• 제목/요약/키워드: Greenhouse-control system

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영상처리를 이용한 작물의 모종시기 결정 (Determination of Transferring Period of Several Plants using Image Processing)

  • 민병로;김웅;김동우;이대원
    • 생물환경조절학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.178-184
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    • 2004
  • 본 연구는 영상 처리를 이용하여 채소의 모종 시기를 자동으로 파악할 수 있는 시스템을 개발하기 위한 것이다 즉 작물의 높이, 장변 및 단변을 영상처리를 이용해 자동으로 측정하고자 하는 시스템을 개발하고자 한 것이다. 각 작물 당 20개씩의 실험체를 두어반복 측정한 결과, 들깨의 경우 높이는 평균 오차 5.0mm로 평균 실측 길이 대비 1.7% 오차율, 장변은 평균 오차 4.7mm, 오차율 3.9%, 단변은 평균 오차 5.5 mm, 오차율 6.9%로 나타났다. 도라지의 경우 높이는 평균 오차 2.4 mm, 오차율 8.1%, 장변은 평균 오차 3.4 mm, 오차율 7.2%, 단변은 평균 오차 4.0 mm, 오차율 10.4%로 나타났다. 상추의 높이는 평균 오차 4.0 mm, 오차율 9.1%, 장변은 평균 오차 3.4 mm, 오차율 7.2%, 단변은 평균 오차 3.6mm, 오차율 9.4%로 나타났다. 따라서 현장 환경에 맞게 좀 더 개선된다면 사람의 시각을 이용한 작물의 생장상태 판별보다 더 정확하다고 판단된다.

화력발전소의 온배수를 열원으로 이용하는 시설원예 난방용 히트펌프 시스템의 열교환기 설계기준 설정 (Heat Exchanger Design of a Heat Pump System Using the Heated Effluent of Thermal Power Generation Plant as a Heat Source for Greenhouse Heating)

  • 유영선;강연구;장재경;김영화;김종구;강금춘
    • 생물환경조절학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.372-378
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    • 2012
  • 본 연구에서는 화력발전소에서 온배수의 형태로 배출되는 폐열을 히트펌프의 열원으로 이용하여 온실의 난방에 활용할 수 있는 히트펌프 시스템을 설계 제작하였으며, 난방 성능을 분석하여 PE 파이프 열교환기의 설계기준을 제시하고자 하였다. PE 파이프 열교환기의 내경은 20mm, 두께는 2mm였으며, Roll의 직경은 1,000mm로 하였다. 연구결과 PE파이프 열교환기의 적정 길이는 1.0RT당 75m로 설계하는 것이 바람직할 것으로 판단되었으며, 이때 히트펌프시스템의 난방성능계수(COPh)는 3.8로 나타났다.

Development of Multi-functional Tele-operative Modular Robotic System For Watermelon Cultivation in Greenhouse

  • H. Hwang;Kim, C. S.;Park, D. Y.
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제28권6호
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    • pp.517-524
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    • 2003
  • 생물생산에 요구되는 다양한 작업들을 생력화하기 위한 연구 개발 노력이 전세계적으로 활발히 추진되어 왔다. 이러한 연구 개발은 주로 노동집약적인 작업, 고부가가치 농산물을 생산하기 위한 작업 그리고 작업자에 유해한 또는 가혹한 환경하의 작업 등에 주안점을 두고 추진되고 있다. 하지만, 생물생산 분야의 생력화를 추진하는데 있어서 다양한 작업성과 강건성이라는 작업성능 측면에서의 기술적인 문제와 고가의 시스템 및 설비 비용에 따른 경제성 문제가 항상 걸림돌이 되어 왔다. 본 연구에서는 언급한 문제점들 외에 기계가동률, 유지보수 등 생물생산분야의 생력화에 있어 내재되고 있는 문제점들을 효율적으로 해결하기 위하여 무선 원격로봇 시스템에 의거한 새로운 생력화 개념을 제안하였다. 새로운 개념의 생력화는 주어진 작업을 성공적으로 수행하기 위하여 작업자(농민), 컴퓨터 그리고 로봇을 위시한 자동화 작업설비를 대상으로 상대적으로 수월성을 갖는 기능을 중심으로 역할을 분담하는 것이다. 또한 시설재배에 요구되는 전정, 관수, 방제, 제초, 수확, 운반 등과 같은 다양한 작업들을 노동 투하정도와 기능적 유사성 측면을 고려하여 일관적으로 작업을 생력화하는 방안을 제시하였고 제안한 개념을 구현할 수 있는 시스템을 개발하였다. 대상 작목으로는 중량으로 인하여 비교적 취급이 어려운 수박을 선택하였다. 개발 시스템은 크게 무선원격 모니터링 및 작업제어 모듈, 무선원격 영상 획득 및 데이터 송수신 모듈, 4자유도 직교좌표형 로봇 암을 장착한 갠트리 장치부, 교체가 가능한 모듈형 선단 작업장치, 수박 운반 적재모듈의 5개 하드웨어 모듈로 구성하였다. 개발한 시스템은 그래픽 사용자 인터페이스를 통하여 터치 스크린 모니터를 이용하여 작업자와 컴퓨터간의 인터페이스를 구현하였으며 무선 원격데이타 송수신과 분산 제어기를 이용하여 작업자와 컴퓨터 그리고 로봇 작업기간의 인터페이스와 시스템 제어를 구현하였다. 개발 시스템의 성능을 시험하여 결과를 제시하였으며 본 논문에서 제안한 새로운 개념의 생력화 시스템은 생물생산분야의 생력화 방향을 새롭게 제시하는 실질적이고 실현 가능한 시스템이라는 것을 보여주었다.

대학단위 온실가스 인벤토리 구축 가이드라인 개발 (Development of the Guideline Applied for University on GHG Emission Inventory)

  • 신은섭;정혜진;이승묵
    • 한국대기환경학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.316-324
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    • 2012
  • This research shows the improved methodology which can be applied for universities which want to set up their GHG inventories. In other words, we tried to make guideline in problems due to the unique characteristics of universities. This guideline will help university to deal with the problems they are facing: For example university has less enforcement in operational control compared to the business sector. And it also has various usage of facilities, although these facilities are not maintained by same principal agent. The difference between owner and manager is an another reason for difficulty in setting group organization. The improved and adaptable methods responding to these problems were suggested from this research. The results of this research says the new definition of function for various actors in university for quality control and quality assurance. Because the suggestions made in this research which concerns with criteria for building of universities' GHG inventories were all read by current legislation, there is an anticipation that this can be an official guideline that can be applied to the universities right away.

태양열 시스템을 이용한 가온관수와 지중가온 방법에 의한 오이의 생육 연구(3) (A Study on the cucumber growth by soil warming and warmed water irrigation using solar energy system(3))

  • 구건효;김태욱;김진현
    • 생물환경조절학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.1-8
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    • 1999
  • This study was carried out to estimate the warmed water irrigation and the warmed soil efficiency on protected cultivation of cucumber in winter season. The water of 28$^{\circ}C$ was continuously supplied for soil warming and that is $25^{\circ}C$ for warmed water irrigation. Cucumber growth was analyzed when tile soil kept up the optimum temperature in the root zone. The cucumber growth are compared with the warmed soil plots. isolated warmed soil plots and non-warmed soil plots. The cucumber growth in warmed soil plots and isolated warmed soil plots were 20~50% higher than non-warmed soil plots compare to that by the warmed irrigation. In the non-warmed soil plots, the stem diameter and the number of leaves in the warmed water irrigation plots are 10% higher than those in the normal water irrigation plots. The yields in isolated warmed soil plots were 37~38% higher than non-warmed soil plots and those in warmed soil plots were 85~96% higher than non-warmed soil plots. The fruit length, weight and diameter in warmed soil plots were 15% higher than those in the non-warmed plots.

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OpenFOAM을 이용한 대규모 환경재현 시스템 내에서의 환경변수 제어 시뮬레이션 (NUMERICAL SIMULATION ON CONTROL OF ENVIRONMENTAL VARIABLES FOR ENVIRONMENT REPRODUCTION SYSTEM USING OPENFOAM)

  • 정세민;;박종천
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.43-48
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    • 2013
  • The feasibility of a unique greenhouse, named as Gradient Biome, is now being examined extensively in the University of Tokyo. It is a large chamber (length:200m, width:50m, height:40m) in which the weather, such as temperature and humidity, of the tropical zone through to that of the frigid zone on the earth is reproduced with continuous gradient. In the Gradient Biome, ecosystems (mainly plants) corresponding to each weather are introduced and the possible responses of this ecosystems to the expected global warming are to be observed. Since one of the expected responses is the shift of the ecosystem(s) toward the region of suitable environment, there should be no artificial obstacles, which can prevent the shift, inside the Biome. This requirement is not so easy to be satisfied since the environment tends to be homogeneous. This paper presents the results of the numerical studies conducted to find the ways of how the temperature and humidity in the Gradient Biome could be reproduced. One of the contributed solvers of OpenFOAM, which is an open source physics simulation code, was modified and used for the numerical simulations.

CFD와 실측을 이용한 환경제어요소 도입 및 주택 자연환기 성향 검토를 통한 에너지 절감가능성 고찰 (Study on Energy Saving Possibilities through Analysis of Environment Control Elements & Natural Ventilation Performance using the CFD & Measurement)

  • 오병철;이선영
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.27-37
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    • 2014
  • Heat island is caused by changes of land coverage structure of cities and use of energy in buildings. As a result energy use in buildings get to increase further followed by rising of GHG emission and deteriorating climate change. Eco-friendly housing complex is a kind of plan that applies environmental control elements like water and green spaces to housing complex. With these methods, it can be expected to create thermal environment of indoor and outdoor. In this paper quantitative examination is studied on using CFD to find out the effects of river, water permeable, parks and planting on thermal environment. And by comparing field measurements with CFD results which are aimed to development phase housing complex, feasibility and usability of the CFD analysis results are confirmed. And also, analysis on the ventilation performance followed by natural ventilation system is analyzed by selecting one building in housing complex. Based on the results, the possibilities of energy reduction through making thermal environment and applying natural ventilation are studied. With these outcomes, creating thermal conditions and using natural ventilation would be contributed to GHG reduction.

ERRATUM : 반밀폐형 온실 내에서 탄산가스 시비에 따른 광강도와 엽온에 반응한 토마토 잎의 최대 카복실화율, 전자전달율 및 광합성율 실측값과 모델링 방정식에 의한 예측값의 비교 (ERRATUM : Comparison of Measured and Calculated Carboxylation Rate, Electron Transfer Rate and Photosynthesis Rate Response to Different Light Intensity and Leaf Temperature in Semi-closed Greenhouse with Carbon Dioxide Fertilization for Tomato Cultivation)

다구역 재배용 양액 자동 조제.공급 시스템 개발 (Development of an Automatic Nutrient-Solution Mixing and Supplying System)

  • 김기영;전성필;류관희
    • 생물환경조절학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.11-19
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    • 2000
  • 본 연구는 다구역 양액재배에 적용할 수 있는 연속식 양액 자동조제공급 시스템 개발을 위한 목적으로 수행되었다. 기존의 정량펌프에 비해 정밀성 및 반복 구동회수에 대한 내구성이 우수하고 구동시간에 따라 토출량을 정밀 제어할 수 있는 원소별 농후액 공급조절장치를 개발하였으며, 개발된 원소별 농후액 공급조절장치의 시간당 토출량 실험 결과 결정계수는$R^2$=0.9999이었고 3초~5초 구동시간동안의 회귀식에 의한 토출량과 실제 토출량 편차를 비교한 결과 최대 -1.23%로 나타나 회귀식에 의한 구동시간에 따른 토출량 제어가 가능함이 확인 되었다. 원소별 농후액 공급조절장치의 원소별 토출량 증감을 통하여 조성이 다른 양액을 조제할 수 있었으며, 생육단계에 따른 원소별 농도의 증감 조절에 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 원수유입량 편차 실험 결과 목표 원수유입량과 실제 원수유입량간의 편차는 2.73% 이내로 나타났다. 세척 과정을 통해 EC가 1.4~l.6mS/cm인 경우에는 0.5~0.6mS/cm, 2.4~2.5mS/cm인 경우에는 0.9~l.0mS/cm 정도로 낮추어 급액 후 잔류 양액의 영향을 줄일 수 있었다. 개발된 다구역 재배용 양액 자동조제공급 시스템의 성능을 평가하기 위하여 오이용 야마자키액 조성의 배양액 180$\ell$를 조제, 공급하였을 때 양액에 포함된 N $O_3$$^{-}$, 와 P $O_4$$^{3-}$ 이온에 대하여 실험실에서 조제한 양액의 이온 농포와의 비교 실험을 3회에 걸쳐 실시한 결과, 개발된 시스템으로 조제한 양액중에 포함된 N $O_3$$^{-}$ 이온과 P $O_4$$^{3-}$ 이온은 실험실에서 조제된 양액에 비하여 각각 2.36%, 5.15% 낮게 나타났다.

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이산화탄소 지중저장용 파일럿 주입플랜트 개발 (Development of Pilot Injection Plant for CO2 Underground Storage)

  • 윤석호;김영;이정호;이공훈
    • 플랜트 저널
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    • 제9권2호
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    • pp.42-45
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    • 2013
  • 이산화탄소로 대표되는 온실가스 저감이 세계적인 이슈가 됨에 따라, 이산화탄소 포집 및 저장(CCS: Carbon Capture & Storage)에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 연간 1만 톤급 이산화탄소의 지중저장용 파일럿 주입플랜트를 개발하였다. 주입플랜트의 핵심 구성품은 액상 이산화탄소를 주입조건으로 가압하는 가압펌프, 가압펌프 입구조건 확보를 위한 부스터 펌프, 초임계 상태로 이산화탄소를 승온시키는 인라인 히터 등이 있다. 개발된 구성품들을 바탕으로 전체 주입시스템을 설계, 제작하였다. 제작된 시스템의 시운전을 통하여, 인버터 조절에 따른 압력상승, 펌프 모터 회전수와 주입밸브 제어를 통한 주입압력 유지, PID 제어를 통한 온도확보가 적절히 이루어짐을 확인하였다. 전체 소비전력은 2,000 ~ 2,500 W로, 가압펌프의 소비전력이 75% 이상을 차지하였다. 본 이산화탄소 주입용 파일럿 플랜트는 향후 온실가스 저감 사업에 유일한 국산화 기기로서 다양하게 활용될 것으로 예상된다.

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