• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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• pp.487-488
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• 2022

본 논문에서는 가정에서 식물 재배 환경에 따라 설정이 가능한 스마트 IoT 온실을 개발하였다. 개발한 온실은 사용자가 웹을 통하여 원하는 식물을 선정하면 자동으로 미니온실의 온도와 습도가 맞춰지도록 개발하였다. 온도와 습도, 물주기까지 사람이 직접 관리하는 것이 아닌 웹으로 원격 제어가 가능하기 때문에 높은 정확도와 편리함 속에서 식물을 좀 더 오랫동안 쉽게 기를 수 있을 것이라 기대된다.

• 스마트미디어저널
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• 제12권5호
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• pp.36-45
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• 2023

최근 디지털 농업에 있어서 IoT를 기반으로 한 온실의 종류 및 활용이 확산되고 있으며, 온실의 현대화, 대형화와 스마트 기술을 활용한 공장화까지 진행되고 있다. 그러나 스마트 온실에서의 데이터 수집을 위한 장비와 온실의 크기나 모양과 같은 형태에 따른 구체적 규격화 방안이 제시되지 못하고 있다. 즉, 온실의 규모에 따른 센서와 장비의 종류 및 개수, 작물 및 탄소 중립에 부합하는 온실 시공 필름 종류와 자재 등 시설 설비를 위한 표준 자료가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 데이터 수집을 위한 IoT 장비의 구현, 설치 및 수량의 적합성에대하여 시험하였으며, 데이터 수집과 통신 방식의 구현을 통해 일부 표준기술을 제시하였다. 또한, 기존 온실의 90% 정도를 차지하고 있는 PE, PVC, EVA에 대한 충격강도, 인장, 인열, 신장율, 광투과성 및 수명 문제를 제시하였고, 필름으로 만들어지는 온실의 형태나 규모, 환경적 문제점을 본문에 제시하였다. 본 연구 논문에서는 온실 규모나 농가작물의 형태, 온실 수명 및 필름의 환경적 문제의 해결책으로 나노 소재 필름을 활용한 규격화된 탄소중립 모듈형 스마트 온실을 구현하고 기존 온실과의 성능을 분석·제시하였다. 이를 통해 온실의 규모나 농가작물의 형태에 구분이 없고, 수명이 연장되고 규격화되어 확장 및 축소가 자유로운 묘듈화된 온실을 제안한다. 최종적으로 기존PE, PVC, EVA 필름을 사용한 온실의 평균적 특성과 새로운 탄소중립형 나노 소재를 사용한 온실의 특성을 비교 검토하고, 탄소중립을 지원하는 확장 가능형 IoT 온실의 구현 방안을 제시하고자 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.741-742
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• 2016

IoT(Internet of Things) 기술이 급속도로 발전함에 따라 다양한 분야에 적용되고 있으며, 새로운 부가가치를 창출하고 있다. 최근에는 IoT 기술을 접목하여 도시 내부에 자동화된 농작물 재배시설을 설비하여 재배된 농작물을 직접 현지에 바로 공급할 수 있는 운영시스템을 구축하고 있다. 본 연구는 도심지 내부의 건물 옥상이나 농작물을 재배할 수 있는 임의의 공간에 온실을 설치하여 작물을 재배할 수 있는 환경을 원격으로 관리하는데 있다. 온실 내부의 환경 데이터를 계측하기 위한 온도, 습도, 조도, 토양상태, CO2 센스를 설치하여 온실 내부의 환경을 라즈베리파이2(raspberry Pi2)를 활용하여 계측하였다. 원격으로의 데이터 전송은 Wi-Fi를 이용하여 데이터를 전송하였으며, 중앙에서 관리된 관리정보를 통하여 온실 하우스의 내부 환경을 제어할 수 도록 모터(motor), 환풍기 팬, 조명용 Led, 워터 펌프 등을 제어하도록 하였다. 본 논문의 연구결과를 통하여 비닐하우스의 내부 상태를 계측하고, 다양한 구동장치를 제어할 수 있도록 IoT 기술을 편리하게 적용할 수 있는 라즈베리파이와 원격관리용 스마트 앱(app.)을 이용하여 비닐하우스 내부 관경을 편리하게 관리할 수 있음을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제65차 동계학술대회논문집 30권1호
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• pp.303-304
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• 2022

현재까지 IoT 관련 기술들은 수많이 발전해왔다. 하지만 IoT 관련 기술들이 농업에 적용된 사례는 많지 않다. 이로 인해 농업에서는 자동화로 대체가 가능한 노동들이 여전히 사람들이 직접 하고 있다. 본 논문은 농업에 종사하시는 분들의 편의성 증대와 함께 농촌의 부족한 노동력을 충족시키기 위해 센서들을 이용하여 자동화된 농업 시스템인 '온실 환경 자동 케어 시스템'을 제안한다. 기존의 사람의 노동력을 이용한 방식이 아닌 컴퓨터가 센서와 상호작용을 하여 데이터를 처리하고 온실을 제어하여 농업 종사자들의 편의성을 증대시켜 나아가 농업의 부족한 노동력을 충족 시킬 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.1-8
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• 2020

본 논문에서는 일반적인 식물이 영향을 받는 요소(온도, 습도, 토양습도)들의 기준을 이용해 전문적인 지식 없이 실내에서 식물을 쉽게 키울 수 있는 스마트 온실 시스템을 제안하고 모바일 어플리케이션을 통해 실시간으로 온실 상태를 확인하고 장치를 원격으로 제어할 수 있는 시스템을 구현하였다. 라즈베리파이와 아두이노를 기반, 센서를 통해 온실 상태를 실시간으로 측정하고, 자동으로 장치를 제어하는 시스템이다. 일정 기간 온실에 식물을 길러 실험한 결과, 각 식물에 적합한 환경을 유지하는지를 확인하였다. 따라서 본 논문의 스마트 온실 시스템은 식물의 재배 효율과 사용자의 편의성을 향상시키고 초보자들의 식물에 대한 접근성도 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제6권10호
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• pp.373-382
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• 2016

우리나라의 농업은 사계절의 뚜렷함으로 기후의 영향을 받아 온실과 같은 시설을 이용하여 작물을 재배하는 농업이 발전하고 있다. 점차 첨단 기술의 농업으로 발전하고 있지만 아직 여러 자연 재해에 취약한 점이 나타나고 있다. 이러한 문제로 본 논문에서는 농업인의 고충을 줄이기 위해 폭설이나 풍해로 인한 작물 생산 및 시설 유지를 위한 비닐 회전을 이용하여 비닐하우스 제설 및 복구 시스템을 설계 하였다. 본 논문에서는 온실의 실시간 피드백 제어를 위한 기본 연구로써, 자체 기술력을 바탕으로 개발된 무선 IoT 센서 시스템 및 시설원예 관리 시스템을 결합하여, IoT 장치를 통한 적설량 및 바람의 세기를 평가하고자 하였다. 기존 비닐하우스 제설 시스템의 경우 온수를 분사하여 제설하거나 기존 시설의 구조를 새롭게 하여 피해를 방지하였지만 본 논문에서는 비닐하우스의 실질적 외관인 비닐을 회전함으로 적설된 눈을 치우거나 파손 부위를 복구함으로 피해를 복구한다. 이를 위하여 본 논문에서는 먼저 MEMS 소자 및 무선 통신 모듈 기반의 무선 IoT 센서 유닛, 실시간 응답 측정이 가능하도록 운영 프로그램 등을 개발하였다. 이로 인하여 기존의 노동력 절감과 작물 성장의 피해를 막아 효율적인 시설 운영에 도움을 주게 될 것이다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.59-64
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• 2020

파리기후협약에서 한국은 2030년까지 온실가스 배출전망(BAU) 대비 37% 감축이라는 의욕적인 목표를 제출하였다. 그리고 대응방안의 하나로 지능형 전력망인 스마트 그리드가 제시되었다. 스마트 그리드의 적용되기 위해서는 다양한 분야에 EMS(Energy Management System)가 설치 및 운영되어야 하는데, 수요자의 인식부족과 시스템 ROI의 한계로 보급이 지연되고 있는 상황이다. 따라서 최근에는 설치된 EMS의 효율을 높이기 위한 다양한 데이터 분석과 제어기술이 제시되고 있다. 본 연구에서는 IoT로 수집된 빅데이터를 SARIMA 모델로 분석하여 예측함으로써 공공 스포츠 시설의 에너지 사용량을 절검하여 운영하는 계측제어 알고리듬을 제시한다.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권9호
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• pp.1254-1262
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• 2021

최근 우리나라는 농업인구의 고령화와 감소로 농업 환경이 급격히 변하고 있으며 이러한 문제를 해결하기 위해서는 농업의 생산성 향상과 노동력 절감이 절실히 요구되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 ICT 기술과 융합된 스마트팜이 그 한 대안으로 제시되고 있다. 국내에서 스마트팜은 현재 주로 온실에 보급되어 활용되고 있다. 본 논문에서는 이러한 스마트팜 기술을 새싹삼을 재배하는데 적용하고자 한다. 이를 위해 묘삼(1.0g내외)을 사용하여 온실에서 수경재배와 화학농약을 사용하지 않는 청정한 환경관리 기술로 단기간(2~3개월)에 생산되는 수삼인 새싹삼을 재배하기 위한 고형 배지, 베드를 개발하였다. 또 이러한 환경에서 새싹삼의 생육과정을 모니터링하고 구동장치들을 제어하기 위해 사물인터넷 기반의 생육환경관리시스템을 개발하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 춘계학술발표대회
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• pp.1033-1035
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• 2015

최근, IT기술과의 융합은 전 산업 분야에서 활발히 적용되고 있으며, 기후 및 환경변화와 식품 안전에 대한 관심의 증대와 함께, 농축수산업 분야에서의 ICT융합 연구 시도가 크게 증가하고 있다. 특히, 농업환경에서의 생산성 향상 및 식품 안전성 확보를 위해 다양한 형태의 상황정보 기반 연구와 센서 네트워크를 활용한 지능형 서비스 제공 기술 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 다양한 장비 및 센서가 컴퓨팅 장비와의 네트워킹을 통해 식물공장 및 유리온실과 같은 시설농업환경에서 지능형 농업서비스를 제공하기 위한 농업ICT 융합 모델을 제안한다. 제안하는 서비스 융합모델은 센서를 통해 획득한 다양한 상태정보를 인식하기 위해 상황정보 모델과, 이를 장비와 센서간에 공유된 지식으로 표현하고 활용하기 위한 온톨로지 모델을 사용한다. 제안하는 서비스 융합 모델은 농업ICT 융합 환경에서의 IoT기반 지능형 서비스를 위한 향후 관련 연구에 도움을 줄 것으로 기대한다.