• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.55-55
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• 2017

본 연구는 파프리카를 자동 수확하기 위한 시스템 개발의 일환으로 수확작업기의 절단장치를 설계하고자 파프리카 과병의 절단특성을 분석하고자 하였다. 파프리카 과병의 절단특성을 분석하기 위하여 사용한 파프리카는 경기도 평택시에서 재배된 파프리카를 사용하였다. 적색 품종인 Nagano RZ와 황색 품종인 Helsinki, 주황색 품종인 Boogie를 사용하였다. 파프리카 과병의 절단 특성을 분석하기 위하여 상기 세 가지 품종의 파프리카 30개씩 총 90개의 파프리카를 사용하여 과병의 중앙 지점을 절단하였다. 절단 특성을 측정하기 위하여 push-pull gauge인 digitect dtg-20을 사용하였으며, 파프리카의 과병의 절단 특성을 측정하기 위하여 일반 농가에서 사용하는 접도 OLFA CK2의 접도의 칼날을 digitect dtg-20에 장착하여 측정하였다. 파프리카 과병의 절단 특성의 시험 항목은 절단강도를 측정하였다. 파프리카의 과병의 절단 특성 측정은 수확작업기의 파프리카 과병의 절단을 위한 절단장치의 설계를 위하여 진행하였다. 파프리카 과병의 절단 특성은 파프리카의 훼손을 최소화한 수확작업을 위한 중요한 요소이다. 파프리카의 과병의 중앙을 절단하여 절단강도와 절단력을 측정하였다. 그 결과 파프리카 과병의 절단강도는 $4.18{\pm}1.18kgf$로 나타났으며, 최대값은 6.91kgf, 최소값은 2.26kgf로 나타났다. 파프리카 과병은 측정된 절단강도의 최대값인 6.91kgf보다 큰 힘을 이용하여 절단하여야 하므로 그에 맞게 수확작업기의 절단장치의 모터를 선정하고 설계가 이루어져야 한다고 판단한다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제23권6호
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• pp.629-634
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• 1998

Factory-style plant production system aims to produce the standardized horticultural products with high quality and cleanness. In Korea, researches for year-round leaf vegetables production system are in progress and the most of them are focused on environment control. Automating technologies for harvesting, transporting and grading need to be developed. A lettuce harvesting system applicable to the plant factory was studied. It was composed of an articulated robot with a cutter and a gripper, lettuce feeding conveyor and air blower. Success rate of the developed system was 94.7 %. The system carried out harvesting a lettuce smoothly and the harvesting time was about 6 seconds per lettuce. The results showed a feasibility of robotic lettuce harvesting.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2000년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.114-119
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• 2000

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.161-168
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• 2018

본 논문은 곡물의 수확후 이력관리를 위하여 미곡종합처리장(RPC, Rice processing complex)에서 곡물의 반입, 건조, 저장 및 가공공정에서의 변화하는 중량 및 함수율 정보를 실시간으로 측정하고 모니터링이 가능한 IT기반의 이력관리시스템을 개발하였다. 곡물의 반입, 건조, 저장 및 가공 등 수확후 처리공정에서 반입 및 배출과정에서 중량 및 함수율 정보를 실시간으로 수집하고 이를 기반으로 수율 및 감모와 같은 품질정보를 DB sever에 저장하였다. 이 때의 Lot No를 생성하여 품질 및 이력정보를 연계하여 이력관리가 가능한 시스템을 구축할 수 있도록 설계하였다. 또한, MMI(Man Machine Interface)기반의 자동제어시스템과 자동수율 및 재고관리 시스템(YICS)과 TCP/IP통신을 이용하여 곡물을 대상으로 한 IT 기반의 이력관리시스템을 구축하였으며, 미곡종합처리장에서 시뮬레이션을 통해 검증을 수행하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제27권3호
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• pp.211-218
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• 2002

배추 생산에 있어서 수확, 운반, 적재 작업은 가장 노동이 집약적으로 요구되는 작업들이다. 최근, 여러 종류의 양배추 수화기가 일본과 유럽에서 개발되었다. 하지만 국내에서 재래되는 배추는 크기와 형태에 있어 양배추와는 달라 기 개발 기종의 도입이 어렵다. 또한 수확작업의 생력화 효과는 운반, 정선, 적재 작업과 밀접하게 연계되어 있어 출하시의 작업체계를 고려하여 수화에 따른 수집.반출 시스템을 개발하여야 한다. 수확시의 배추는 중량이 25~45 N 정도로 다 작물에 비하여 무겁고 부피가 크기 때문에 수확작업의 기계화를 위해서는 수확장치와 더불어 연속적으로 수확되는 배추를 적절하게 수집하여 적재하고 반출하는 시스템의 개발이 중요하다. 본 연구에서는 수확작업의 생력화 효과를 높이고 생력화 시스템 비용의 절감을 목적으로 작업자 1인에 의해 작업할 수 있는 반자동 형태의 트랙터 부착형 배추 수집, 적재, 반출시스템 시작기를 개발하였다. 시작기는 배추 이송장치, 적재장치, 팔렛 및 반출장치의 3개 부분과 PLC를 이용한 주 제어기로 구성하였다. 배추 수집용기로는 대략 70개의 배추를 담을 수 있는 크기가 1,050 mm$\times$1.050mm$\times$1,000mm 인 접이식 메쉬 팔렛을 사용하였으며 하단부에 롤러 안내판을 부착하여 적재한 팔렛의 배출이 용이하도록 하였다. 팔렛을 제외한 전체 시작기의 중량은 235 N 이였으며 크기는 3,940mm$\times$520mm$\times$1,630mm 이었다. 본 연구는 수확장치의 기능 및 생력화 효과를 극대화하고 배추의 손상정도를 최소화하는 시스템을 구성하고자 하였다. 이송장치는 트랙터 부착시 횡공간 점유율을 최소화하도록 하였으며 적재장치는 적재시 배추의 손상을 줄이고 배추가 놓이는 자세를 능동적으로 조절할 수 있도록 주름관을 부착하였다. 시작기의 실내시험 결과 이송장치는 0.18 m/s~0.36 m/s의 범위에서 적재장치는 0.4 m/s~2.4 m/s 범위에서 안정적으로 구동하였으며 두 장치를 동시에 구동하여 시험한 결과 이송장치는 0.26 m/s~0.36 m/s, 그리고 적재장치는 0.9 m/s~2.4 m/s 에서 적정하게 안정적으로 구동하였다. 적재장치의 성능에 있어서 1~3단 적재시에는 주름관을 이용하여 적재하고 4~5단 적재시에는 자유낙하에 의한 적재를 수행할 경우 인력에 의한 적재와 거의 동등한 적재량을 보였으며 손상정도는 거의 무시할 정도였다. 트랙터가 0.3 m/s로 주행하는 경우 노지로부터 배추를 뽑아 이송하는 뽑기벨트의 적정속도가 0.46 m/s인 점을 고려할 때 배추 이송 컨베이어는 0.34 m/s 이상의 속도를 유지할 필요가 있었으며 적재 컨베이어는 2 m/s~2.4 m/s의 속도에서 안정적으로 작동하였다. 배추의 주간 거리가 대략 30~40 cm 인 점을 감안하면 적재장치는 초당 1개의 적재성능을 보였다. 실내에서 수행한 시스템의 성능은 배추에 큰 손상없이 전반적으로 성공적으로 구동하였으나 향후 노면이 고르지 못한 포장에서의 성능 시험이 필요하다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권1호
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• pp.49-55
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• 2022

최근 드론의 역할은 농업∙건설∙물류등의 다양한 영역으로 확대되고 있으며 특히 농업인구가 고령화되는 현 상황에 따라 드론은 노동력 부족 문제를 해결할 효과적인 대안으로 떠오르고 있다. 이에 본 논문에서는 농업 현장에서의 부족한 노동력을 보완하고 높은 위치의 과일도 안전하게 수확할 수 있는 드론 탑재형 과일수확 시스템을 제안한다. 과일수확 시스템은 과일인식 알고리즘과 과일수확 메커니즘으로 구성되어 있다. 과일인식 알고리즘은 딥러닝 기반의 객체탐지 알고리즘인 You Only Look Once를 사용하였고, 가상 시뮬레이션 환경을 구축하여 가능성을 검증하였다. 또한, 하나의 모터로 구동이 가능한 과일수확 메커니즘을 제안하였다. 모터의 회전운동을 기반으로 Scotch yoke을 구동시켜 선형운동으로 변환하여 gripper가 전개된 상태에서 과실에 접근 후 과실을 잡고 돌려 수확하는 메커니즘이다. 제안된 메커니즘에 대한 다물체동역학 해석을 수행하여 구동 가능성을 검증하였다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.40-45
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• 2009

본 연구에서는 기후 등의 영향을 받지 않고 레이더 산란 측정을 할 수 있는 X-band antenna 기반의 자동관측 시스템을 이용하여 벼 생육시기에 따른 후방산란계수와 벼 생육인자와의 관계를 분석하여 후방산란계수를 이용한 벼 생육인자를 추정한 것을 목적으로 하였다. 2008년도 국립농업과학원 시험포장 ($37^{\circ}$15'28.0"N, $126^{\circ}$59'21.5"E)에서 추청벼를 대상으로 생육시기별 후방산란계수를 관측하였는데 모든 편파별 후방산란계수가 벼 유수형성기 (7월 말경)까지 증가하다가 그 후 감소하다가 수확기가 가까워지는 9월 중순이후 다시 증가하는 dual-peak 현상을 보였고 특히 W-편파의 경우 9월 초순부터 후방산란계수 증가가 다른 polarization에 비해 크게 나타났다. 후방산란계수와 작물생육인자와의 관계를 분석한 결과 고주파수인 X-band는 상대적으로 바이오메스, 엽 면적지수와의 상관이 낮게 나타났지만 이삭 건물중은 VV-편파 후방산란계수와 상관관계를 보였다. 이삭 건물중과 상관관계가 높게 나타난 X-band의 W-편파 후방산란계수를 이용하여 수확기 이삭 건물중을 추정하였는데 VV-편파 후방산란계수와 이삭 건물중과는 결정계수 $(R^2)$가 0.85이었고, 이삭 건물중 실측값과 추정값을 비교해 본 결과 1:1 line에 근접하게 분포하였다 ($R^2$=0.85).

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1999년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.282-289
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• 1999

선별은 청과물을 포장하기 이전에 크기, 중량, 색깔등 정해진 규격에 따라 고르는 과정을 말하고, 크게 인력선별과 기계선별, 개별선별과 공동선별로 구분한다. 국내의 경우 아직까지도 수확된 청과물은 농가단위로 개별선별하고 있으며, 중량식 선별기를 이용하여 등급선별 한 후 15kg, 10kg 상자에 포장하는 것이 가장 일반적이다. 근래에 청과물의 부가가치를 높이기 위해서 중량에 색깔을 선별할 수 있는 기능을 추가한 기계시스템이 개발되어 산업화된 바 있다(최 등, 1997). 또한 근적외선 분광분석법을 이용하여 과일의 당도를 비파괴적으로 측정 선별할 수 있는 시스템이 개발 실용화 단계에 있다(이 등, 1998). (중략)

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2007년도 추계학술발표논문집
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• pp.284-286
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• 2007

졸업앨범은 한 사진관에서 한 학교를 대상으로 진행하는 프로젝트로 그 수량이나 비용으로 인해 커다란 수확을 사진관이나 인쇄소에 제공하지만, 그만큼 위험요소가 많은 프로젝트이다. 본 논문에서는 컴퓨터를 이용하여 편집한 앨범자료를 인쇄하기 위한 자동조판시스템을 설계하고 구현한다. 본 시스템의 이용분야는 졸업앨범 제작 및 결혼기념용 앨범 및 졸업 작업집 등과 같은 사진을 많이 배치하는 책자를 제작하는 곳에 적당하다.

• 스마트미디어저널
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• 제6권4호
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• pp.58-64
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• 2017

현대 사회는 급속한 세계인구의 증가, 농촌 인구의 고령화, 산업화로 인한 농작물 재배 지역의 감소, 농촌 지역의 수익 구조의 불량 등으로 농부들의 탈농촌화 등으로 먹거리 문제 해결이 중요한 화두로 떠오르고 있다. 최근 농촌의 수익을 증대시키기 위해서 스마트 팜(Smart Farm) 분야의 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 기존의 스마트 팜 연구는 주로 온실의 농작물의 재배 환경을 모니터링 하여 온실의 조도, 습도, 토양 등이 불량해지면 재배 환경인자를 제어하는 시스템을 자동으로 가동시켜 농작물의 재배 환경을 최적의 상태로 유지하는 데 중점을 두어 연구되고 있다. 즉, 실내에서 재배하는 농작물에 중점을 두어 연구가 이루어지고 있으며 실외에서 재배되는 농작물의 재배환경에 적용되는 연구는 많이 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 과수원에서 자라는 과수의 수확 시기를 정확하게 예측하여 최상의 품질로 과일이 수확되게 지원하고 수확이 불량한 지역을 빅데이터 분석을 통해 모니터링하여 불량 지역의 수확성을 향상시키기 위해서 집중 관리할 수 있은 기능을 제공하는 아키텍처를 제안한다. 수확에 관련된 인자는 과일 색상 정보와 과일 무게 정보를 사용하며 실시간으로 수집되는 수확 상관인자 데이터를 Apache Spark 엔진을 이용하여 분석하도록 제안한다. Apache Spark 엔진은 대용량 배치성 데이터 분석 뿐만 아니라 실시간 데이터 분석에서도 우수한 성능을 보인다. 서비스를 수신하는 사용자 디바이스는 PC User 와 Smart Phone User를 지원한다. 센싱 데이터 수신 장치는 센싱되는 데이터를 수신한 후 서버로 전송하는 단순한 처리만 필요하므로 Arduino를 적용하였다. 과일의 수확시기를 조절하여 좋은 품질의 과일을 생산하려면 수확이 불량한 지역을 판단하여 불량지역을 집중 관리해야 한다. 본 논문에서는 빅 데이터 분석 기법을 이용해서 과일 수확의 불량지역을 판단하는 아키텍처 모델을 제안한다.