• Agricultural and Biosystems Engineering
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• 제5권2호
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• pp.55-59
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• 2004

This study aimed to develop a seeder for sowing large seeds such as those of fruit vegetables used as rootstocks in grafting. It investigated how the nozzle diameter and the nozzle's vacuum pressure affected the seeding performance. This study found that a nozzle diameter of 1.5 mm was capable of sowing most of the seed sizes used in this study. The highest seeding rates for 'Chambak', 'Tuktozwa', and 'Hukjong' were $97.6\%$, $98.8\%$, and $97.6\%$, respectively. Lineup status after sowing was good. The working performance was 75.6 sheets/hr. An average seeding rate of 1 grain was $97.8\%$.

• 농업과학연구
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• 제40권4호
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• pp.395-403
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• 2013

Plant factory has drawn attention in many countries in the world due to capability of environmental control not only for better yield and quality, but also for increase in functional and medicinal components of the products. In this paper, an experimental plant factory was constructed for various tests under different environmental conditions, and the operations were evaluated. A production room was constructed with adiabatic materials with dimensions of $6,900{\times}3,000{\times}2,500$ mm ($L{\times}W{\times}H$). Four sets of $2,890{\times}600{\times}2,320$ mm ($L{\times}W{\times}H$) production frame unit, each with 9 light-installed beds and an aeroponic fertigation system, resulting in 36 beds, were prepared. Accuracy and response were evaluated for each environmental control component with and without crops. Air temperature, humidity, $CO_2$ concentration, light intensity, frequency, and duty ratio, fertigation rate and scheduling were controllable from a main control computer through wireless communication devices. When the plant factory was operated without crop condition, the response times were 8 minutes for change in temperature from 20 to $15^{\circ}C$ and 20 minutes from 15 to $20^{\circ}C$; 7 minutes for change in humidity from 40 to 65%; and 4 minutes for change in $CO_2$ concentration from 450 to 1000 ppm. When operated for 24 hours with crop cultivation; average, maximum, and minimum values of temperatures were 20.06, 20.8, and $18.8^{\circ}C$; humidity were 66.72, 69.37, and 63.73%; $CO_2$ concentrations were 1017, 1168, and 911 ppm, respectively. Photosynthetic Photon Flux Density was increased as the distance from the light source decreased, but variability was greater at shorter distances. Results of the study would provide useful information for efficient application of the plant factory and to investigate the optimum environment for crop growth through various experiments.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제31권1호
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• pp.29-41
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• 2022

이상기후로 인한 불안정한 식량 수급을 해결하기 위한 대안 중 하나로 식물공장의 필요성이 증대되고 있다. 식물공장 내 기류는 재배작물의 증산작용과 열교환에 중요한 인자 중 하나로 인식되고 있다. 한편, 디지털트윈(Digital Twin: DT)은 실체계를 가상세계에 복제한 것으로 실체계만으로 불가능한 다양한 서비스를 제공하는 수단으로 주목받고 있다. 본 연구에서는 디지털트윈 개념을 실제 운용중인 식물공장 기류해석에 적용하여 다양한 상황에 기류를 예측할 수 있는 기류 예측 DT 모델 개발을 목표로 하였다. 이를 위해 먼저 기류 해석용 디지털트윈 수학적 형식론을 제시하고, 이를 기반으로 실제 운용중인 식물공장의 기류예측 모델링에 필요한 정보들을 명세한다. 이어서 식물공장 내 형상을 CAD로 구현하고 유동해석을 위한 전산유체역학(CFD) 구성요소들을 결합하여 DT 모델을 개발하였다. 마지막으로 DT 모델의 시뮬레이션 해석 결과를 식물공장에서 수집한 실제 기류값과 비교하는 모델의 실증 및 기계학습 기반 보정을 통해 정확도가 높은 기류 예측용 DT 모델을 완성하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권4호
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• pp.780-790
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• 2015

식물공장의 필요성에 대한 시대적, 산업적 요구가 증가함에 따라 전 세계적으로 식물공장을 이용하여 다양한 작물을 재배하려는 연구가 이루어지고 있다. 그러나 대부분의 연구는 컨테이너 크기의 소형 식물공장 형태의 연구실을 대상으로 한 부분적인 기술에 국한되어 있으며, 경제적 효과를 확보하기 위한 대형 식물공장에 대한 연구는 부족한 상황이다. 본 연구에서는 수경인삼 식물공장의 사례를 통하여 ICT 기반의 스마트 팜 팩토리 시스템에 대한 연구를 진행하고자 한다. 스마트 팜 팩토리는 기존의 식물공장의 개념을 확장한 것으로 일부 환경정보를 수집하여 시설물을 제어 할 수 있는 기존의 식물공장 수준을 뛰어 넘어 식물 생육을 위한 정보의 수집과 시설의 운영 및 관리의 자동화가 가능하며, 수집된 정보를 이용하여 최적의 작물 생육을 위한 정보 분석과 이의 적용이 가능한 전사적인 식물공장 관리 시스템이다.

• 대한산업공학회지
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• 제43권1호
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• pp.12-18
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• 2017

This study presents a plant concept design for a smart factory which is mainly targeted to machine airplane parts. The plant layout is based on the TOC-DBR approach together with autonomous distributed factory control considered, while discrete event simulation is also performed in order to validate its layout. The resulting layout and its procedure turn out to be quite a useful guideline in realizing those smart factories especially for machining-oriented manufacturing industries.

• 대한안전경영과학회지
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• 제14권4호
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• pp.211-218
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• 2012

In this paper, we propose a system architecture of the AMI to be applied in the modern agricultural sector. Agricultural electricity costs in South Korea is very inexpensive compared with other industries. It is expected to increase oil prices to rise over the medium to long term so the facilities must to be installed for farmers in terms of energy savings and energy costs. The research and development of plant factory which can replace the ills of modern agriculture is very active. The technologies of smart grid and plat factory are good paradigm of next generation agricultural sector. Good use of smart grid technologies, the traditional energy consumption industries, agriculture sector can be self-sufficiency industry. In this article the AMI architecture is developed and it will be applicable for modern farmers plant factory.

• 한국산업보건학회지
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• 제29권1호
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• pp.34-41
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• 2019

Objective: This study is conducted to evaluate airborne lead concentration in and around lead production plant. Methods: Airborne lead concentration was monitored simultaneously inside of the processes of lead recycling factory and outside of factory which include stack, boundary of factory and residential area 1 km and 7.5 km from factory, respectively. All samples were measured three times at 1.5 m from the ground and analyzed using inductively coupled plasma mass spectrometer, inductively coupled plasma optical emission spectrometer or flame atomic absorption spectrometer. Results: All airborne lead concentrations measured inside of factory($13.9{\mu}g/m^3-252.9{\mu}g/m^3$) and outside of factory($0.001{\mu}g/m^3-54.97{\mu}g/m^3$) showed log-normal distribution. Geometric mean lead concentration, $54.81{\mu}g/m^3$, measured inside of factory was significantly higher than outside of factory, $0.20{\mu}g/m^3$(p<0.01). Among the samples measured inside the factory, lead concentration was the highest in the refining process($59.02{\mu}g/m^3-252.9{\mu}g/m^3$). In the case of the samples outside the factory, the nearest chimney was the highest($3.84{\mu}g/m^3-54.97{\mu}g/m^3$), and the lead concentration at the farthest place, 7.5 km from the factory was the lowest($0.001{\mu}g/m^3-1.7{\mu}g/m^3$). The arithmetic lead concentration, $0.45{\mu}g/m^3$ in the residential area near the factory was below the atmospheric environment standard of $0.5{\mu}g/m^3$, but the maximum concentration of $3.4{\mu}g/m^3$ was exceeded. Conclusions: Airborne lead concentration in residential area, 1 km away from lead recycling plant, may exceed ambient air standard of $0.5{\mu}g/m^3$.

• 융합정보논문지
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• 제7권1호
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• pp.49-54
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• 2017

본 논문에서는 LED 식물공장과 연계하여 식물재배를 환경을 제공받고 사용자는 원격으로 식물재배에 참여함으로써 개인적인 취미생활을 영위할 수 있는 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 아두이노를 기반으로 다양한 센서들을 통해 식물의 생장상황을 모니터링하고 식물생장에 필요한 재배환경을 원격으로 조정함으로써 식물재배 및 수확에 대한 대리만족을 느낄 수 있게 하였다. 한편, 식물공장은 유휴의 공간을 온라인으로 개인에게 유료 분양함으로써 일정한 소득원을 확보하게 되어 상호 이득이 되는 구조를 제안한다. 결론적으로 본 논문은 아두이노와 안드로이드 애플리케이션(앱)을 이용하여 원격 식물재배 위탁시스템의 시작품을 제작하여 보임으로써, 제안 시스템의 실현가능성을 보이고 향후 이를 이용한 LED 식물공장의 대중화 및 사업 영역확장에 기여 할 것이다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권3호
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• pp.193-200
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• 2013

형광등이나 LED와 같은 인공광을 사용하는 식물공장(인공광 식물공장)은 계절에 상관없이 광, 온도 및 습도 등을 인위적으로 제어하면서 작물을 안정적으로 연중 생산할 수 있는 시스템이다. 본 연구에서는 수경재배 방식을 채택하고 있는 인공광 식물공장 시스템 내에서 엽채재배용 배양액을 이용한 방풍나물의 수경재배 가능성과 혼합광질이 생장에 미치는 영향을 검토하였다. 방풍나물은 청색과 적색 LED를 1:1 및 1:3의 비율로 혼합한 혼합광 조건에서 90일간 수행하였다. 광원의 광강도는 $100{\mu}mol/m^2/s$로 설정한 후 30일 간격으로 지상부 잎을 3회 수확하여 생장량을 조사하였다. 재배기간 동안 형광등과 LED의 혼합광 조사는 방풍나물 지상부 생장에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 재배개시 30일째 방풍나물 지상부 생체중 및 건물중은 형광등+청색+적색의 혼합광(청, 적색 혼합비율 1:3, FLBR13구)에 의한 영향을 받아, 대조구인 형광등 조사구(FL구)에 비해 각각 3.7배 및 2배 증가하였다. 또한 식물체당 전개엽수는 FLBR13구에서 형광등+청색+적색 혼합광(청, 적색 혼합비율 1:1) 조사구인 FLBR11구에 비해 유의하게 증가하였다. LED와 형광등을 혼합 조사한 처리구에서와 같이, 형광등을 혼합하지 않고 청색과 적색의 LED만을 혼합하여 조사한 처리구에서도 청색과 적색의 혼합비율이 1:1인 BR11구에 비해 적색광의 혼합비율을 3배 증가시킨 BR13구에서 방풍나물의 지상부 생장이 촉진되었다.

• 한국콘텐츠학회지
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• 제15권2호
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• pp.21-24
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• 2017