• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.276-276
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• 2015

농경지에서의 액비 수요는 최근 증가하고 있으나 적정 액비시비량에 대한 기준과 사후 관리에 대한 명확한 기준이 없어 환경문제에 대한 고찰이 필요하다. 본 연구에서는 시험포장을 선정하고 논에서의 질소 및 인의 동태를 모니터링하고, 관개수, 배출수 및 침투수 중 영양물질 및 중금속 잔류 특성을 분석하였다. 시험구는 대조구(화학비료 표준시비구, A)와 양돈분뇨액비 표준시비처리구(B)로 구성하였으며, 기상관측 측정을 위하여 자동기상관측기, 유입량은 수도미터계량기로 관측하였으며, 시험포장으로부터 유출량을 측정하기 위하여 압력식수위계를 각 처리구별로 설치하였다. 침투에 의한 영양물질의 유출부하량 평가를 위하여 침투계 1조 및 중금속 포집이 가능한 ceramic porus cup 4조를 각 처리구별로 설치하였다. 2014년 6월 9일 써래질 후, 6월 19일 $15{\times}30cm$, 1주 당 3본씩 "동진벼"를 기계이앙 실시하였고, 대조구 A는 농촌진흥청의 추천시비량, 처리구 B는 지상분무방식(액비시비 후 경운을 하는 방식 및 관개수 공급 후 액비를 시비하는 희석식)을 적용하였다. 기비 시비일은 6월 6일, 분얼비 시비일은 6월 26일, 수비 시비일은 7월 30일이었다. 강우량 대비 유출량 비인 유출률은 0.03에서 0.91까지 나타났으며, 담수의 수질조사는 평시 조사로 주 1회 실시하고 있으며, 분석결과는 SS의 경우 처리구 B가 상대적으로 높게 나타났다. 영양물질(T-N, T-P 등)의 경우는 대조구 A에서 꾸준히 높은 농도를 보여주고 있으며 이들 농도는 시비 시기에 따라 첨두값이 다르게 나타났다. 특히 $TH_3-N$의 경우 휘발성이 강하기 때문에 처리구 B에서 매우 낮은 값을 보여주었다. 유출수의 화학성분 분석결과는 완효성인 화학비료의 특징으로 전체적으로 대조구 A에서 수질농도가 높게 나타났으며, BOD의 경우는 처리구 B에서 높게 나타났다. 침투수의 T-N은 대조구 A에서 상대적으로 높은 값을 보여주고 있으며 이는 $TH_3-N$의 휘발에 영향을 받는 것으로 보이며, $NO_3-N$은 처리구 B에서 더 높게 나타나 토양중으로 침출되는 양이 많은 것으로 나타났다. 본 연구는 액비시용에 따른 농경지 위해성 평가와 관리방안 개발을 위한 1차년도의 연구 성과로서 지속적인 모니터링을 통하여, 향후 새만금 유역내 축산밀집지역에서 나타날 수 있는 축산분뇨 관리정책 개발의 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.

• 한국포장학회지
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• 제27권2호
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• pp.109-114
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• 2021

The characteristics of vibrational stress (shock and vibration) during transport and the possibility of damage to the packaged pears by functional PLA tray were investigated. And this study was conducted to analyze how environmental conditions by simulated transport environment affect quality factors such as weight loss (%) and soluble solid content (SSC, %), and firmness (bioyield strength, kPa) of packaged pears by PLA tray and Expanded PET foam pad (Group 1), EPE cushion cup pad and net (Group 2) for exporting. Pears with or without vibration stress were stored for 30 days at low temperatures (5 ± 0.8℃, 80 ± 5% relative humidity). There was the statistically significant difference (p ≤ 0.05) between pears with and without vibration stress for weight loss, soluble solid content, and firmness (bioyield strength) after 30 days storage. Vibration stress accelerated pear quality deterioration during storage, resulting in increased weight loss, soluble solids content, and reduced hardness. The firmness (bioyield strength) and weight changes of pears with PLA trays were smaller than those of conventional packaging box systems. It was determined that the firmness of agricultural products was a quality factor closely related to the storage period and that PLA could be applied.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.230-238
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• 2023

식품제조 중소기업들은 원물 투입부터 최종 팔렛타이징까지 대부분 노동집약적이고 수작업으로 구성되어 있다. 최근 로봇과 센서 데이터 기술요소 적용으로 스마트화 디지털화로 변화하는 추세이다. 본 연구에서는 식품제조기업에서 적용 설비 역량보다 작업자가 속도를 따라가지 못하는 반복작업 공정 2가지를 선정하였으며, 이를 3D 시뮬레이션을 활용하여 개선 효과성을 규명하고자 한다. 꼬치 조립 후 작업자들이 계량 후 포장하는 공정과 무작위로 공급되는 냉동식품류를 계량-내·외포장-팔렛타이징 일괄 수작업 공정 2개를 선정하였다. 가동률, 생산량, 투입 작업자 수를 검증 지표로 선정하였다. 3D 개선 공정 시뮬레이션 결과 생산량은 각각 기존보다 13.5%, 56.8% 증가했으며, 특히 팔렛타이징 로봇 적용 공정에서 높은 효과성을 보였다. 두 공정 모두 가동률과 투입인력 수는 감소함에 따라 작업자에게 피로도가 높은 공정을 로봇으로 대체 적용할 수 있어 작업 과부하를 개선할 수 있는 결과를 나타냈다. 본 연구 결과를 바탕으로 3D 시뮬레이션을 활용하여 식품계량 및 포정 공정에 로봇을 도입함으로써 개선된 공정의 성능을 정량적으로 사전 검증의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.39-39
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• 2017

본 연구에서는 매실 생산성 향상 분석을 위해 범용 싱글보드 컴퓨터로 제작한 원격 데이터 수집 장치를 개발하였다. 라즈베리파이와 같은 소형 범용 싱글보드 컴퓨터는 저렴하게 IoT 기반의 원격 모니터링 장치를 쉽게 개발할 수 있어 중소규모 매실 농장의 생육 환경 정보 및 재배 이력을 수집하는데 활용도가 매우 높아 생산성 향상을 위한 데이터 수집 분야에서 잠재적인 가능성을 가지고 있다. 따라서 매실의 생산성을 높이는데 영향을 줄 수 있는 환경적, 생육적 요인들을 분석하기 위한 기초적인 단계에서 이러한 소형 싱글보드 컴퓨터를 이용한 원격 센싱 및 데이터 수집 장치를 개발하였다. 수집데이터로는 주변 기온과 습도, 토양의 온도와 수분함량 및 pH이다. 1차 프로토타입은 아두이노 MKR1000을 사용하여 주변 온도 및 습도 데이터 수집 및 전송 장치를 제작하고 대표적인 통신사인 KT가 운영하는 IoT Makers라는 클라우드 저장소를 사용하여 시스템을 구성하였다. MKR1000을 사용한 데이터 수집 장치의 장단점을 평가하기 위해 실내 시험을 실시하였다. 현재는 라즈베리파이를 이용한 주변 기온과 습도, 토양의 온도와 수분함량 및 pH 데이터 수집 및 전송 장치를 제작하였다. 최종 개발된 데이터 수집 장치는 2017년 순천 인근의 매실 밭에 설치되어 실제 센싱 데이터를 수집할 예정이며 수집한 데이터는 매실 생산성 향상과 관련된 요인을 분석하는데 사용할 것이다. 저가의 범용 IoT 장치를 활용한 원격 데이터 수집을 넓은 범위의 매실포장에 활용한다면, 매실의 생산성 및 품질 향상은 물론 매실의 이력추적관리의 기초 데이터를 적은 비용과 노력으로 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.7-7
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• 2017

본 연구는 수확 작업에 따른 농업용 트랙터의 차축 부하 분석을 목적으로 수행되었다. 트랙터의 부하 측정을 위한 부하 계측 시스템은 4개 차축의 토크 측정을 위한 휠 토크미터, 부하 데이터 수집을 위한 데이터 수집장치, 토크미터에 전원을 공급하기 위한 전원공급장치, 트랙터 배터리를 이용하여 노트북 및 전원공급장치에 전원을 공급하기 위한 인버터, 데이터 처리를 위한 노트북으로 구성하였다. 본 연구에서는 부하계측을 수행하기 위해 동양물산(주)의 60 마력급 트랙터 T623을 사용하였다. 부하 분석은 수확 작업에 따른 주행 단수 별 데이터를 이용하여 통계분석을 수행하였다. 수확 작업 시 L2단에서 좌측 전륜에서의 최대, 최소, 평균, 표준편차 토크는 각각 1735.44, 818.36, 1201.38, 175.53 Nm로 나타났으며, 우측 후륜에서는 3685.11, 1971.68, 2981.80, 258.36 Nm로 나타났다. L3단에서 좌측 전륜에서의 최대, 최소, 평균, 표준편차 토크는 각각 1580.94, 701.06, 1007.93, 125.11 Nm로 나타났으며, 우측 후륜에서는 3239.57, 1735.44, 2472.11, 307.85 Nm로 나타났다. 트랙터의 차축 부하는 L2단에서 L3단으로 작업속도가 증가함에 따라 좌측 전륜에서 약 0.83배, 우측 후륜에서 약 0.82배 감소하는 것으로 나타났다. 향후에는 Romax_Designer (Version 17, Romax Technology, UK)을 사용하여 작업 부하에 따른 트랙터 트랜스미션 해석을 하여 트랙터 PTO 최적설계 가능성을 제시할 계획이다. 정격 출력 조건에서 시뮬레이션을 진행하여 트랙터 트랜스미션을 설계하면 안전성을 확보할 수 있지만 최적설계를 위해서는 실제 포장시험 데이터를 이용한 시뮬레이션이 필요하다고 판단된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.72-72
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• 2017

국내 농업에서 토양의 반전, 쇄토, 배토, 가능한 복합작업기인 무동력 디스크해로우 방식의 경운과 배토 고효율 복합작업기의 수요가 증가 하고 있다. 경운작업에서 일련의 과정은 작물의 생육과 관리차원에서 큰 의미를 지니며 작물재배의 첫 단계로 중요시 다루어져야할 과정이다. 이러한 작업기의 성능 시험에서 포장시험을 통해 복합기의 신뢰도와 실제 필드에서 발생하는 문제들을 포괄적으로 해결 할 수 있는 방안이 필요하다. 토양 경작을 위한 농업기기의 작업 저항은 식물 생산에서 유용성을 평가하는 가장 중요한 지표중 하나이다. 작업 저항(수평, 수직 방향의 힘)은 트랙터의 힘에 의해 생성된 동작을 방해하므로 토양 경운 시 에너지 소비를 결정하고 설계 매개 변수 측면에서 최적의 작업 조건을 결정하는 데 중요한 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 경상대학교 내 위치한 실험동에서 Soil-bin에 이송장치를 설치한 후, 이송장치에 디스크 해로우 (Multidisc Vario, Tulip Agri., Netherlands)를 부착하여 실험을 진행하였다. 디스크 해로우의 원주 평면과 수직 평면 사이의 각 a(토양 표면에 수직)와 디스크의 해로우의 원주 평면과 작업 방향 사이의 각 b의 값을 독립 변수로 두고 a, b를 변화 시키면서 발생하는 이송장치의 견인력을 측정하여 농가 및 효율적인 경운작업 시 기초자료로 활용하고자 한다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.141-141
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• 2017

장미과(Rosaceae)에 속하는 딸기(Fragaria ananassa Duch.)는 비타민 C가 풍부하고 독특한 향기를 갖는 과채류로서 겨울에서 봄까지의 기간 동안 대부분 생식으로 소비되고 있다. 국내에서 재배되는 품종으로는 설향, 매향, 장희 등이 있으며 품종에 따라 성분과 함량이 다양하지만 일반적으로 유기산이 많아서 신맛과 단맛이 조화로운 특징이 있다. 소비자들이 딸기를 구입할 때 딸기가 포장된 상자에 모양이 일정하고 붉은 색상이 선명한 딸기에 호감을 갖게 된다. 딸기는 품종에 따라 기준이 되는 모양이 다르기 때문에 숙련된 선별사에 의해서 대부분 육안으로 선별되고 있는 실정이다. 하지만 개인적인 선별 능력의 차이와 주관적인 판단으로 인해 규격을 벗어난 딸기가 혼입되어 전체적인 품질 등급을 떨어뜨리는 경우가 종종 발생하기도 한다. 따라서 본 연구에서는 품종별로 기준이 되는 표준 형상과 비정상적인 모양의 기형 딸기를 객관적으로 판별하여 선별할 수 있는 영상 시스템을 구축하기 위해 수행되었으며 표준이 되는 딸기의 3차원 형상을 구축하기 위해 2차원 레이저 변위 센서를 이용하여 딸기의 입체 영상을 구축하고자 하였다. 실험을 위해 사용된 딸기는 시중에서 구입한 설향 품종이었으며 2차원 레이저 변위 센서는 라인 스캔 방식으로 1회 프로파일 스캔에 1,280개의 데이터 포인터를 획득할 수 있으며 분해능은 0.095~0.17 mm이었다. 상부에 부착된 2차원 레이저 변위 센서와 하부에 놓인 딸기의 거리는 100 mm였다. 획득한 딸기의 2차원 영상은 높이 차이를 이용하여 색상 농도로 표현하였으며 이 영상을 다시 3차원 영상으로 구축하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.70-70
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• 2017

국내에서 사용되는 밭농업용 전동차는 산업용 DC MOTOR를 사용하고 있는 실정이다 왜냐하면 농업용 DC MOTOR는 그 수요가 미미해서 개발상품이 거의 없는 실정이다. 산업용DC MOTOR는 고정된 장치에 부착이 되어 있어 사용상에 별 문제가 없지만 밭농업용 전동차는 비포장 도로에 사용되고 있어 충격이나 과부하에 견디지 못하여 운행도중 심한충격이나 하중 또는 진동에 반복하중에 견디지 못하여 파괴되거나 소음등이 많이 나는경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 이를 개선하기 위해 감속기의 재질을 분석하고 마찰 마멸이 일어나는 부분의 재질변경과 표면열처리 등을 통하여 내구성을 증대에 대한연구를 실행 하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.153-153
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• 2017

본 연구에서는 농작업지내 모서리 점을 이용하여 자율주행 트랙터의 경로점을 생성하는 알고리즘을 개발하였다. 작업지는 직사각형의 형태에서 거리가 긴 방향으로 직선주행 경로로 하고, 직선경로의 수는 작업폭에 의해 결정되며 홀수 또는 짝수 개일 수 있다. 또한 TM좌표계에서 직선주행 경로의 기울기는 양수 또는 음수 일 수 있으며, 선회시 전체적으로 좌회전 또는 우회전하는 경우로 구분하여, 즉 총 8가지의 경우에 대하여 조건이 주어지면 경로점을 구할 수 있도록 프로그램하였다. 선회를 위한 곡선경로 생성에는 트랙터의 최소 회전반경 데이터를 사용하였으며, 이때 새로 진입할 다음 경로가 충분히 떨어져 있는 경우에는 선회 구간에서도 직선 경로 구간이 생길 수 있음을 고려하였다. 한 주기의 경로점은 직선 경로 구간의 시작점과 끝점, 선회 구간의 시작점과 끝점, 다음 직선경로로 진입을 위해 선회하기 직전까지의 직선 구간에 대한 시작점과 끝점 등 6가지의 경우로 구분할 수 있다. 이때 어떤 끝점 경로점은 다음 조작 구간의 시작점 경로점이 되므로 최종적인 경로점 데이터는 4개가 된다. 여기서, 첫 번째 경로점 생성에서는 직선구간 진입을 위한 선회구간의 시작점과 끝점은 제외하였으며, 작업지로 진입할 수 있는 입구와 출구는 동일한 것으로 가정하여, 작업이 완료되는 지점에서 선회하여 다시 출발점으로 돌아올 수 있도록 추가 구성하였다. 실제 상황에서는 직선주행 경로의 수가 정수가 되지 않을 수 있으며, 이때는 작업 구간이 약간씩 오버랩되도록 작업폭을 조정하여 경로의 수가 항상 정수가 되도록 하였다. 알고리즘 평가에 사용된 작업 패턴은 관행적인 방법으로서 작업 포장을 반으로 나누어 8자형 패턴을 이용하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.225-231
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• 2017

본 연구는 과수원에서 높은 곳에서의 작업을 진행함에 있어 안정적인 고소작업 기계차의 제작을 위하여 진행하였다. 과수원의 경우 비포장도로 및 경사진 지면이 많아 고소작업 기계차가 과수원에서 작업함에 있어 전복이 되거나 안전성에 관하여 문제가 되고 있는 부분을 해결하기 위함이다. 보다 안정적인 작업을 위하여 Auto leveling system을 설계 하였고 구조해석을 하는 도중 우리가 원하는 기준에 부합하지 않아 수평센서를 추가적으로 설치하였다. INVENTOR를 바탕으로 3D 모델링을 통해 구조해석을 한 결과 작업자가 작업할 수 있는 최대 기울어짐 정도는 좌측 116.49Mpa, 우측 118.26Mpa로 나타났다.