내부로 공급할 수 있기 때문에 겨울철 직접적인 외기 도입 시 보다 높은 환기율을 적용할 수 있으며, 환기로 인한 에너지 손실을 줄일 수 있다(Moon et al., 2017; 2019). 이러한 장점에도 불구하고 국내 기후 특성 상, 겨울철을 제외한 기간의 UTC의 운용은 연중 일정한 환경 조건을 요구하는 축산시설 내부를 오히려 과열시킬 뿐만 아니라 과열에 의한 냉방부하 증대 및 심각한 경제적 손실을 야기한다(Hengstberger et al., 2016; Moon et al., 2017; 2019). 따라서 본 연구는 UTC 시스템의 운용 효과 및 효율 향상을 목적으로 ...

TAG Animal feed production, Industry 4, 0, IoT, Smart factory, Sustainability

수분스트레스에 따른 사과의 엽수분함량 및 초분광 특성에 관한 연구

김희태 ( Hee Tae Kim ) , 김영진 ( Young Jin Kim ) , 김민영 ( Min Young Kim ) , 강상현 ( Sang Hyeon Kang ) , 이상봉 ( Sang Bong Lee )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 173(총1페이지)

고령화에 따른 노동력 부족, 가뭄피해 증가 등으로 인해 노지작물을 대상으로 한 자동관수기술 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 대부분의 연구에서는 토양수분 및 증발산량 등 간접적인 요인을 측정하여 작물의 수분스트레스를 판단하고 있다. 이러한 연구는 작물체가 겪는 수분스트레스를 실시간으로 확인하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 작물체 생체정보인 엽수분함량 및 초분광 특성과 수분스트레스와의 상관관계를 구명하여 정량화 가능성을 검토하였다. 사과(홍로)를 대상 작목으로 설정하였으며 관개 수준을 4개(T1: -20 kPa, T2:-40, T3: -60, T4: -80)로 구분하여 설정 토양수분 값을 유지할 수 있도록 관개하였다. 각각의 관개 수준에서 채취한 잎의 초분광 특성을 분석하고 잎의 건조 전후 무게를 측정해 엽수분함량을 비교하였다. 실험은 8월 25일, 9월 ...

TAG 엽수분함량, 초분광, 수분스트레스, 가뭄, 사과

수직형 공기순환팬을 이용한 야간온도 변화 분석

강정균 ( Jeong Gyun Kang ) , 이종원 ( Jong Won Lee ) , 김동억 ( Dong Eok Kim )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 174(총1페이지)

최근 유가 및 원자재 가격 상승으로 농가들의 부담이 커지고 있어 난방비 절감효과가 있는 기술에 대한 관심이 늘고 있다. 기존 난방의 열분배 방식은 온실 내부 온도편차가 커 작물의 균형있는 성장이 어려운 실정이다. 가온 온실의 77.6%가 온풍난방 방식을 이용하고 있으며, 온풍 난방시 난방열이 온실 상부에 정체하여 온실 내 온습도 불균일과 에너지 손실이 발생하고 있어 온실 내 온습도 등 환경 균일화를 통한 작물 생육증진, 에너지절감, 고온기 온도 강하 등을 위한 순환팬과 제어 기술 필요하다. 본 연구는 야간에 온실 내 온도 차를 최소화하기 위해 수직형 공기순환팬을 이용하여 야간의 온실 내부 온도를 조사 및 분석하였다. 수직형 공기순환팬 시험은 한국농수산대학 온실(40*17*5, L*W*H, m)에서 실시하였다. 수직형 공기순환팬은 각진 긴 바가 9개가...

TAG 수직형 공기순환팬, 야간 온도, 온도 평준화

스마트 온실 이송 로봇의 경제성 분석 연구

김경철 ( Kyoung Chul Kim ) , 홍영기 ( Young Ki Hong ) , 김국환 ( Gookhwan Kim ) , 권경도 ( Hyunjong Kim ) , 서다솜 ( Dasom Seo ) , 강예지 ( Yeji Kang )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 175(총1페이지)

최근 4차 산업혁명 시대를 대비하여 다양한 산업분야에서의 로봇을 활용하기 위한 시도가 증가하고 있다. 농업 분야에서도 스마트 온실에 적용 가능한 로봇에 대한 연구 개발 활발히 이루어지고 있다. 스마트 온실은 생육 환경조절이 가능하기 때문에 연중 생산이 가능하여 로봇의 활용 빈도가 높다. 본 연구에서는 스마트 온실에서 작물 운반을 위한 로봇의 실용화 향상을 위한 경제성 분석을 수 행하였다. 이송 로봇의 적용대상 작물로 토마토와 딸기를 선정하였으며, 온실의 구조는 내재해규격 온실 중 선도농가들이 가장 많이 활용하고 있는 연동 온실을 채택하였다. 로봇의 경제성 분석을 위해 온실 약 630평 공간을 기준으로 행인거터(배드) 길이, 재식 간격 등 로봇의 이동거리 및 운용조건을 설정 하였다. 작물의 재배 구간 길이는 50m, 행인거터의 간격은 약 1.4m이며 양쪽으...

TAG 스마트 온실 로봇, 3세대 스마트팜, 농업용 로봇, 작물 이송

A Study on the Hardness Measurement of Tomatoes for the Stiffness of Load Tray in Smart Farm Greenhouse

김만중 ( Man Jung Kim ) , 정진우 ( Jin Woo Jung ) , 김경철 ( Kyoung Chul Kim ) , 유범상 ( Beom-sahng Ryuh )  한국농업기계학회, 한국농업기계학회 학술발표논문집 [2021] 제26권 제1호, 176(총1페이지)

본 논문은 스마트팜 이송로봇의 시설작물(토마토) 적재 트레이의 적절한 형상과 재질을 결정하기 위하여 토마토의 경도측정을 수행하고 분석하였다. 스마트팜에서 시설작물들을 효과적으로 수확하기 위한 적재 트레이 개발을 위하여 대저토마토의 경도값들을 측정하였다. 먼저 숙성단계별로 2~6단계로 나누어 분류작업을 한 후, 각 토마토들의 폭, 높이, 무게를 측정하여 기록하였다. 실험장치를 구성하기 위하여 경도측정기 고정 지그, 프레임, z축 스테이지를 사용하였고, 지그는 알루미늄 프레임을 이용하여 만들었으며, 프레임은 알루미늄 프로파일, z축 스테이지는 XPT-100모델을 사용하였고, 경도계는 FR-5105모델과 6mm직경의 니들을 사용하였다. 과일의 경도 측정 방법은 경도측정기의 니들을 이용하여 과일의 균열이 생길 때까지 탐침시켜 측정하였다. 이 실험은 토마토의 상부, 중...

TAG 스마트팜, 이송로봇, 작물적재 트레이, 토마토

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