• 한국물환경학회지
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• 제39권2호
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• pp.162-174
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• 2023

In order to prevent water pollution caused by organic matter, Total Organic Carbon(TOC) has been adopted indicator and monitored. TOC can be divided into Dissolved Organic Carbon(DOC) and Particulate Organic Carbon(POC). POC is largely precipitated and removed during stream flow, which making DOC environmentally significant. However, there are lack of studies to define spatio-temporal distributions of DOC in stream affected by various land use. Therefore, it is necessary to estimate the past DOC concentration using other water quality indicators to evaluate status of watershed management. In this study, DOC was estimated by correlation and regression analysis using three different organic matter indicators monitored in mixed land-use watersheds. The results of correlation analysis showed that DOC has the highest correlation with TOC. Based on the results of the correlation analysis, the single- and multiple-regression models were developed using Biochemical Oxygen Demand(BOD), Chemical Oxygen Demand(COD), and TOC. The results of the prediction accuracy for three different regression models showed that the single-regression model with TOC was better than those of the other multiple-regression models. The trend analysis using extended average concentration DOC data shows that DOC tends to decrease reflecting watershed management. This study could contribute to assessment and management of organic water pollution in mixed land-use watershed by suggesting methods for assessment of unmeasured DOC concentration.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.389-396
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• 2020

본 논문에서는 스마트 농업을 구현하기 위한 재배이력관리 시스템을 개발하여 구현하였으며, 특히 스마트 팜에서 재배하기 힘든 곡물의 재배이력을 관리하는 시스템을 고안하였다. 스마트디바이스를 기반으로 하는 모바일 및 웹 프로그램을 설계하였고, 수집되는 정보는 DB 서버에 저장되어 빅 데이터로 활용이 가능하다. 또한 모바일 장치의 GPS를 적용한 GIS/LBS기반의 전자지도(Vworld map)를 이용하여 실시간 위치정보와 농업활동 정보의 매칭이 가능하다. 현장에서 필요로 하는 재배이력정보 DB를 설계하여 농가, 농민, 재배정보를 관리자가 활용하기 쉽게 개발하였고, 모바일 및 웹 프로그램을 개발하여 현장에서 구현해보았다. 본 시스템은 노동력절감효과와 기후변화와 같은 변수에 대응하여 품질과 안전관리의 능력을 한 단계 높일 것으로 기대된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.743-748
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• 2021

전 세계적인 인구증가와 기후변화로 인해 식량부족 문제가 대두되는 가운데 우리나라에서는 농·축산업 인구 감소 등 지속가능성 위기를 해결하기 위해 농업과 ICT를 융합한 첨단 스마트팜 기술이 활발히 연구되고 있다. 기존 스마트팜은 개별 가격경쟁력이 낮은 작물 위주로 재배하고 있다. 식품 소비구조가 고급화, 다양화되고 있으며 농산물 소비패턴의 변화에 따라 스마트팜 시스템 또한 고부가가치 특용작물 재배를 위한 최적화가 필요하다. 이를 위해 새싹인삼(새싹삼) 재배에 특화된 컨테이너형 스마트팜 환경설비를 구축하고 ICT 융합통합관리시스템을 설계하고 구현하였다. 이를 통해 ICT와 농업, 최신 기술과 농사의 융합으로 첨단농업생산구현 및 미래융합 신산업 선도가 가능하다.

• 스마트미디어저널
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• 제11권2호
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• pp.53-62
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• 2022

산업화 이후 가속화된 지구 온난화 현상으로 인해 기존환경 변화 및 이상기후 발생 빈도가 증가하고 있다. 농업은 기후변화에 매우 민감한 분야의 산업으로 지구 온난화는 작물의 생산량을 감소시키고 재배 지역이 변하는 등의 문제를 발생시킨다. 또한, 환경 변화는 작물의 생육 시기를 불규칙하게 만들어 숙련된 농사꾼들도 작물의 생육단계를 쉽게 추정할 수 없도록 만들어 여러 문제를 발생시킨다. 이에 본 논문에서는 작물의 생육단계를 추정하기 위한 CNN(Convolution Neural Network) 모델을 제안한다. 제안한 모델은 ResNet의 Pooling Layer를 수정한 모델로 ResNet, DenseNet 모델의 생육단계 추정보다 높은 성능 결과를 확인하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권1호
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• pp.241-262
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• 2021

본 논문은 과학논문을 통해 30년 후인 2050년까지 가축과 동물성식품의 동향을 예측하면서 미래 동물생명산업 발전 전략으로써 ICT-기반 스마트축산 기술의 필요성을 검토하였다. 전 세계적으로 가축사육과 동물성식품 소비는 인구증가, 고령화, 농촌인구 감소, 도시화 및 소득증가에 대한 반응으로 빠르게 변화하고 있다. 기후변화는 가축 환경, 생산성과 번식효율성을 바꿀 수 있다. 가축생산은 온실가스 배출 증가, 토지 황폐화, 수질오염, 동물복지 및 인간의 건강 문제로 이어질 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 동물생명산업의 다양한 측면에서 4차 산업혁명과 융합된 ICT-기반 스마트축산을 활용하여 기후변화 대응, 생산성 향상, 동물복지, 동물성식품 영양품질 개선, 동물의 질병예방을 위한 선제적인 미래 대응전략이 필요하다. 미래 동물생명산업은 지속 가능성과 생산효율성을 향상시키기 위해 자동화를 통합해야 한다. 디지털 시대에 IoT와 빅 데이터를 사용하는 지능형 정밀가축사양, ICT-기반 스마트축산은 동물생명산업의 다양한 소스로부터 데이터를 수집, 처리 및 분석할 수 있다. 축사 내부와 외부의 환경 매개 변수를 정밀하게 원격 제어할 수 있는 디지털 시스템으로 구성되어있다. ICT-기반 스마트축산은 인터넷과 휴대폰을 통한 원격 제어를 위해 센싱 기술을 사용하여 동물의 행동복지 및 사양관리를 모니터링 할 수 있다. 농가가 필요로 하는 광범위한 정보의 수집, 저장, 검색 및 보급에 도움이 될 수 있고 새로운 정보서비스를 제공할 수 있다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제13권2호
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• pp.276-283
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• 2024

Currently, the overall tendency for green and sustainable economic development is creating a circular economy. In actuality, agricultural output is currently benefiting greatly from the growth of the circular economy. The creation of a circular economy helps address resource scarcity, save the environment, combat climate change, and increase economic efficiency. Vietnam's economy can grow quickly and sustainably by shifting to a circular economy production model. Comparing prior growth techniques to the digital age and implementing circular economic development connected with high technology will be a fantastic opportunity to boost growth efficiency. In actuality, Vietnam currently has a large number of agricultural circular economy models. These are models: Creating and using gas from waste and wastewater in livestock and farming; model combining cultivation, livestock, and aquaculture; agro-forestry model; garden-forest model; Circular model using agricultural by-products as a catalyst or creating other valuable products; model of moderation, linked to reducing the use of growth hormones, veterinary medications, pesticides, and artificial fertilizers in agriculture and animal husbandry. Unfortunately, there have been few studies and applications of the aforementioned models, which has made it difficult to build the agricultural sector sustainably. In this paper, we outline the current situation and propose solutions to develop a circular economy model in agriculture in Vietnam for sustainable development.

• 인간식물환경학회지
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• 제24권3호
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• pp.257-266
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• 2021

Background and objective: Vertical smart farm (VSF) is an alternative that contributes to solving various problems such as climate change and food shortage. This study focused on the types and awareness of VSF to introduce and diffuse VSF. We aimed to investigate the types of VSF and citizens' awareness on VSF. We analyzed 1) where the smart farm technology could be implemented on a building; 2) what citizens think about VSF; and 3) suggested what is most necessary for the introduction and diffusion of VSF in the future based on citizens' perception. Methods: VSF types were investigated through case studies on VSF in Korea and overseas. Citizens' perception on VSF was investigated through a questionnaire survey. A statistical analysis was conducted with the survey results for implications of the introduction and diffusion of VSF. Results: Four types of VSF were derived: rooftop farms, facade farms, indoor farms, and farms using the whole building. The survey showed that 29.2%, 27.8%, and 22.2% of respondents knew well about urban agriculture, smart farms, and vertical smart farms, respectively. Respondents answered that improving awareness is the most important factor to introduce VSF. According to the statistical analysis, it was determined that education and promotion of the necessity of VSF would be important to diffuse the VSF. Conclusion: VSF can be a solution to a variety of problems we face. The results of this study suggest a direction for the introduction and diffusion of VSF. In order to introduce VSF in the future, additional studies must be conducted on the legal system.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.256-264
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• 2023

농촌의 인구 감소, 고령화에 따른 농촌 인력 부족, 기후 변화에 따른 병해충 증가로 인해 어려움을 격고 있는 농업에 생산성을 높이고, 농산물의 품질을 향상시키는 기술 중 하나가 IoT를 활용한 스마트 팜 기술이다. 기존의 IoT를 활용한 스마트 팜은 단순히 농장을 모니터링하거나, 스마트 식물 재배기 구현, 온실 자동 개폐 시스템 등이 있다. 본 논문은 사물 인터넷의 산업 표준 프로토콜인 MQTT와 사물 인터넷의 대표적인 개발 미들웨어인 Node-RED을 기반한 스마트 팜 시스템을 구현한다. 먼저, 아두이노 센서들로 데이터를 추출하고, MQTT 프로토콜을 사용하여 IoT 디바이스에서 데이터를 수집하고 전송한다. 그런 다음, Node-RED를 사용하여 MQTT 메시지를 처리하고 데이터를 저장하기 위해 대표적인 NoSQL인 MongoDB에 실시간적으로 센싱 데이터를 저장한다. 농장 관리자는 본 스마트 팜 시스템을 통해 컴퓨터나 모바일 폰을 이용하여 시간과 공간에 제약없이 언제 어디든지 실시간적으로 스마트 팜에 센싱 정보를 확인할 수 있다.

• 한국농공학회논문집
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• 제65권6호
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• pp.65-78
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• 2023

In recent times, the frequency and intensity of natural disasters, such as heavy rains and typhoons, have been increasing due to the impacts of climate change. This has led to a rise in social and economic damages. Rural areas, in particular, possess limited disaster response capabilities due to their underdeveloped infrastructure and are highly vulnerable to flooding. Therefore, it is crucial to establish preventative and responsive measures. In this study, an Inventory-Based Flood Loss Estimation (IB-FLE) method utilizing high-resolution spatial information was developed for estimating flood-related losses in rural areas. Additionally, the developed approach was applied to a study area and compared with the Multidimensional Flood Damage Analysis (MD-FDA) method. Compared to the MD-FDA, the IB-FLE enables faster and more accurate estimation of flood damages and allows for the assessment of individual building and agricultural land losses using up-to-date information. The findings of this study are expected to contribute to the rational allocation of budgets for rural flood damage prevention and recovery, as well as enhancing disaster response capabilities.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권2호
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• pp.106-114
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• 2023

본 연구에서는 항공살포에 의한 약액의 비산 저감을 위한 방법으로 차단 식물의 효과를 정량 평가하고자 하였다. 이에 따라 식물의 엽면적지수(LAI)에 따른 잎의 약액 부착 효율 및 공기 투과 저항성을 비산 챔버를 활용하여 측정하였다. LAI는 엽면적 밀도를 세 수준으로 구분하여 측정하였으며, 각 수준별 평균 LAI는 1.723±0.130, 2.810±0.412, 4.875±0.701로 산정되었다. 풍속 1m·s^-1에서 LAI가 'Low' 수준일 때 부착 효율 16.13%로 측정되었고, 동일 LAI 수준에서 풍속이 2m·s^-1로 증가할 때 식물의 부착 효율은 29.06%로 측정되어 1.80배 증가한 것으로 나타났다. 'Medium' 수준에서는 풍속 조건에 따라 24.42%에서 43.06%로 1.76배 증가하였다. 또한 LAI가 'High' 수준일 때 풍속의 변화에 따른 식물의 부착 효율은 1.24배 증가하는 것으로 나타나 풍속의 증가에 따라 식물의 약액 부착 효율도 함께 증가하는 경향을 보였다. 풍속 및 LAI에 따른 식물의 공기 투과 저항성 실험에서 LAI가 증가할수록 공기 투과 저항성 또한 증가하는 경향을 보였으며, 2차 함수 및 거듭제곱 함수에 대한 회귀분석 결과 결정계수가 0.96-0.99 수준으로 높은 설명력을 보였다. 본 연구를 통해 농경지에 인접하게 식재된 식물이 항공살포 된 약액이 비산될 때 잎에 부착 및 지면 퇴적을 유도하여 비산 저감에 효과를 나타냄을 정량 평가하였다. 또한 LAI가 증가할수록 내부 저항이 증가하는 것을 실험적으로 규명하였다. 이를 기반으로 향후 잎의 형상 및 캐노피 등 식물 특성 변수를 추가 반영하여 비산 저감 효과를 기대할 수 있는 적정 작물을 선정하는 자료가 될 것으로 사료된다.