• 한국융합학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.63-68
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• 2018

농업 인구의 감소와 노령화로 인하여 온실 재배 중심의 스마트 팜에 대한 연구가 활발하게 진행 중이나 채소와 같은 작물의 경우 노지 재배가 70%를 차지한다. 이에 노지 농작물 재배의 자동화, 무인화 및 지능화를 통해 생산성을 향상시키고 토양 오염을 방지할 필요가 있다. 본 논문은 사물인터넷을 이용한 노지 농작물 제배 시스템 구축 사례를 설명하고 노지작물 제배 시스템에서의 환경 변수를 정의하였다. 다양한 센서을 통해서 토양의 온도, 함수율, 전기전도도, 산성도를 측정하여 LoRa 통신 모듈을 이용하여 서버로 정보를 전달하고, 서버는 이 데이터를 바탕으로 시비량 및 관수량을 제어한다. 노지농작물 재배에 적합한 통신 방식인 LoRa 기술을 이용하여 넓은 노지를 관리하고 생산량 및 판매실적까지 관리하는 시스템을 개발하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.1313-1324
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• 2014

Korea has high quality level of ICT Technologies, however it still have a long way to go before invigoration of ICT in agriculture industry. The government of Korea supply to agriculture ICT systems, however these are the enclosed type and insufficient the level of connectivity, compatibility, and integrity between ICT systems. Farmers can not share crop information and one system can not use with others in combination. Recently, IoT(Internet of Things) become popular to emphasize the vision of a global internet and ICT industry. The IoT is a critical technology that leads future internet generation. We believe that IoT will change status of agriculture industry and appearance of various agriculture business model. Using IoT technology is provided a platform of opportunities to optimize work processes and efficient use of energy, time and labour in farm. It can automatically control temperature, humidity, sunshine system and so on for optimal growth conditions at greenhouse and plant factory. Growth setting can even be controlled and monitored crop condition and disease by a smartphone app or PC. It is possible to improve quality of farming and farm product. We suggest that construction of IoT platform through open API in agriculture industry.

• Smart Structures and Systems
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• 제24권4호
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• pp.541-552
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• 2019

Construction development and greenhouse gas emissions have globally required a strategic management to take some steps to stain and maintain the environment. Nowadays, recycled aggregates, in particular ceramic waste, have been widely used in concrete structures due to the economic and environmentally friendly solution, requiring the knowledge of recycled concrete. Also, one of the materials used as a substitute for concrete cement is wollastonite mineral to decrease carbon dioxide (CO2) from the cement production process by reducing the concrete consumption in concrete. The purpose of this study is to investigate the effect of wollastonite on the mechanical properties and durability of conventional composite concrete, containing recycled aggregates such as compressive strength, tensile strength (Brazilian test), and durability to acidic environment. On the other hand, in order to determine the strength and durability of the concrete, 5 mixing designs including different wollastonite values and recovered aggregates including constant values have been compared to the water - cement ratio (w/c) constant in all designs. The experimental results have shown that design 5 (containing 40% wollastonite) shows only 6.1% decrease in compressive strength and 4.9% decrease in tensile strength compared to the control plane. Consequently, the use of wollastonite powder to the manufacturing of conventional structural concrete containing recycled ceramic aggregates, in addition to improving some of the properties of concrete are environmentally friendly solutions, providing natural recycling of materials.

• 에너지공학
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• 제26권1호
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• pp.54-61
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• 2017

In general, solid waste arises from lots of human activities such as domestic, agricultural, industrial, commercial, waste water treatment, construction, and mining activities etc. If the waste is not properly disposal and treated, it will have a negative impact to the environment, and hygienic conditions in urban areas and pollute the air with greenhouse gases (GHG), ground water, as well as the soil and crops. In this paper, the Carbon Resources Recycling Appropriate Technology Center feasibility studies are reported at Bantayan Island, Philippines on the municipal solid waste management. The present objective of our study is to characterize the municipal solid waste incineration (MSWI) bottom ash and case study of MSWI production status in Bantayan, Philippines. Currently, wide variety of smart technologies available for MSWI management in developed countries. Recycling is the other major alternative process for MSWI landfill issues. In this paper, the feasibility studies of applied appropriate technologies for the municipal solid waste generation in Bantayan Island, Philippines are reported.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.643-643
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• 2012

Increasing energy prices and growing concerns about global warming address the need to improve energy self-sufficiency in many industrial and municipal sectors. Wastewater treatment plants (WWTPs) are representative of energy-consuming facilities in Korea, accounting for 5% of national energy consumption. We present renewable energy technologies and energy self-sufficiency scenarios in a municipal WWTP ($30,000m^3d^{-1}$) located in Yongin, South Korea. By employing photovoltaics (PV, 135 kW), small hydropower turbine (10 kW), and thermal energy from treated effluent (25 RT: refrigeration ton) within the WWTP, a total of 142 tonne of oil equivalent (toe) of energy was estimated to be generated, accounting for $365ton\;CO_2\;yr^{-1}$ of greenhouse gas emission reduction. Core renewable technologies under consideration include 1) hybrid solar PV system consisting of fixed PV, dual-axis PV, and building integrated PV, 2) low-head small hydropower plant specifically designed for treated effluent, 3) effluent heat recovery system for heating and air conditioning. In addition to these core technologies, smart operation and management scheme will be presented for enhancing overall energy savings and distribution within the WWTP.

• Design & Manufacturing
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• 제16권2호
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• pp.13-19
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• 2022

Recently, electric vehicles are gaining popularity among many domestic and foreign users due to their eco-friendly advantages of reducing fine dust and environmental greenhouse gases. As the demand and supply of electric vehicles increase, the demand for electric vehicle charging infrastructure is also growing together. Many users are experiencing inconvenience due to poor charging infrastructure, which makes them hesitant to buy electric vehicles. Research on the user experience of chargers in apartment complexes, a common residential type in Korea, is being conducted somewhat, but research on the design of electric vehicle charging devices in public places is insufficient. The purpose of this research is to identify user requirements and complaints based on the product design of the electric vehicle charger in public places and propose a new electric vehicle product design concept that meets the requirements. The research method understood the charging base and status of electric vehicles in public places through literature research and examined and analyzed the characteristics and problems of product design cases that improved the charging problem of electric vehicles recently released in the market. It is intended to identify and analyze the problems of the charging device product design through user interviews, a qualitative research method, and based on this, it is intended to propose a user-centered product design concept that improves major complaints.

• 농업과학연구
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• 제50권3호
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• pp.357-364
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• 2023

In this study, we propose a ripe tomato bunch localization method based on convolutional neural networks, to be applied in robotic harvesting systems. Tomato images were obtained from a smart greenhouse at the Rural Development Administration (RDA). The sample images for training were extracted based on tomato maturity and resized to 128 × 128 pixels for use in the classification model. The model was constructed based on four-layer convolutional neural networks, and the classes were determined based on stage of maturity, using a Softmax classifier. The localization of the ripe tomato bunch region was indicated on a class activation map. The class activation map could show the approximate location of the tomato bunch but tends to present a local part or a large part of the ripe tomato bunch region, which could lead to poor performance. Therefore, we suggest a recursive method to improve the performance of the model. The classification results indicated that the accuracy, precision, recall, and F1-score were 0.98, 0.87, 0.98, and 0.92, respectively. The localization performance was 0.52, estimated by the Intersection over Union (IoU), and through input recursion, the IoU was improved by 13%. Based on the results, the proposed localization of the ripe tomato bunch area can be incorporated in robotic harvesting systems to establish the optimal harvesting paths.

• 대한환경공학회지
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• 제39권6호
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• pp.356-370
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• 2017

본 논문에서는 국내 환경에서 설정된 가정 하에 지능형 전력망 기술이 지능형 송배전, 소비자, 전력서비스, 신재생 에너지 및 운송 등의 5가지 분야에 적용될 경우 2030년까지의 연도별 국내 에너지 절감 및 $CO_2$ 감축 효과와 그 상대적 기여도를 예측, 분석하였다. 2030년 지능형 전력망 운용에 따른 총 에너지 절감량은 103,121 GWh로 계산되며 이는 당해 소비전력량 전망치의 약 13.1%로 2025년 이후 이 비율은 약 10% 이상으로 유지될 것으로 예측되었다. 이를 토대로 계산된 2030년 $CO_2$ 배출 감축량은 5,538만 $tCO_2$로 계산되었고 이는 당해 온실가스 감축 목표량인 3억 1,500만 $tCO_2$에 17.6%에 해당하는 값이다. 이러한 $CO_2$ 배출 감축량은 에너지 절감량과는 다르게 해가 거듭될수록 전체 배출 감축량에 대한 그 비율이 감소하는데 이는 향후 온실가스 배출량의 대부분을 차지하는 석탄화력 발전량의 지속적인 증가와 국가의 목표 배출 감축 속도가 매우 빠르게 설정되었기 때문으로 판단된다. 2030년 5가지 각 분야에서의 에너지 절감 및 $CO_2$ 배출 감축 기여 비율은 지능형 소비자 44.37%, 신재생 에너지 29.16%, 전력서비스 20.12%, 송배전 5.11%, 운송 1.24%로 계산되고 시간에 따른 상대적 에너지 절감 속도는 지능형 소비자 분야가 가장 빠르며 신재생 에너지 및 전력서비스로 순서를 이룬다. 송배전 분야에서의 절감 속도는 송배전 손실률 향상의 한계 때문에 낮고, 전기자동차 예상 보급 대수의 증가율이 낮아 운송 부분의 절감 속도가 가장 느리므로 이에 대한 대책이 필요할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권3호
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• pp.277-284
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• 2020

스마트 팜 관리의 활용 효율성을 높이기 위해서는 작물 및 환경 변화에 대한 사전 검사를 실시간으로 평가하기 위한 모델링 기법이 필요하다. 시설 온실 내부의 CO₂와 같은 필수 환경 요소는 다양한 상관 변수가 밀접하게 결합 된 시간 영역에서 신뢰할 수 있는 추정 모델을 확립하기가 어렵다. 따라서 본 연구는 입력 영역과 출력 변수를 CO₂와 같은 시간 관점에서 인접 영역에 분포된 환경 정보를 이용하여 시간 복잡도를 줄이기 위한 인공 신경망을 개발하기 위해 수행되었다. 스마트 팜을 계측하기 위한 센서 모듈을 통해 환경 요소를 지속적으로 측정하였다. 실험기간의 평균 데이터로 예측하는 모델링 1, 전일 데이터로 예측하는 모델링 2을 구성하여 CO₂ 환경인자의 상호관계를 예측하였다. 전일의 데이터 학습으로 예측하는 모델링 2가 60일 평균값으로 예측한 모델링 1에 비해 성능이 우수하였다. 30일 이전까지는 대부분 0.70~0.88사이의 결정계수를 보였으며 모델링 2가 약0.05정도 높게 나타났다. 하지만 30일 이후에는 두 가지 모델링 모두 결정 계수 값이 0.50 이하로 낮은 값을 보였다. 모델링 접근법에 따라 결정 요인의 값을 비교하고 분석 한 결과 인접한 시간대의 데이터는 고정 신경망 모델을 사용하는 대신 예측이 필요한 지점에서 상대적으로 높은 성능을 나타냈다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.764-771
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• 2018

요즘 국내 외 농업 환경은 농업 인구의 고령화, 귀농 인구의 증가, 급격한 기후 변화, 농식품 유통 구조의 다양화, 수자원의 고갈 및 한정된 경작지 등 다양한 변화 속에 놓여 있다. 최근 농업을 둘러싼 다양한 환경 변화에 대응하기 위해 재배 전반의 작업이력인 작물 생육정보, 생육환경 및 농작업 일지 등과 같은 사항들을 쉽게 기록, 저장 및 관리하여 작물 생산량과 작업 효율을 높이기 위한 스마트 온실 실용화에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문은 작물의 근권부에서 측정할 수 있는 생장환경 데이터인 온도, 습도, 일사량. CO2 농도 등과 같은 생육에 필요한 상황정보를 수집하고 수집된 데이터를 모니터링 할 수 있는 시스템을 제안한다. 생장 작물의 근권 측정부에서 측정된 데이터와 센서로 측정된 생장환경 데이터인 온도, 습도, 일사량 등의 데이터를 취합하여 400MHz의 무선 통신 게이트웨이에 전송하는 시스템을 개발하였다. 전송된 데이터를 Cloud 기반으로 근권 환경 데이터를 모니터링 및 데이터를 시각화 할 수 있는 통합 SW 개발을 진행하였다. 데이터의 시각화를 위한 그래프 형식과 데이터 형식으로 모니터링을 할 수 있도록 하였다. 기존 스마트팜은 농장내의 데이터만을 이용하여 작물 및 시설관리를 하고, 본 연구는 전국의 농장의 날씨 및 생장환경을 수집 및 분석하여 가장 효율적인 생장환경을 제시한다.