• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1373-1378
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• 2018

농업 인구의 감소와 고령화, 곡물자급률 하락과 같은 문제들을 해결하기 위해 IoT기술을 활용한 농업ICT융합기술의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 농업 ICT기술은 시설하우스에만 집중되어 노지재배 분야에는 자동화된 제어 시스템이 미비한 실정이다. 본 논문에서는 Lora 무선통신으로 넓은 면적의 노지에서 전자밸브, 워터펌프를 자동 제어하는 관수 제어 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 소형 태양광 패널을 이용하여 별도의 전원이 필요 없으며, 플러그 앤 플레이 방식으로 무선자동설정을 지원함으로써 설치 및 운영이 매우 편리하다. 따라서 노동력 절감, 노지 농산물 품질 및 생산성 향상에 크게 기여할 것으로 예상된다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권7호
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• pp.155-164
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• 2023

Machine learning with its high precision algorithms, Precision agriculture (PA) is a new emerging concept nowadays. Many researchers have worked on the quality and quantity of PA by using sensors, networking, machine learning (ML) techniques, and big data. However, there has been no attempt to work on trends of artificial intelligence (AI) techniques, dataset and crop type on precision agriculture using internet of things (IoT). This research aims to systematically analyze the domains of AI techniques and datasets that have been used in IoT based prediction in the area of PA. A systematic literature review is performed on AI based techniques and datasets for crop management, weather, irrigation, plant, soil and pest prediction. We took the papers on precision agriculture published in the last six years (2013-2019). We considered 42 primary studies related to the research objectives. After critical analysis of the studies, we found that crop management; soil and temperature areas of PA have been commonly used with the help of IoT devices and AI techniques. Moreover, different artificial intelligence techniques like ANN, CNN, SVM, Decision Tree, RF, etc. have been utilized in different fields of Precision agriculture. Image processing with supervised and unsupervised learning practice for prediction and monitoring the PA are also used. In addition, most of the studies are forfaiting sensory dataset to measure different properties of soil, weather, irrigation and crop. To this end, at the end, we provide future directions for researchers and guidelines for practitioners based on the findings of this review.

• 한국습지학회지
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• 제23권4호
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• pp.287-295
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• 2021

댐 저수지(dam reservoir wetland)나 농업용 저수지 습지(irrigation reservoir wetland) 같은 시설물은 준공되고 시간이 지남에 따라 침식(erosion), 유사이송(sediment transport), 그리고 유사가 침전(sediment deposition)되어 퇴적이 발생하게 된다. 장기간 유사가 퇴적되면 홍수 및 가뭄 조절 기능에 영향을 주기 때문에 퇴적 문제는 저수지 습지의 유지 관리를 위해 매우 중요하다. 그러나 퇴사에 관한 연구는 가용 자료의 부족으로 인해 주로 경험공식에 의해 추정되어 왔다. 본 연구의 목적은 실측자료 및 경험공식과 더불어 다중회귀모형을 개발하여 비퇴사량(sediment deposition rate)을 산정하고 비교하고자 하였다. 또한, 저수지 습지의 퇴사(reservoir wetland sedimentation) 및 노후화로 인해 2020년 긴 장마에 따른 홍수피해가 발생한 64개소의 저수지 습지에 적용하여 잠재적인 붕괴 원인을 파악하고자 하였다. 대상 저수지는 실측 정보가 있는 한국의 경상남도 밀양시(Miryang city, Gyeongsangnam province)에 위치한 가곡(GaGog) 저수지 등 10개소를 선정하였다. 저수지 유효저수용량 실측자료를 이용하여 비퇴사량을 산정하였고 기존에 개발된 총 4가지 경험공식과 물리적/기후적 특성 등을 고려한 다중회귀모형을 개발하여 비퇴사량을 산정하였다. 비퇴사량 산정 결과, 본 연구에서 개발한 다중회귀모형의 오차가 0.21(m³km²/yr)부터 2.13(m³km²/yr)으로 가장 낮았다. 따라서 다중회귀모형에 의해 추정한 비퇴사량을 토대로 저수지 습지의 유효저수용량에 대한 변화를 분석하였는데 유효저수용량이 0.21(%)부터 16.56(%)까지 감소한 것으로 파악되었다. 또한, 월류 피해가 발생한 저수지 습지의 비퇴사량은 파이핑 피해 등이 발생한 저수지의 비퇴사량 보다 상대적으로 높았다. 즉, 저수지 바닥에 비퇴사량이 축적되면 허용할 수 있는 유효저수용량이 부족해지고, 저수지의 홍수 및 가뭄 조절 능력이 감소되어 호우로 인한 저수지 붕괴 피해가 발생할 수 있다는 것이다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제41권2호
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• pp.114-120
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• 2016

Objectives: The aim of this study was to compare the push-out bond strength and dentinal tubule penetration of root canal sealers used with coated core materials and conventional gutta-percha. Materials and Methods: A total of 72 single-rooted human mandibular incisors were instrumented with NiTi rotary files with irrigation of 2.5% NaOCl. The smear layer was removed with 17% ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA). Specimens were assigned into four groups according to the obturation system: Group 1, EndoRez (Ultradent Product Inc.); Group 2, Activ GP (Brasseler); Group 3, SmartSeal (DFRP Ltd. Villa Farm); Group 4, AH 26 (Dentsply de Trey)/gutta-percha (GP). For push-out bond strength measurement, two horizontal slices were obtained from each specimen (n = 20). To compare dentinal tubule penetration, remaining 32 roots assigned to 4 groups as above were obturated with 0.1% Rhodamine B labeled sealers. One horizontal slice was obtained from the middle third of each specimen (n = 8) and scanned under confocal laser scanning electron microscope. Tubule penetration area, depth, and percentage were measured. Kruskall-Wallis test was used for statistical analysis. Results: EndoRez showed significantly lower push-out bond strength than the others (p < 0.05). No significant difference was found amongst the groups in terms of percentage of sealer penetration. SmartSeal showed the least penetration than the others (p < 0.05). Conclusions: The bond strength and sealer penetration of resin-and glass ionomer-based sealers used with coated core was not superior to resin-based sealer used with conventional GP. Dentinal tubule penetration has limited effect on bond strength. The use of conventional GP with sealer seems to be sufficient in terms of push-out bond strength.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권4호
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• pp.399-405
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• 2020

최근 이상 기후 및 노동력 문제를 해결하기 위하여 재배 환경의 정밀 제어가 가능한 식물공장형육묘시스템을 이용한 균일한 묘소질의 접수 및 대목 생산과 접목 로봇의 작업성 향상을 연계시키는 규격묘 생산 자동화시스템 구축의 필요성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 식물공장형육묘시스템에서 저면관수 시 오이와 토마토 접수 및 대목의 관수 시기 및 관수량 등 관수 계획 수립을 위해 광량에 따른 증발산량과 묘소질을 조사하였다. 저면 관수 시 연속 중량 측정이 가능하도록 행잉형 로드셀을 설치하고 육안으로 초기 위조가 시작되는 시점을 확인하여 관수 개시 시점을 배지수분함량 50% 이상으로 설정하였다. 오이 접수 및 대목의 관수 시기는 파종 후 7일 및 6일이었고, 토마토 접수 및 대목의 관수 시기는 강광(300 μmol·m^-2·s^-1) 처리구 기준으로, 파종 후 5, 8, 11, 13일이었다. 오이와 토마토 모두 광량 증가에 따라서 증발산 속도가 증가하였으며, 토마토에서 광량에 따른 증발산 속도 차이가 크게 나타났다. 오이와 토마토 묘의 생육은 광량이 증가할수록 촉진되었는데, 광량 증가는 하배축장의 신장을 억제시키고 경경을 증가시켰다. 오이 및 토마토 묘개체군의 누적 증발산량은 광량이 증가할수록 증가하였고, 개체당 일(24h) 증발산량과 광량은 1차 선형 형태로 높은 정의 상관관계를 보였다. 묘개체군의 연속 중량 측정을 통한 오이와 토마토 접수 및 대목의 증발산량 추정은 식물공장형육묘시스템의 정밀 관수 제어를 위한 관수 시기 및 관수량 결정을 위한 지표로 사용할 수 있을 것이다.

• 한국농공학회논문집
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• 제61권4호
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• pp.55-61
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• 2019

Motor pumps cannot be used in those areas where electricity is not accessible such as remote rural areas in many African countries. Hydraulic ram pump is one of the solutions for supplying water for irrigation or domestic uses. The hydraulic ram pumps are working based on the water hammer effect for pumping without external power or electricity. This study was conducted to investigate the effect of air chamber volume and operation parameters on the performance of the hydraulic ram pump which was assembled with common plumbing parts. The experimental results showed the volume of the air chamber did not affect the performance such as discharge rate and head. When drive heights were 1.7 and 2.35 m, the maximum discharge heads were up to 7 m and 10 m, respectively. When the air chamber volume was 1 L, discharge rates were 0.23 and 2.12 L/min under the drive heights of 1.7 and 2.35 m, respectively. The average energy efficiency of the hydraulic ram pump assembled in this study was about 60% for all the experimental conditions.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권3호
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• pp.192-207
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• 2020

밭은 논에 비해 수익성이 높고 경작면적도 증가 추세에 있어 적절한 용수공급의 중요성이 커지는데도, 밭 용수기반은 부족한 상황이다. 본 연구의 목적은 밭 재배지의 공간분포에 따른 개별관정과 집단관정에 의한 밭 용수공급의 경제성을 비교 평가하는데 있다. 노지 밭작물 중 고추, 배추, 사과, 콩 네 작물에 대해 충청권역에서 각 작물의 주요 생산지역인 청양군, 당진시, 예산군, 괴산군을 대상지역으로 선정하였다. 경제성 분석 결과, 고추, 배추, 사과 콩의 B/C ratio는 개별관정 시나리오에서 1.49, 1.36, 1.90, 0.71, 집단관정 시나리오에서 1.45, 1.20, 1.91, 0.65로 산정되어 콩을 제외한 고추, 배추, 사과는 밭 용수공급시설의 개발이 경제적 타당성이 있는 것으로 나타났다. 특히 작물의 가치가 큰 사과와 고추재배의 경우 밭용수 공급의 효과가 커서 작물가치가 관정개발의 중요한 인자로 나타났다. 작물 총수입에 대하여 민감도 분석을 수행한 결과 작물의 총수입이 낮은 작물일수록 가격변동이 경제성에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 집단관정 개발을 위한 필지 수에 따라 경제성 분석을 수행한 결과 고추와 배추의 경우 밭의 공간분포가 밀집되지 않아 집단관정 개발 시 규모의 경제 효과가 나타나지 않았으며, 사과와 콩의 경우 20개 이상의 필지를 집단화한 경우 규모의 경제의 효과가 나타났다. 결론적으로, 관정을 이용한 용수개발은 작물 가치가 큰 사과나 고추 작물에 유리하고, 집단관정의 효과는 실제 작물 재배의 공간분포자료를 바탕으로 추가적인 분석이 요구된다.

• 농촌계획
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• 제26권4호
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• pp.81-91
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• 2020

This study was conducted to analyse climate change impact on agriculture infrastructure and propose improved measures on vulnerable areas. Recently, Climate change has resulted in damaging effects on agricultural fields through increases in drought intensity and flood risk. It is expected that this impact will increase over time. This study shows that Gyeong-gi and Chung-nam provinces are affected by drought and Gyeong-buk and Gyeong-nam provinces are affected by heavy rain. However, there are also regional variations within each province. Agricultural infrastructure affected by drought may also be affected by heavy rain. Increased damages on the infrastructure due to increased extreme weather events require preventive measures especially in vulnerable areas. In order to minimize the damage by climate change, we need to introduce a reform in the system which selects project region by analysing climate change impacts. Furthermore, impact assessment of climate change from projects such as 'water supply diversification', 'flooded farmland improvement', and 'irrigation facility reinforcement' also need to be adopted to improve the measures. The results of this study are expected to provide a foundation for establishing measures on coping with climate change in the agricultural sector.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.30-30
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• 2023

This study aims to establish the multi-reservoir operation system model in the Upper Mun River Basin which includes 5 main dams namely, Mun Bon (MB), Lamchae (LC), Lam Takhong (LTK), Lam Phraphoeng (LPP), and Lower Lam Chiengkrai (LLCK) Dams. The knowledge and AI technology were applied aiming to develop innovative prototype for SMART dam-reservoir operation in future. Two different sorts of reservoir operation system model namely, Fuzzy Logic (FL) and Constraint Programming (CP) as well as the development of rainfall and reservoir inflow prediction models using Machine Learning (ML) technique were made to help specify the right amount of daily reservoir releases for the Royal Irrigation Department (RID). The model could also provide the essential information particularly for the Office of National Water Resource of Thailand (ONWR) to determine the short-term and long-term water resource management plan and strengthen water security against flood and drought in this region. The simulated results of base case scenario for reservoir operation in the Upper Mun from 2008 to 2021 indicated that in the same circumstances, FL and CP models could specify the new release schemes to increase the reservoir water storages at the beginning of dry season of approximately 125.25 and 142.20 MCM per year. This means that supplying the agricultural water to farmers in dry season could be well managed. In other words, water scarcity problem could substantially be moderated at some extent in case of incapability to control the expansion of cultivated area size properly. Moreover, using AI technology to determine the new reservoir release schemes plays important role in reducing the actual volume of water shortfall in the basin although the drought situation at LTK and LLCK Dams were still existed in some periods of time. Meanwhile, considering the predicted inflow and hydrologic factors downstream of 5 main dams by FL model and minimizing the flood volume by CP model could ensure that flood risk was considerably minimized as a result of new release schemes.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권3호
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• pp.133-144
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• 2022

본 연구는 UAE 사막환경에서 벼 재배를 위해 재배기간, 적정 벼 유전자원, 생육발달 양상, 물 사용량 등을 조사하고자 수행하였다. UAE 사막환경에서 벼의 재배기간은 UAE 겨울의 저온을 벼의 영양생장기간 동안에 포함하는 11월 하순부터 이듬해 4월 하순까지 이었다. UAE의 기온과 일장에 적응할 수 있는 유전자원을 국내의 인공기상 시설과 간척지 모래토양에서 사전 시험한 결과, 아세미와 FL478이 선정되었다. 사막환경에서 아세미는 생육초기의 황화현상을 극복하여 수확까지 하였으나, FL478은 생육 초기에 황화현상과 생육이 불량하여 고사하였다. UAE 사막환경에서 아세미는 12월 초순부터 이듬해 3월 초순까지 영양생장기, 3월 초순부터 3월 하순까지 생식생장기, 3월 하순부터 4월 하순까지 등숙기의 분포를 보였다. 아세미의 백미수량은 763kg/10a이었고, 한국과 비교하여 약 41.8% 증가한 수량으로 생식생장기와 등숙기의 풍부한 일사량의 영향으로 추정된다. 물 사용량은 UAE 재배기간 동안 2,619 ton/10a 수준으로 한국보다 약 3배 많아 물 절약 기술이 필요한 상황이다. UAE에서 벼 재배는 경제성과 관련이 매우 높기 때문에, 물 절약을 위해서 관개기술, 재배방법 개발 등이 보완되어야 한다. 또한 UAE 사막환경에서 안정적인 벼 재배를 위해서 다양한 적응 유전자원 선정, 생육초기의 황화현상 최소화 방법 등의 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.