• Title/Summary/Keyword: 기계 모니터링

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The Study on Smart Farm of Apple Mango with Energy-mix Hybrid (애플망고 농가의 에너지-믹스 하이브리드 스마트 팜에 대한 연구)

  • Son, Jae Hwan;Lee, Seung Yong;Han, Chang Woo;Nah, Kyu Dong;Ha, Yu Shin
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.155-155
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    • 2017
  • 최근 애플망고 스마트 농가에 에너지 사용량이 증가됨에 따라 에너지 절감을 위한 대책들과 화석연료를 대체하는 다양한 신재생에너지 도입에 대한 요구들이 늘고있다. 본 연구에서는 애플망고 스마트 농가에 여러 에너지원들을 혼합하여 사용할 수 있도록 실증시험 모델을 구축하고 운영함으로써 그 효용성을 검토하고자 하였다. 우선 애플망고 특성을 고려한 비닐온실의 최대 냉난방부하량과 에너지모델을 분석하여 신재생 에너지원들의 혼합 및 기존 공조설비와의 연계를 계산하였다. 애플망고 시험 농지로는 재배에 적합한 제주도 서귀포를 선정하였으며, 기존의 경유 난방기를 사용하는 비교시험 하우스, 기존의 경유와 태양광, 지하 공기 히트펌프 난방기를 혼합하여 사용하는 실증시험 하우스, 경유와 지하공기 히트펌프 난방기를 사용하는 대조시험 하우스를 10~11월 두 달간 운영하여 그 결과들을 평가하였다. 온실 내외부에 온도, 습도, CO2를 측정할 수 있는 6점의 센서부들을 설치하였고, 적산 전력계와 유량계를 설치하여 데이터를 수집하였으며, 모든 시험 데이터는 모바일 원격으로 제어 및 모니터링이 가능하도록 구성하였다. 시험 결과, 각 하우스들에서 수확한 과실의 수량과 품질은 유사하게 평가되었지만, 실증시험 하우스의 난방비가 비교시험 하우스보다 절감되었다. 하지만 실증시험 하우스의 경우 높은 시설유지비로 인해 이를 고려한 사용료는 비교시험 하우스보다 더 비싸게 평가되었다. 본 연구를 통해 생산된 잉여전력을 매전할 때 이로 인한 이용비는 비교시험 하우스보다 더 경제적임을 확인할 수 있었다. 또한 기존의 경유와 지하공기 히트펌프 난방기를 혼합한 대조시험 하우스의 난방비용이 경제성에서 더 유리함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 애플망고 스마트 농가에 적합한 에너지-믹스 모델을 구축할 수 있었으며, 다양한 신재생에너지들의 효용성들을 검토할 수 있었다.

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A Study about Measurement Method for Quantitative Classification of Breeding Pig's Locomotor Behaviors using Ultrasonic Sensor Array (초음파 센서 어레이를 이용한 모돈 지제이상 정량분석 방법 연구)

  • Cho, Jinho;Oh, Jong-woo;Lee, DongHoon
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.163-163
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    • 2017
  • 모돈은 교배, 임신, 분만, 포유, 이유를 순환적 반복을 요구하는 개체로서 스마트 농장 시스템의 생산성 향상에 있어서 중요한 요소이다. 본 연구에서는 모돈 능력의 극대화 및 최적의 시스템 관리를 위해서 초음파 센서를 활용한 모돈의 지제 이상 징후를 실시간으로 계측할 수 있는 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 높이에 따라 상-중-하(30 cm 간격), 위치에 따라 전면부-후면부에 초음파 센서를 설치하고 이를 마이크로 컨트롤러에 연결하여 모돈의 지제 이상 유무 측정이 가능하도록 하였다. 모돈의 체형과 위치를 고려하여 설치된 초음파 센서의 위치 조절이 가능하도록 하였다. 또한 소형 LCD 모듈을 내장하여 실시간 모니터링이 가능하도록 하였으며, 측정된 데이터는 저장장치인 microSD 카드에 저장되도록 하였다. 모돈사의 환경을 고려하여 방밀형 구조로 하우징 마감하였다. 이 모돈 지체 이상 분석 시스템에 사용된 툴은 C언어를 이용하였다. 건강한 모돈을 대상으로 모돈의 지제의 관찰을 위하여 총 12회의 현장 실증실험이 수행되었으며, 현장 실증 시험 중 소요된 시간은 현장의 상황에 따라 다소 상이하였다 (8시간-28일). 높이 상에 위치한 전면부 및 후면부 초음파 센서 모두에서 모돈이 검출이 된 경우 정상 기립으로 간주하였고, 높이 상에 위치한 전면-후면부 초음파 센서 모두에서 모돈이 검출이 되지 않은 경우 정상적으로 누워 있는 걸로 간주하였다. 높이 하에 위치한 전면부 혹은 후면부 초음파 센서 한곳만 모돈이 검출된 경우 비정상적인 기립으로 간주하였다. 취득된 데이터를 분석한 결과 모돈의 정상적 상태 (기립상태, 누운 상태, 앉은 상태)와 그 외의 비정상적 상태로 분류가 가능하다. 또한 측정된 초음파 센서의 진동의 유무 및 파동형태에 따라서 모돈의 상태 예측이 가능하다. 초음파 센서의 진동 파동이 크고 안정된 상태인 경우 정상적인 활동 상태로 판단하였으며, 진동 파동이 작고 안정적인 경우는 수면 상태로 분류하였다. 실시간으로 지속적인 데이터 획득을 위하여 차후 초음파 센서 및 시스템의 보완작업이 필요하다. 이와같은 모돈의 행동 패턴에 따른 취득된 데이터를 분류하여 모돈의 발정에 의한 행동 특성(기립시간) 분석에 따른 발정 적기 발견 및 정량화 기술 개발에 활용이 가능하다.

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Introduction to infrared sensing technique for quantifying crop water stress (작물 수분스트레스 정량화를 위한 적외선 센싱 기술 도입 연구)

  • Kim, Min-Young;Choi, Yonghun;Jeon, Jong-Gil;Kim, Young-Jin
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.132-132
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    • 2017
  • 고품질 농산물을 대량 생산하기 위한 가장 중요한 것은 적절한 관개관리이다. 생육시기별 작물 재배에 있어서 꼭 필요한 만큼의 물을 필요한 때에 준다면, 농업용수를 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 작물의 한발 및 습해에 따른 피해를 최소화 할 수 있을 것이다. 기존의 토양 및 증발산량 기반의 자동 물관리 기술의 경우 직접적으로 작물의 상태변화를 실시간으로 확인할 수 없으며, 측정오차가 크고 작물수량이 많을 경우 측정시간 및 소요비용이 크다는 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 최근 작물의 수분 스트레스를 비파괴적으로 측정하여 관개계획에 활용하는 연구가 해외에서 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 열영상 기술을 활용한 적정 관개계획 수립과 관련된 국내외 연구 사례를 소개하고, 오이를 대상으로 토양수분함량 변화에 따른 엽온 변화를 측정하고, 실시간으로 작물의 수분스트레스 여부를 분석하기 위한 예비실험을 실시하였다. 엽온 측정을 위해 적외선 센서(CT-300-232, DiWell, Korea)를 사용하였으며, 관개조건에 따른 엽온 및 FDR센서를 이용하여 토양수분변화를 모니터링 하였다. 세 가지 토양수분조건, 즉 200% $ET_c$(과다관개), 100% $ET_c$(적정관개), 30% $ET_c$(과소관개),을 시험구에 조성하고, 각각의 처리구에 따른 엽온변화를 측정하였다. 동일한 대기온도하에서 엽온의 변화를 살펴본 결과, 과소관개한 시험구에서의 엽온변화 폭이 가장 컸으며, 적정관개의 엽온 변화폭이 가장 작게 나타났다. 이는 물관리 조건에 따라 많이 줘도, 적게 줘도 스트레스 요인으로 작용함을 확인할 수 있었다. 향후 연구에서는 실시간 엽온자료와 더불어 기상자료를 활용하여 작물 수분스트레스 지수(Crop Water Stress Index, CWSI)을 산정하고, 이를 관개시설 운영 및 제어에 활용하기 위한 모듈 개발을 수행할 계획이다.

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Two-Dimensional Patterning of Bacteria by Inkjet Printer (잉크젯 프린터를 이용한 박테리아의 이차원 패터닝)

  • Yoon, Seong-Hee;Lee, Seul-Gi;Cho, Myoung-Ock;Kim, Jung-Kyung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.1
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    • pp.89-94
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    • 2010
  • Patterning bacteria and cells on substrates has potential applications in molecular biology, antimicrobial drug screening, environmental monitoring and tissue engineering. We developed a technique to deposit two-dimensional array of bacterial cells onto an agar plate by modifying commercially available thermal inkjet printers. The concentration of the bacterial solution in the cartridge was carefully determined to ensure a single cell suspension in a droplet ejected from a nozzle. We measured quantitatively the effects of the bacterial concentration and the agar concentration on patterning performance. Bacterial patterning by inkjet printer is a low-cost and versatile technique which may replace the existing sophisticated methods.

Characteristic Analysis of Hybrid Desiccant Cooling System for District Heating in Residential Environment (지역난방에 연계된 하이브리드 제습냉방시스템의 주거환경에서의 성능 분석)

  • Ahn, Joon;Kim, Jaeyool;Kang, Byung Ha
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.38 no.7
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    • pp.571-579
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    • 2014
  • A series of field tests on hybrid desiccant cooling systems were conducted in July-August, 2013. The temperature and humidity of the supply and return air, power, and heat consumption were monitored and transferred in real time through the Internet. The performance parameters of the cooling system, namely, cooling capacity and COP (coefficient of performance), were evaluated from the measured data and their variations under outdoor conditions was analyzed. It was found that with increase in the outdoor temperature, the total energy decreases and cooling capacity increases whereas the latter decreases with increase in the outdoor humidity. The COP was also found to increase with the increase in outdoor temperature.

BIOSENSORS IN AGRICULTURAL AND BIOLOGICAL SYSTEMS (농업 및 생물계에서의 바이오 센서)

  • Delwiche, M.J.;Jenkins, D.M.;Tang, X.;Jackson, E.S.
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.76-100
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    • 2000
  • A brief general discussion of the nature and function of biosensors is presented. While the primary motivator for biosensor development has been the health-care industries, recent research efforts have spread to problems in agriculture and biological production systems. To illustrate some of the research from our laboratory, three example biosensors and their corresponding applications are presented. The first of these is an immunosensor for measurement of the hormone progesterone during milking as a method to improve reproductive management of dairy herds. The second example is an enzyme sensor for measurement of urea in milk as a menas to determine the efficiency of conversion of input protein to milk protein and, thus, improve nutritional management of dairy herds. The third example is a DNA sensor using polymerase chain reaction to detect pathogenic bacteria in the wash water of fresh and minimally processed fruits and vegetables. The potential for application of biosensors in agriculture, agrobiotechnology, food processing, and environmental monitoring has barely been realized.

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Mechanical Properties on Poly Lactic Acid based Graft Copolymer with Polyethylene Glycol Acrylate (Polyethylene Glycol Acrylate를 이식 공중합 기반의 Poly Lactic Acid에 관한 기계적 특성)

  • Kim, Ki-Jun;Sung, Wan-Mo;Kim, Joo-Han;Jung, Hyung-Hak
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.34 no.3
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    • pp.643-649
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    • 2017
  • Biodegradable enzymes such as lipase and proteinase can hydrolyze not only fatty acid esters and triglycerides, but also aliphatic polyesters. We measured the biodegradability that biodegradable enzymes have an important role in the degradation of natural aliphatic poly material such as PLA, corn starch, and polyethylene glycol in the natural environment. However, we investigated on the biodegradability of PLA, PLA and Polyethylene acrylate blended, and PLAcoPolyethylene polymerized with PLA graft copolymer Polyethylene glycol acrylate. When prepared biodegradable polymers. the Mechanical properties of them were measured on Biodegradability, thermal properties, real time in-situ electrical monitoring of polymers resin. Therefore BOD and biodegradation of PLAcoPolyethylene was graft copolymerized with PLA and polyethylene acrylate were measured at a lower rate than the other samples.

Transmission Delay Estimation-based Forwarding Strategy for Load Distribution in Software-Defined Network (SDN 환경에서 효율적 Flow 전송을 위한 전송 지연 평가 기반 부하 분산 기법 연구)

  • Kim, Do Hyeon;Hong, Choong Seon
    • KIISE Transactions on Computing Practices
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    • v.23 no.5
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    • pp.310-315
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    • 2017
  • In a centralized control structure, the software defined network controller manages all openflow enabled switched in a data plane and controls the telecommunication between all hosts. In addition, the network manager can easily deploy the network function to the application layer with a software defined network controller. For this reason, many methods for network management using a software defined network concept have been proposed. The main policies for network management are related to traffic Quality of Service and resource management. In order to provide Quality of Service and load distribution for network users, we propose an efficient routing method using a naive bayesian algorithm and transmission delay estimation module. In this method, the forwarding path is decided by flow class and estimated transmission delay result in the software defined network controller. With this method, the load on the network node can be distributed to improve overall network performance. The network user also gets better dynamic Quality of Service.

The Developement of Liver cancer Vital Sign Information Prediction System using Aptamer Protein Biochip (압타머 단백질 바이오칩을 이용한 간암 진단 생체 정보 예측 시스템 개발)

  • Kim, Gwang-Jun;Lee, Hyoung-Keun
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.6 no.6
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    • pp.965-971
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    • 2011
  • As the liver cancer in our country cancerous occurrence frequency to be the gastric cancer in the common cancer, If the case which will be discovered in early rising the treatment record was considered seriously about under the early detection. The system which it sees with the system for the early detection of the liver cancer reacts the blood of the control group other than the patient who is confirmed as the liver cancer and the liver cancer to the biochip and aptamer protein biochip profiles mechanical studying leads and it is a system which it classifies. 1149 each other it reacted blood samples of the control group other than the liver cancer patient who is composed of the total 85 samples and the liver cancer which is composed of 310 samples to the biochip which is composed with different oligo from the present paper and it was a data which it makes acquire worker the neural network it led and it analyzes the classification efficiency of the result 95.38 ~ 97.95% which it was visible.

Evaluation of Aerodynamic Characteristics of NREL Phase VI Rotor System Using 2-Way Fluid-Structure Coupled Analysis Based on Equivalent Stiffness Model (등가강성모델 기반의 양방향 유체구조 연성해석을 적용한 NREL Phase VI 풍력 로터 시스템의 공력특성 평가)

  • Cha, Jin-Hyun;Song, Woo-Jin;Kang, Beom-Soo;Kim, Jeong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.7
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    • pp.731-738
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    • 2012
  • In this study, the evaluation of the aerodynamic characteristics of the NREL Phase VI Rotor System has been performed, for the 7 m/s upwind case using commercial FEA and CFD tools which are ANSYS Mechanical 12.1 and CFX 12.1. The initial operating conditions of the rotor blade include a $3^{\circ}$ tip pitch angle. A numerical simulation was carried out on only the rotor parts, excluding the tower structure based on the equivalent stiffness model, to consider the aeroelastic effect for the numerical simulation using the loosely coupled 2-way fluid-structure interaction method. The blade root bending moment was monitored in real time to obtain reasonable results. To verify the analysis results, the numerical simulation results were compared with the measurements in the form of the root bending moment and the pressure distributions of the NREL/NASA Ames wind tunnel test.