의사결정나무를 이용한 토마토 스마트 팜 용 전문가시스템을 설계하여 각 하우스의 주변 환경에 따라 달라지는 요소들에 의해 생성되는 데이터를 사용하여 보다 농민의 결정과 비슷한 의사결정구조를 가진 제어시스템을 구축한다. 현재 스마트 팜의 제어시스템은 지금까지 농민들이 해온 방식과 유사하게 스스로 제어하지 못하였기에 스마트 팜 제어시스템의 의존율은 여전히 높지 못하다. 스마트 팜 내의 센서 값 등 주변 환경을 기준으로 한 환경제어에 농민들의 직접적인 개입이 필수불가결 하다. 그래서 보다 농민의 의사결정과 비슷한 시스템을 만들기 위하여 전문가시스템에 의사결정나무를 접목시킨 제어기를 설계하는 것을 목표로 하였다. 하우스 내의 장비를 제어하기에 앞서 여러 환경요소 중에 가장 직접적인 영향을 미치는 것을 자동으로 선정한 후, 농민들의 의사결정 선정기준을 포함시켜 복합적인제어를 위하여 전문가시스템을 구축한다. 이번 연구는 무거운 툴을 사용하지 않고 데이터를 이용하여 결과를 도출하는 것에 초점을 맞추어 진행하였다. 현재 많은 농장에서 스마트 팜을 이용한 데이터들이 쏟아져 나오고 있고 이것을 농민들이 손쉽고 빠르게 접근하여 직접적인 개입을 줄일 수 있는 방법론에 대한 표준이 될 수 있을 것으로 예상 한다.
최근에 한국에서 비닐 하우스에서 일하는 농부가 증가하며, 거기에 비례하여 많은 질병을 호소하고 있다. 그래서 저자는 비닐 하우스에서 일하는 150명의 농부에 대하여 임상 역학적 연구를 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1) "비닐 하우스"내에는 작업시간은 대부분의 농민이 1회에 2-4시간이며 1일 2회 이상 출입하고 있다. 2) "비닐 하우스" 내부의 온도는 섭씨 $32^{\circ}$이상이며, 습도는 90%이상이었다. 3) "비닐 하우스"의 크기는 높이가 180cm이며, 넓이가 400cm인 반원형이다. 4) "하우스"내부에서의 농약 살포는 월 1회(7%), 2회(13%), 3회(27%), 4회 (30%), 그이상(15%)였다. 5) 농약 살포시 "마스크"를 착용하지 않는 농민이 71%이며, 농약을 살포한 후 1시간이내에 "비닐 하우스"내에 후입하는 농민은 39% 였다. 6) "하우스" 재배 농민들이 호소하는 주요 증상은 발한(98%), 요통(92%), 현기증(86%), 두통(83%), 근육통(81%), 호흡곤란(78%), 구토(44%)이며, 이러한 증상들은 "비닐 하우스"내에서 작업하신 시간에 비례하여 증가하였다. 7) 이러한 증상들에 대한 농민들의 처지방법은 집에서 휴식 및 안정을 취한다. 약을 사먹는다(34%), 계속 작업을 한다(27%), 의사를 찾아간다(1%) 이었다. 이상과 같은 결과로 볼때 "비닐 하우스"병의 주요원인은 "비닐 하우스" 내부가 고온, 다습한 환경이며, 비닐 하우스 "내부에서 농약 살포와 협소한 작업환경 때문이라는 것을 알게 되었다.
기존의 파프리카 스마트팜 시스템의 경우 여러 센서 값을 기준 값에 추종하도록 설정 되어 있기 때문에 다른 외란의 값이 들어오면 시스템이 최적의 판단을 하지 못하는 경우가 많아 파프리카 생장에 유해한 경우가 발생한다. 이를 의사결정 나무 기법을 활용하여 파프리카 스마트팜용 전문가 시스템을 설계하여 주변 환경에 따라 달라지는 요소들에 의해 생성되는 데이터를 사용하여 농민의 경험치와 유사한 의사결정 구조를 가진 제어 알고리즘을 구축한다. 현재의 스마트팜 제어시스템의 경우 농민이 설정해둔 기준 값에 센서 값들을 추종하도록 시스템화 되어 있기 때문에 주변 환경의 외란에 대한 사용자의 개입이 필수적이다. 파프리카 스마트팜 장비를 제어하기 전 여러 환경 요소 중 가장 영향력을 미치는 것을 선정한 후 농민들의 경험치와 표준 의사결정 기준이 반영된 복합 환경제어를 위한 전문가 시스템을 모델링하였다. 설계된 모델은 내외부 환경 데이터에 의해 학습된 의사결정트리 기반의 파프리카용 전문가시스템으로 서, 사용자의 간섭을 최소화한 제어기를 설계할 수 있도록 지원한다. 이번 연구를 통해 여러 데이터를 복합 시키면서 각 환경 요소들이 상호관계를 갖고 있으며, 나아가 여러 주변 환경 요소들이 생장에 영향을 미치고 있기에 전문가용 파프리카 스마트팜을 만들 때 표준이 될 수 있는 제어 알고리즘이 될 것으로 기대한다.
잡지는 동시대 보통사람들의 일상을 담고 있기도 하다. 이러한 특성은 일상 아카이브의 가능성으로 작용한다. 본 연구는 대전에서 발행된 잡지 『농민생활』의 내용과 기록가치를 분석하여 일상 아카이브로 구축하는 데 있다. 이를 위해, 1954년부터 1967년까지 14년 간 발행된 『농민생활』에 수록된 기사를 대상으로 기사의 내용을 분류하고 분석하였다. 『농민생활』의 분석을 통해 나온 결과는 다음 다섯 가지로 정리할 수 있다. 첫째, 대전지역의 민간기록물의 가치를 알 수 있었다. 둘째, 사회 각 분야에서 활동하던 인물들의 인명 정보를 수집할 수 있었다. 정치인, 농업학자, 교수, 의사, 만화가 등 전문직업별로 분류하였다. 셋째, 농업분야조직에 관한 정보를 수집할 수 있었다. 정부조직, 민관조직, 미국원조 및 4H조직이 있었던 것으로 파악되었다. 넷째, 기독교잡지, 문학, 예술분야에서 오기 또는 누락되어 있거나 추정에 의존하는 기록들 중에서 수정할 수 있는 내용을 찾아 제시하였다. 다섯째, 농촌사회와 농민들의 일상생활을 시리즈로 분류하여 일상 아카이브로 구성할 수 있었다. 본 연구는 1950, 60년대 농촌사회와 농민의 일상세계에 접근하기 위한 기초자료로서 제시하였다.
농업분야에서의 IT역할에 대한 요약과 함께, 일본의 경험을 살펴보는 한편 당면 현안의 파악, 그리고 정보기술 활용의 성공사례를 들어 문제해결 방안의 하나로 신기술을 소개하였다. IT 활용능력 여부는 성공적인 IT현장활용의 매우 중요한 요소로,. IT 관련 교육/훈련의 강화 외에, 사용이 용이한 인터페이스 여하는 IT활용력 제고의 커다란 도전이기도 하다. 기존의 자판형 PC 인터페이스는 대다수 농민들이 쉽게 받아들이기 어려운 면이 있는 것이 분명하다. 이러한 최종사용자들에게 사용이 보다 쉬운 컴퓨터시스템을 제공하기 위한 여러 가지 기술들이 현재 개발되어 있다. 예를 들어 휴대폰기반의 사용자 인터페이스는 이러한 문제에 대한 해결책의 하나로 매우 유망한 기술임에 틀림없다. 휴대폰 사용은 개도국에서도 점차 확대되고 있으며, 단 몇 개의 키만으로 쉽게 사용할 수 있는 장점이 있다. 농민들은 복잡한 의사결정지원을 필요로 하지 않기 때문에 휴대폰의 이러한 단순한 화면도 대개 충분한 기능을 구현할 수 있는 것이다. 제2, 3세대 휴대폰은 인터넷에 대한 무결성 접속을 제공하므로, 휴대폰인터페이스에 적합한 활용물을 개발한다면 기존 PC의 역할을 대신할 수도 있을 것이다. 실지로 현재 휴대폰은 자료수집 뿐만 아니라 포장에서의 현장 의사결정지원에 사용되고 있다. 예를 들어 로렌슨 등과 사사끼 등은 휴대폰기반 기상정보취득프로그램을 개발하여 농민이 항상 자신의 포장내 기상상태를 파악할 수 있게 되었다. 병충해예찰시스템과 같은 보다 실용적인 응용 프로그램도 이미 초기모형이 개발되어 있다. PC보다 사용이 용이한 인터페이스와 포장에서의 기동성 등이 농민들에 의해 환영받고 있는 점이다. 또 다른 중요한 문제는 농촌의 미진한 네트워크 하부구조에 기인한다. 불행히도 농촌지역에서는 상업통신업자간 치열한 경쟁을 기대할 수 없기 때문에 이 문제는 결국 정부의 책임일 수 밖에 없다. 거대한 산맥에서 금을 채굴하는 것과 유사한 정보탐색이라는 기술도 매우 중요한 요소이다. 근대농업이 시작된 이래 약 한세기에 걸친 농업 생산과 실험연구의 결과, 일본은 방대한 농업자료를 보유하고 있다 이러한 장기자료는 농업생산에서의 신지식을 생산제공하는 데 필수적인 결정적인 정보원일지 모른다. 정보탐색 기술은 이러한 방대한 자료의 분석을 통한 미지의 사실을 추론하는 유망한 기술로 이용될 것이다. 많은 이들이 IT기술에 의해 농업이 힘을 얻기를 기대하고 있다. 그러나 어떠한 실용적인 IT 대응책이 농업을 강화할 수 있느냐는 질문에 대한 답변에는 궁색할 수밖에 없다. 이는 이러한 질문에 대한 보편적인 해답이 없기 때문이다. 농업은 전형적으로 기후와 토양조건, 작부양식, 시장요구도 등에 좌우되는 지역 특이적 특성을 지닌다. 그러므로 이는 개별 여건에 알맞는 유연한 기술 적용 여부를 결정하는 IT활용시 의사 결정자을 하는 사람의 몫이 될 것이다.
본 연구는 GIS를 이용해 지능적 영농관리를 위한 원예작물 재배자의 데이터베이스를 구축하였다. GIS의 공간 및 속성자료를 포함한 데이터베이스는 매년 농자를 짓는 농부들에게 유용한 정보를 제공한다. 본 연구의 주요과정 및 결과물은 첫째 대상지역에 대한 도로, 하천, 등고선, 행정구역, 토양도에 대한 수치지도를 구축하였고, 둘째 원예농가의 속성자료와 공간자료를 입력하여 농민이 작물을 관리하는데 편리하도록 하였으며, 셋째 GIS의 중첩 및 공간 분석기능에 영농에 관련된 의사결정을 할 수 있어 새로운 영농방법에 의해 영농관련 자료를 관리할 수 있다.
영화 <먼지 속으로 사라지다> 는 중국의 서북 지역 농촌 현실을 핍진하게 반영했다고 평가된다. 영화에서는 비록 농민 특유의 성실함과 순박한 사랑도 담았지만 많은 문제점도 제기하였다. 구체적으로 제기한 문제는 다음과 같다. 첫째, 결혼 시 자신의 의사를 제대로 피력하지 못하는 중국 농촌 청년들을 고발하였다. 이는 장기간 제대로 된 교육, 의료, 복지 혜택을 받지 못한 원인이 크다고 할 수 있다. 둘째, 현실과 괴리된 농촌 주택 정책을 비판하였다. 지역특성과 농민의 상황을 고려하지 않고 일방적으로 도시의 아파트를 제공해주는 것은 오히려 역효과가 날 수 있다고 경고하고 있다. 영화에서 주인공은 가족과 같이 생각하고 돌보는 가축 등을 버려두고 자신만 거주지를 아파트로 옮겨 생활하지 않는다. 셋째, 농촌에 만연된 물질만능주의를 비판하였다. 모든 것을 돈으로 해결하려고 하고 심지어 정부의 주택 보상금을 받기 위해서 인간을 존중하지 않는 현상을 비판하였다. 이러한 의미로 볼 때, 진정한 중국 삼농 문제의 해결을 위해서는 거시적으로 추진되는 정책과 일부 낙후된 농촌 지역도 아우를 수 있는 미시적인 정책도 함께 실시되어야 한다.
본 연구는 농산물의 품질, 수익 및 의사결정 효율성을 향상시키기 위한 통합적인 농업 유통망 관리시스템을 개발하는 데 목적이 있다. 우리는 YOLOX 객체 탐지 알고리즘을 기반으로 한 농작물 성숙도 체크와 Prophet 모델을 기반으로 한 시장 가격 예측이라는 두 가지 핵심 기술을 채택하였다. 객체 탐지 모델을 훈련함으로써, 다양한 성숙도 단계의 농작물을 정확하게 식별할 수 있게 되어 출하 시기를 최적화할 수 있었다. 동시에, 과거 시장 가격 데이터를 수집하고 Prophet 모델을 사용하여 가격을 예측함으로써, 출하시기 결정권자들에게 신뢰할 수 있는 가격 추세 정보를 제공하였다. 연구 결과에 따르면, 휴일 요소를 고려한 모델의 성능이 그렇지 않은 모델보다 두드러지게 우수하다는 것이 밝혀져서 휴일이 가격에 미치는 영향이 강함을 증명하였다. 이 시스템은 농민 및 농산물 유통 관리자에게 강력한 도구 및 의사결정 지원을 제공하여, 다양한 계절과 휴일 기간 동안 현명한 의사결정을 내릴 수 있게 도와준다. 아울러, 농산물 유통망을 최적화하고 농산물의 품질과 수익을 향상시킬 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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