• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.601-608
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• 2017

드론은 4차 산업 혁명에서 정보기술과 융합하여 산업을 이끌어 갈 중요한 요소이다. 세계적으로 드론에 대한 관심이 급격히 커지면서 많은 국가에서 드론을 미래 전략산업의 하나로 주목하고 있으며 드론 관련 기술에 대한 연구개발과 활용을 위해 많은 노력을 하고 있다. 드론은 통신/항법/교통 관리기술, 제어 및 탐지/회피 기술, 센서 기술 및 SW 및 응용기술과의 접목을 통해 다양하게 기술이 발전하고 있으며 완구에서부터, 산업, 농업 등 다양한 분야에서 드론의 공급 및 수요가 증가하고 있다. 그러나, 드론기술이 정착되기 위해서는 해결되어야 할 여러 가지 문제점들이 있다. 본 논문에서는 드론의 활용분야 및 국내외 사례와 드론의 핵심기술을 통하여 드론기술적용에 대한 문제점들을 살펴보고자 한다. 드론 시장의 성장을 위해서는 법과 제도의 정비, 무선통신에서의 보안 취약점, 프라이버시 및 안전성 문제를 제안하였으며, 특별히 한국의 환경에서 드론 서비스를 위한 기술적, 관리적 문제점에 대하여 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.426-426
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• 2015

무경운 농법은 경작지의 토양을 교란시키지 않고 작물을 재배하는 방법으로, 토양의 물리성 개선과 토양 침식 예방, 생산비 절감 등의 효과가 있어 전 세계적인 인정을 받고 있는 농업기술이다. 그러나 아직까지 무경운의 재배 지속 기간 등 많은 의문이 제기되고 있으며, 국내 환경조건에 맞는 실험적인 연구가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 최적관리기법의 하나인 무경운(No-till)을 적용한 밭의 오염물질 저감효과를 장기적으로 살펴보고자 2011년부터 2014년까지 4년간의 모니터링을 실시하였다. 무경운 농법을 적용하기 위하여 동계피복작물(밀, 보리)을 재배작물 정식하기 전해 겨울에 파종하여 이듬해 6월 말 수확하였다. 이후 7월에서 8월 사이 재배작물(들깨, 무)을 정식하였다. 시비는 2011년에는 축산퇴비, 2012년에는 축산액비 그리고 2013년과 2014년에는 화학비료를 시비하였으며, 매년 경운과 무경운의 시비량은 동일하게 처리하였다. 유출 시험포의 면적은 $150m^2$(폭 5 m, 경사장 30 m)이며, 8개(경사도 3% 4개, 경사도 8% 4개)의 시험포를 조성하여 각각 2개씩 경운(관행)과 무경운을 적용하였다. 모니터링은 재배작물(들깨, 무) 정식 이후부터 작물 수확 전까지 강우사상에 대하여 이루어졌으며, 연구기간동안 총 13회의 강우 사상에 대하여 조사를 실시하였다. 경운대비 무경운 시험포의 평균 오염부하 삭감율을 분석한 결과 경사도 3% 시험포의 경우 BOD는 35.1%, $COD_{Cr}$은 37.4% 그리고 영양염류인 TN과 TP는 각각 36.9%와 33.5%가 삭감된 것으로 조사되었으며, 경사도 8% 시험포의 경우 BOD가 36.4%, $COD_{Cr}$은 45.8%, TN과 TP는 각각 45.5%와 40.6%가 삭감된 것으로 나타났다. 우리나라에서는 경운(관행) 농법이 영농관리 차원에서 대부분 이용되고 있으나, 본 연구 결과에 기초할 때 무경운 농법으로 영농할 경우 강우유출수 및 하천으로 유입되는 비점오염부하를 효과적으로 제어할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2024년도 제69차 동계학술대회논문집 32권1호
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• pp.109-111
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• 2024

군사 목적으로 개발된 드론은 최근 다양한 산업 및 민간 분야로 확대되고 있으며, 이러한 확대에 따라, 드론이 급격하게 발전하여, 농업이나 무인 드론 택배와 같은 산업 전반적으로 긍정적인 효과를 창출하는 추세이다. 그러나 이러한 발전에 반하여, 드론에 장착된 카메라를 통한 사생활 침해나 테러 목적으로 활용하는 것과 같은 부정적인 측면이 드러나기 시작하였다. 특히, 드론의 위치와 밀접한 연관이 있는 GPS와 관련하여, 무인 이동체의 특성상, GPS 신호에 의존하여 사용자에게 드론의 위치를 전달하지만, 이러한 GPS 신호를 송신하는 위성은 거리가 매우 멀리 위치하고, 이에 따라, 신호 세기가 비교적 약한 문제점을 가진다. 이와 같은 문제점을 악용하는 GPS 스푸핑 공격이 등장하였으며, 이 공격은 만약 공격자가 GPS 신호를 조작하여 송신한다면, 드론에 장착된 GPS 수신기는 조작된 GPS 위치를 수신하며, 이에 따라, 드론의 제어권을 탈취하거나 충돌 유발, 비정상적인 비행 경로 유도와 같은 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 최신의 상용화된 드론을 대상으로, GPS 스푸핑 공격의 취약점을 분석하고 실증한다. 이를 위하여, 공격자가 비행 금지 구역에 해당하는 GPS 신호를 조작하는 것으로 공격을 시도하고, 이에 따른 드론에서 준비된 동작인 강제 착륙과 같은 비정상적인 행위를 유발하여, 드론의 임무 수행 능력을 제한하는 취약점을 분석하고 실험을 통하여 실증한다. 본 논문의 결과를 토대로, 최신 드론에서 발생 가능한 보안 위협을 도출함으로써, 드론의 안전성을 향상시키기 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권1호
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• pp.46-55
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• 2021

시설 토양 오이재배에서 토양수분장력계를 이용하여 관수 제어하였을 때 오이의 광합성 형광반응, 수액 흐름, 엽온 등에 미치는 영향을 구명하고자 실험을 수행하였다. 오이(Cucumis sativus L.)'청춘'(해오름 종묘)을 공시하여 관수개시점 10-10-20kPa 또는 20-10-10kPa의 2처리하였다. 766 ~ 854 W·m-2의 고광, 32℃ 이상의 고온인 처리 66일 째 광합성형광반응변수(Fo, Fm, Fv/Fm)값은 처리 간 차이가 컸다. 66일 째 낮 시간(오전 10시 반 ~ 오후 6시)의 Fo와 Fv/Fm값은 10-10-20kPa 처리보다 20-10-10kPa 처리에서 높았다. 엽온이 높았을 때 Fv/Fm값은 감소하였다. 28일과 66일째 엽 생육(엽장, 엽폭, 엽면적)은 차이가 없었으나 엽록소 함량(SPAD 값)은 20-10-10kPa 처리에서 유의하게 높았다. 광도와 온도가 증가함에 따라 줄기수액흐름상대율(SFRR)과 엽온은 상승하였다. 두 처리구 모두SFRR은 광도 170 W·m-2 이상인 오전 8시 ~ 9시간대에 급격한 증가가 시작되었다. 관수 후의 처리구 토양 온도는 감소하였으나, 7월 5일(광도 820W·m-2, 오후 1시) 토양 온도가 10-10-20kPa에서는 31.0℃, 20-10-10kPa에서는 28.5℃였다. 그러나 처리 간 SFRR, 엽온, 기온차, VPD는 차이가 없었다. SFRR과 엽온 간에는 정의 상관성(p < 0.01, r = 0.770)을 보였으며, SFRR과 엽온은 광, 온도, 토양 온도, 토양수분함량, VPD 간에는 정의 상관을 상대습도와 기온차 간에는 부의 상관을 보였다.

• 농업과학연구
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• 제41권4호
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• pp.321-326
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• 2014

본 연구는 당귀의 대량생산 시스템에 적합한 재배 방식을 선정하기 위하여 담액경, 배지경, 분무경 재배 시스템에 대한 비교 평가와 당귀의 엽단위 광합성 특성을 분석하여 대량생산 시스템에서의 최적환경 조건 구명을 위하여 수행되었다. 참당귀 '만추'를 파종하여 암상태에서 발아 시킨 후에 기온 $18-22^{\circ}C$, 상대습도 50-70%, PPFD $120{\pm}6{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ 조건으로 3주간 육묘하였다. 본엽 4매가 출현하는 시기에 담액경, 배지경, 분무경의 3개의 처리구에 각각 16주씩(총 48주) 이식하였으며 PPFD는 광원 20 cm 아래에서 $150{\pm}6{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$, 온도 $20/23{\pm}1^{\circ}C$, 상대습도 50-70% 조건으로 11주간 재배하였다. 11주째에 생육조사를 실시하였으며, 당귀의 환경조건에 대한 광합성 특성을 살펴보고자, $CO_2$농도, 온도, PPFD 값에 따른 광합성특성을 휴대용 광합성 측정기를 이용하여 측정하였다. 배지경재배에서 당귀의 생체중과 건물중이 담액경 재배와 비교하여 유의적인 증가를 나타내었으며, 분무경 재배와는 유의적 차이가 발생되지 않았다. 광합성 특성으로 PPFD 값이 $50-200{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ 증가할 때 광합성 값이 급상승하는 경향을 나타내면서 $800-1600{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ 사이에서 광포화점이 있을 것으로 추정되었다. $CO_2$ 포화점은 $1000-1200{\mu}mol\;mol^{-1}$에 존재하는 것으로 관찰되었으며, 온도가 $16-26^{\circ}C$로 증가할 때, 실제 광합성 값은 거의 영향을 받지 않았다. 결과적으로 당귀를 수경재배 기술을 이용한 대량 생산 시스템에 도입할 경우 분무경 재배 시스템에 PPFD는 $150{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$, $CO_2$ 농도는 약 $1000{\mu}mol\;mol^{-1}$ 이하에서, 온도는 $20{\pm}3^{\circ}C$ 조건에서 광합성 환경을 조성해 주거나 환경제어를 유지하면 당귀 대량생산 시스템의 최적 조건을 구현하여 높은 생산성을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권2호
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• pp.161-170
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• 2020

국내 시설 농업의 99.2%를 차지하는 플라스틱온실의 내부 환경인자는 외부 환경의 변화에 민감하게 반응하고 온실 공간 내부에서 편차가 발생한다. 온도, 습도, CO₂, 광도의 환경인자를 계측하기 위한 지점을 3 × 3 × 5로 구성하여 데이터를 취득하고 내부 공간을 수직, 수평적인 측면으로 분할하여 환경 인자의 분포를 확인하였다. 계측지점의 최적점을 선정하고자 계측 공간을 수직, 수평적인 방향으로 분할하고, 측정 데이터와 이를 활용한 예측지점의 선형회귀분석 결과로 성능평가를 실시하였다. 일반적인 상황에서는 온도와 습도 인자의 경우 1개의 센서로 플라스틱온실 내부 환경의 계측이 가능할 수 있으나, 특정구간의 경우 다수의 센서를 활용하여 내부공간의 정밀성을 확보하는 것이 필요하다. CO₂의 경우 실험기간 내의 계측 매트릭스의 증가에도 불구하고 변이를 정의하는데 한계가 있음을 발견하였다. 조도 분포의 경우 일출 이후 지속적으로 회귀분석 결과가 작아짐을 발견하였다. 구조물의 간섭 등을 고려해 동일한 수평적인 방향에서 미계측 지점의 결정계수가 감소하였고, 센서 매트릭스 배치를 작물 높이 위로 위치하여 다수의 센서 노드 설치로 개선 가능하다고 예상된다. 외부 환경의 변화에 따라 온실 내부 환경이 불규칙하게 변화되며, 이 구간은 시설의 규격을 고려하여 계측 매트릭스를 구성해야 한다. 반대로 안정적인 구간에서는 최소한의 센서 노드로 내부 환경의 예측이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 측정하고자 하는 환경인자와 시설의 구조 등 연구 및 재배자의 목적에 맞는 계측 매트릭스 위치 선정의 유동성이 요구되며, 덕트의 개폐위치를 조절하여 필요한 곳에 에너지를 투입하는 국소냉난방 및 생육제어 모델링 설계에 적용 가능하다고 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제24권3호
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• pp.210-216
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• 2015

본 연구에서는 파프리카 수확기 개발의 일환으로 엔드이펙터의 정확한 제어를 위하여 스테레오 영상으로 파프리카를 인식하고 인식된 파프리카의 공간 좌표를 획득하기 위하여 영상처리 알고리즘을 개발하고자 하였다. 먼저, 색상 정보를 이용하여 파프리카 영상을 추출하기 위하여 히스토그램 분석을 수행하였고 결과에 따른 임계값을 설정하였다. 임계값에 의해 추출된 파프리카 영역에 대해 스테레오 대응을 수행하기 위해 실험에 사용된 스테레오 영상의 F 행렬을 구하였고 이를 이용하여 에피폴라 선을 구하여 대응을 수행하였다. 대응을 수행 할 때는 색상 영상을 이용하여 강조 마스크와 컨벌루션을 통해 중심 픽셀과 수직, 수평방향 이웃 픽셀에 가중치를 적용하여 강조한 후 최소 자승 오차를 갖는 점을 대응점으로 추출하였다. 추출 된 대응 점간의 거리를 스테레오 영상의 기하학적인 관계를 이용하여 실제 거리를 계산하였고, 계산된 거리(Z)값을 이용하여 수평(X), 수직(Y) 방향 공간 좌표를 획득하였다. 그 결과 수평 방향 오차 평균 5.3mm, 수직 방향 오차 평균 18.8mm, 거리 오차 평균 5.4mm로 나타났으며, 거리 400~450mm 구간과 영상의 모서리 부분의 왜곡이 발생하는 부분에서 오차가 다른 구간에 비해 크게 나타나는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.57-64
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• 2022

식물공장은 통제된 공간에서 인공적인 환경을 조성과 자동화 설비를 통해 식물을 계획적으로 생산하는 시설이다. 하지만 식물공장은 내부 환경 제어 기술에 비해 재배 과정의 자동화 도입이 미비한 상황이다. 이는 다수의 근로자 투입으로 인한 운영비용 상승의 문제를 초래한다. 따라서 본 연구는 식물공장의 재배 과정에 자동화 도입 전후를 비교하여 경제성을 평가하고자 하였다. 첫째, 자동화 도입이 필요한 작업을 선정하기 위해 식물공장의 작업 과정을 파악하였다. 파악된 작업 과정은 재배 식물의 생육 과정을 중심으로 나열하고 자동화를 도입할 작업을 선정하였다. 둘째, 선정된 작업에 방안별 투입과 산출을 비교할 경제성 평가 방법을 설정하였다. 셋째, 방안별 소요비용의 계산에 필요한 변수를 설정하였다. 넷째, 방안별 소요비용의 산정을 위한 계산 식을 도출하였다. 마지막으로 작업별 손익분기점을 분석하고 전체 작업에 대한 손익분기점을 통해 운영 기간에 따른 자동화 도입의 적절성을 확인하였다. 분석 결과, 식물 재배를 위한 6가지 작업에 자동화를 도입할 경우 손익분기점은 3.4년으로 분석되었다. 이는 대상 식물공장을 3.4년 이상 운영할 경우 자동화 도입은 경제성 측면에서 우수하다고 판단할 수 있다. 본 연구는 식물공장에 자동화 도입에 따른 손익분기점을 분석함으로써 국내외 다양한 식물공장의 자동화 도입에 따른 경제성 분석을 위한 기초 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다. 향후 수행될 연구는 자동화 도입에 적절한 식물공장의 기준을 선정하고 효율적인 자동화 도입 방안을 수립하는 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권4호
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• pp.292-297
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• 2007

이산화탄소 등 온실가스의 농도 증가로 인한 지구온난화 에 따른 기후의 변화 및 환경적 영향이 증가하고 있으며 토양내 유기탄소의 축적을 통해 대기 중 이산화탄소등 온실 가스의 감축을 효과적으로 제어할 수 있는 방법들이 연구되어 보고되고 있으나, 우리나라의 논의 경우에는 토양유기탄소의 토양 축적에 관한 연구가 매우 적게 보고되고 있다. 따라서 우리나라 주요 경지 이용형태인 논에 대해서도 토양중 탄소를 축적할 수 있는 토양관리 방법의 연구가 매우 필요하게 되었다. 본 연구는 농촌진흥청 농업과학기술원 동일비료 및 개량제 처리 장기시험 포장에서 퇴비, NPK 비료, 석회, 및 규산등의 처리구별 토양유기탄소의 동태를 분석하였다. 연구결과 인산, 칼리 및 석회의 시용은 장기간 시용한 이후에 처리한 구에서 미처리구에서 보다 토양유기탄소의 함량이 높게 나타났다. 한편 퇴비 시용구의 경우 퇴비 미시용구에서 보다 퇴비 시용구에서 토양유기탄소의 함량이 지속적으로 증가하는 것으로 나타났으며 시간이 지날수록 유기탄소축적비율도 증가하는 것으로 나타났다. 결론적으로 단일 논 작부체계하에서 장기간 지속적인 퇴비의 시용 결과 토양 중 유기탄소의 효과적인 축적이 이루어 졌다. 따라서 우리나라 논에서 중 유기탄소의 축적을 위하여 퇴비의 지속적인 시용을 제안하고자 한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제2권1호
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• pp.15-26
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• 2013

IP기반 무선 센서 네트워크(IP-WSN)는 의료, 주택 자동화, 환경 모니터링, 산업용 제어, 차량 텔레매틱스 및 농업 모니터링 등 광범위하게 적용되고 있다. 이러한 적용은 에너지 효율과 함께 센서의 이동성이 중요한 문제로 다루어진다. 에너지 비효율로 인해 네트워크 기반의 이동성관리 프로토콜은 IP-WSN에서 지원될 수 있다. 본 논문에서는 IP-WSN 프로토콜을 지원하는 멀티캐스팅 기반의 빠른 이동성관리 기법(mSFP)을 제안한다. 네트워크 구조와 시그널링 비용, 이동성 비용 등을 고려한 성능분석을 수행하였고[8,20], 분석 결과 PMIPv6와 SPMIPv6에 비하여 mSFP의 시그널링 비용, 전체 시그널링 비용, 이동성 비용이 모두 감소되었다. IP-WSN 노드의 수 측면에서 mSFP의 시그널링 비용은 7%, 전체 시그널링 비용은 3% 더 감소되었다. 홉의 수 측면에서 mSFP의 시그널링 비용은 6.9%, 전체 시그널링 비용은 2.5% 더 감소되었다. IP-WSN 노드의 수 측면에서 이동성 비용은 1.6%, 홉의 수 측면에서 이동성 비용은 1.5% 더 감소되었다.