• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2016년도 제54차 하계학술대회논문집 24권2호
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• pp.123-124
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• 2016

본 논문에서는 사물인터넷 기법을 원격지에서 재배환경을 제어할 수 있는 온실 원격제어시스템을 제안한다. 온실원격제어시스템은 온실내의 환경정보를 계측하여 서버에 저장하고, 이 정보를 이용하여 사용자가 제어함으로서 최적의 재배환경으로 조절하고, 저장된 재배 환경정보를 활용하여 작물의 최적의 재배를 위한 기초 자료로 활용하도록 한다. 온실 원격 제어시스템을 웹과 연동하여 각종 기기를 이용하여 원격으로 제어함으로서 각 사용자들이 온실에 접근하지 않고 원격으로 환경을 제어할 수 있도록 구성하였다. 온실 원격제어시스템은 제어부, 통신부 그리고 계측부로 구성하였으며, 무선인터넷을 통하여 5초마다 제어신호를 확인하여 처리하고, 온도를 측정하여 서버에 저장하여 동작을 확인하였다. 따라서 본 논문에서 제안하는 온실 원격제어시스템은 최적의 생장환경을 지속적으로 제공하여 농가의 생산 효율성을 증대 시킬 수 있으리라 사료된다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1999년도 정기총회 및 학술논문발표요지
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• pp.104-107
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• 1999

근래의 생산시설의 대규모화, 유리온실 및 양액재배 면적의 확대 등의 변화에 따라 이를 만족시키기 위한 고도의 환경조절이 요구되고 있다. 그 동안의 식물 생산시설에 관한 연구는 주로 난방에너지 절약에 초점을 맞추어 왔지만, 하절기 온실내부에서의 온도의 과다상승 또한 주년생산을 위해서 해결해야 할 과제이다. 여름철 온실내 기온은 충분한 환기를 실시한다 해도 외기온보다 높으며 4$0^{\circ}C$를 넘는 경우도 드물지 않다. (중략)

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.249-254
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• 2002

온실에서 환기는 외기와의 공기교환을 통한 온도 및 습도의 조절뿐만 아니라 이산화탄소 등의 가스농도를 조절함으로써 온실내 공기의 쾌적성 확보와 실내기류의 형성으로 인한 작물의 생육촉진에도 중요한 역할을 담당한다. 그러므로, 작물생육환경의 최적화를 통한 품질향상 및 수확량 증대를 목적으로 하는 온실재배에 있어서 환기특성 분석 및 공기유동 예측은 가장 기본적인 설계요소라 할 수 있다. (중략)

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1999년도 학술발표논문집
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• pp.118-121
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• 1999

환기는 온실내 미기상에 중요한 영향을 미치는 물리적 과정임에도 불구하고 이에 대한 연구는 아직까지 빈약해 왔다. 환기는 온실내의 온도, 습도 그리고 이산화탄소 등의 가스농도를 최적으로 제어하기 위한 수단으로 사용되어진다(Bailey, 1988). 강제환기시스템은 대부분의 온실에서 그 사용이 보편화되지 못하였으므로, 일반적으로 자연환기가 원예시설의 공기교환을 위한 유일한 수단이 되고 있다. (중략)

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.558-563
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• 2002

시설원예에서 난방장치를 사용하는 겨울철 재배 농산물의 생산비 중 난방 연료비가 30%~37% 정도를 차지하여 비중이 가장 높다. 따라서 시설원예 농가에서는 난방비를 절감하는 것이 농가소득과 직결되므로, 난방장치의 선정이 대단히 중요하다. 본 연구에서는 겨울철 재배 농산물의 생산비 중 30%-37% 정도를 차지하는 연료비를 절감하기 위해 기존의 온풍난방기와 다른 새로운 방식의 열교환기와 원심식 송풍블로워를 사용하는 블로워 송풍방식의 온풍난방기를 개발하고 개발된 온풍난방기의 가동으로 인한 난방 연료비 절감효과와 온실내의 균일한 온도분포를 획득하기 위해 8연동 비닐온실에서의 시험을 실시하였으며 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 저 정압용의 전동기 축직결식 송풍팬을 대신하여 고 정압용의 블로워 송풍팬을 장착하고 열교환 면적을 크게 한 지그재그식 환류의 열교환실을 채용한 온풍난방기를 개발하였다. 나. 공시한 온실에서 기존 온풍난방기의 2일 가동시 DH당 연료 사용량이 평균 1.082$\ell$/$^{\circ}C$.hr 이며, 블로워 송풍방식 온풍난방기의 3일 가동시 DH당 연료 사용량은 평균 0.854$\ell$/$^{\circ}C$.hr로써 21%의 난방 연료비 절감효과가 나타났다. 다. 블로워 송풍방식 온풍난방기는 동일시간대 3$^{\circ}C$의 경시적 온도변화가 발생하였고, 기존의 은풍난방기의 동일시간대 온도변화는 최대 6.1$^{\circ}C$로 나타나 개발된 블로워 송풍방식 온풍난방기가 동일시간대 온실내의 온도변화를 크게 줄일 수 있었고 온도분포를 비교적 균일하게 하는 효과가 있음을 확인하였다.도 33$^{\circ}C$를 기준으로 한 열 회수 시간은 유입공기 온도가 52$^{\circ}C$ 및 64$^{\circ}C$ 일 각각 120분 및 140분으로 나타났다. (3) 제 3종 자갈: 축열조로 공급되는 공기의 온도가 52$^{\circ}C$와 64$^{\circ}C$ 일 때, 축열조 출구의 공기온도가 33$^{\circ}C$에 도달될 때까지 가열되는데 소요된 시간은 가열공기의 온도가 52$^{\circ}C$와 64$^{\circ}C$ 일 때 각각 180분과 150분이었고, 방열에 소요된 시간은 각각 240분 및 270분으로 나타났다. 방열과정 동안 축열조 출구의 최고 공기온도는 가열 공급공기의 온도가 52$^{\circ}C$ 와 $65^{\circ}C$일 때 각각 35.5$^{\circ}C$ 및 39.5$^{\circ}C$였다. 출구 공기온도 33$^{\circ}C$이상을 기준으로 한 에너지 회수시간은 유입공기 온도가 52$^{\circ}C$ 및 64$^{\circ}C$일 때 각각 140분 및 160분으로 나타났다. 이와 같이 자갈이 작을수록 축열조 출구의 공기온도가 기준온도 33$^{\circ}C$에 도달되는 시간이 길었으며, 이것은 축열조내의 공극이 작고 비중량이 커 자갈층을 가열시키는 축열시간이 길어지기 때문인 것으로 사료된다. 또한 작은 자갈일수록 방열시간도 다소 길어져 회수 가능 열에너지가 큰 것으로 나타났다

• 생물환경조절학회지
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• 제10권1호
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• pp.42-49
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• 2001

온실의 환기제어시 외기의 온도와 풍속변화에 보다 유연하게 대처하면서 온도제어성능을 향상시키기 위하여 퍼지제어 알고리즘을 수립하고 제어실험을 실시하였다. 환기창을 열어 환기 시 온실의 실내온도 변화는 실내외온도차 및 외기 풍속의 세기와 방향에 영향을 받으므로 실내온도 기울기를 퍼지변수의 하나로 취급하여 퍼지변수의 수를 줄였다. 설정온도가 일정할 때 제어오차의 증분은 실내온도 증분과 같으므로, 전건부 퍼지변수는 제어오차(실내온도-설정온도)와 그 증분으로 결정하고, 후건부 퍼지변수는 환기창열음량 증분으로 결정하여 실내온도 하나만의 계측으로 제어출력이 가능한 퍼지제어 알고리즘을 구성하였다. 퍼지변수의 범위는 기초환기실험을 통하여 결정한 후 제어주기 3분을 갖는 실제실험 시 최적 값으로 보정하였다. 전건부 퍼지변수인 제어오차와 제어오차 증분의 최적범위는 각각 목표 제어오차의 3배와 1.5배, 후건부 퍼지변수인 환기창열음량 증분의 최적범위는 최대 열림량의 30%로 나타났다. 최적화한 19개의 퍼지규칙을 적용한 퍼지제어 알고리즘을 개발하고 상대적 성능평가를 위하여 최적 게인을 부여한 PID제어와 비교하였다. 퍼지제어와 PID제어의 실내온도 제어오차는 각각 1.3$^{\circ}C$, 2.2$^{\circ}C$ 미만으로 나타났다. 퍼지제어와 비교하였다. 퍼지제어와 PID제어의 실내온도 제어오차는 각각 1.3$^{\circ}C$, 2.2$^{\circ}C$ 미만으로 나타났다. 퍼지제어는 PID제어에 비해 환기창 적산열음량, 조작회수 및 반전조작회수가 0.4배, 05배 및 0.3배로 적게 나타나 외기풍속과 실내외온도차의 변동에 유연하게 대처하며 환기창의 점진적 여닫음 조작이 가능하고, 조작에너지도 1/2로 줄일 수 있는 것으로 나타났다.

• 원예과학기술지
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• 제34권6호
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• pp.860-870
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• 2016

환경요인에 대한 계속적인 모니터링은 농민들에게 온실에서 생육한 작물의 품질과 생산성을 개선할 수 있는 유용한 정보를 제공해 줄 것이다. 이 연구의 목적은 개방형의 저비용 microcontroller를 사용하여 온실 환경 계측 시스템을 개발하기 위함이다. 측정하기 위한 온실 환경 요인들은 대기 온도, 상대습도와 이산화탄소 등이다. 온도, 상대습도와 이산화탄소 농도 측정범위는 $40{\sim}120^{\circ}C$, 0~100%와 0-10,000 ppm이다. 온실 환경 자료를 실시간으로 모니터링하기 위해 $128{\times}64$ 그래픽 LCD을 사용하였다. 컴퓨터와 통신하기 위해 USB 인터페이스를 구성한 아두이노 Uno R3는 6개의 아날로그 입력과 14개의 디지털 입출력 핀으로 구성되어 있다. 온도/습도 센서는 디지털 핀 2번과 3번에 연결하였다. 이산화탄소 센서는 디지털 핀 12번과 13번에 연결하였다. LCD는 디지털 1번(TX)에 연결하였다. 스케치는 아두이노 프로그램 (IDE)로 프로그래밍하였다. 아두이노보드, 센서 및 액세서리 등을 포함한 측정 시스템은 저비용(총 244$)으로 개발되었다. 벤로형 온실에서 환경 요인들은 문제 없이 잘 측정되었다. 우리는 개방형 소프트웨어를 사용한 저비용 microcontroller가 우리 나라의 대부분의 면적을 차지하는 비닐 온실의 대기 환경을 측정하기 위해서 유용하게 사용되리라 예상할 수 있었다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 2000년도 학술발표논문집
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• pp.71-74
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• 2000

일반적으로 온실은 저온기에는 보온이나 난방을 하면서 적극 사용하고 있으나 고온기에는 냉방에 소요되는 에너지가 난방에 비해 상대적으로 많이 소요되므로 온실의 활용도가 떨어지게 된다. 자연환기 시스템은 에너지를 사용하지 않거나 최소한으로 줄여 온실내 온도를 최소한 외부와 동일하게 하거나 낮게 하기 위한 장치라고 할 수 있다. 자연환기를 위한 환기창으로 유리온실이나 경질판 온실과 같은 양지붕형 온실에서는 측창으로 3Way방식이나 권취식, 프로젝트방식 등 다양한 환기창을 사용하고 있으나 천창은 주로 온실 길이방향의 연속형 창틀을 랙앤피니언이나 X형 개폐암으로 개폐하는 프로젝트 방식을 많이 사용하고 있다. (중략)

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1999년도 학술발표논문집
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• pp.209-212
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• 1999

여름철 재배시설의 기본적인 온도상승 억제방법은 차광과 환기이지만 이 방법만으로는 작물의 적정 생육온도에 접근하기 어렵기 때문에 추가적인 냉방 장치가 도입되고 있다. 현재 온실의 냉방시스템은 물의 증발잠열을 이용한 Pad and Fan 방식과 Fog 방식의 냉방시스템이 보급되어 있으나, 국내의 지역기상조건을 감안한 연구가 충분히 이루어지지 못하여 냉방시스템의 설치와 운영에 대한 기준이 명확하지 못한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 현장 실험을 통하여 기초적인 자료를 수집하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.129-139
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• 2008

본 논문에서는 토양 및 기상센서와 CCTV 카메라를 이용하여 온실 내 기상환경 및 토양 정보를 수집하고 온실설비의 실시간 모니터링 및 제어가 가능한 USN 기반의 온실관리시스템을 제안한다. 기존의 시스템은 대부분 온도에만 의존하여 온실을 단순 제어하고 있으며, 모니터링 또한 온실내의 제어실에서만 가능했다. 위와 같은 기존 시스템의 단점을 해결하기 위해, 본 시스템은 환경 정보들을 종합하여 온실을 원격지에서 다양한 모바일 기기를 통해 모니터링 및 제어가 가능하도록 했다. 시스템의 구성요소로는 토양 및 기상센서와 카메라로 온실의 정보를 수집 및 처리하기 위한 센서관리자와 CCTV관리자, 각종 온실의 정보를 저장하는 온실데이터베이스 및 온실정보를 GUI에 보내주거나 제어하는 온실서버, 마지막으로 사용자에게 온실 상태를 보여주는 GUI가 존재한다. 온실관리시스템의 수행성을 검증하기 위해 온실 모형을 제작한 후, 모형에 온실관리시스템의 구성요소를 적용하여 원격 GUI에서 온실의 상태를 모니터링 및 제어하였다.