• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.496-499
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• 2016

스마트팜은 현재 농업 환경 모니터링 분야에서 각광받고 있다. 무선 원격 시스템의 사용으로 스마트팜의 응용 프로그램들은 농민이 어디에 있던지 생장 정보를 제공할 수 있다. 부재중에서도 모바일 폰을 사용하여 도표화된 정보를 얻을 수 있다. 우리는 클라우드 플랫폼 기술을 기반으로 스마트팜을 관리, 운영하는데 있어 필요한 시스템 및 서비스의 기술적 요구사항과 구성 내용을 설계한다. 클라우드 플랫폼은 스마트팜을 모니터링, 제어, 관리 및 운영하기 위한 클라우드 기술의 요구사항을 기술하고 있으며, 특히, 클라우드 플랫폼 기반 스마트팜 시스템 및 서비스는 3가지 인터페이스와 3가지 서비스로 구성되어 있다. 또한, 클라우드 플랫폼을 활용한 스마트팜은 재배작목, 농장의 규모, 시설형태 등에 따라 다양한 방식으로 구축, 운영 될 수 있으며, 이에 따라 다양한 유형이 존재한다. 이를 통하여 오픈 (개방/표준) 클라우드 플랫폼의 중요성에 대해 산업계의 관심을 고조시키고 농업에서의 스마트팜의 활성화에 기여할 수 있다.

• 생태와환경
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• 제52권2호
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• pp.171-177
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• 2019

Smart farm is a breakthrough technology that can maximize crop productivity and economy through efficient utilization of space regardless of external environmental factors. This study was conducted to investigate the optimal growth and physiological conditions of Chinese matrimony vine (Lycium chinense) with LED light sources in a smart farm. The light source was composed of red+blue and red+blue+white mixed light using a LED system. In the red+blue mixed light, red and blue colored LEDs were mixed at ratios of 1:1, 2:1, 5:1, and 10:1, with duty ratios varied to 100%, 99%, and 97%. The experimental results showed that the photosynthetic rate according to the types of light sources did not show statistically significant differences. Meanwhile, the photosynthetic rate according to the mixed ratio of the red and the blue light was highest with the red light and blue LED ratio of 1:1 while the water use efficiency was highest with the red and blue LED ratio of 2:1. The photosynthetic rate according to duty ratio was highest with the duty ratio of 99% under the mixed light condition of red+blue+white whereas the water use efficiency was highest with the duty ratio of 97% under the mixed light of red+blue LED. The results indicate that the light source and light quality for the optimal growth of Lycium chinense in the smart farm using the LED system are the mixed light of red+blue (1:1) and the duty ratio of 97%.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.322-325
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• 2019

비간섭 전력부하 감시 알고리즘은 메인선의 총 전력 사용량만으로 개별 전기 기기들의 전력 사용량을 추론할 수 있다. 이런 알고리즘을 개발하기 위해서는 개별 기기의 전력사용 패턴 데이터와 이들 기기의 다양한 조합 전력사용 패턴 데이터가 필요하다. 본 논문에서는 스마트팜용 비간섭 전력부하 감시 알고리즘개발에 필요한 전력사용 패턴 데이터 취득시스템 개발방법을 제시하였다. 데이터 취득시스템은 매초마다 개별 전기 기기들의 전력 사용량과 다양한 조합의 시나리오에 따른 전력 사용량을 동시에 측정할 수 있도록 되어 있다. 측정된 데이터는 LTE 망을 통하여 스마트팜 외부에서 원격으로 모니터링이 가능하며, 측정된 데이터는 외부 서버에 저장된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제63권2호
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• pp.75-84
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• 2021

As the weather changes become frequent, weather disasters are increasing, causing more damage to plastic greenhouses. Among the damage caused by various disasters, damage by snow to the greenhouse takes a relatively long time, so if an alarm system is properly prepared, the damage can be reduced. Existing greenhouse design standards and snow warning systems are based on snow depth. However, even in the same depth, the load on the greenhouse varies depending on meteorological characteristics and snow density. Therefore, this study aims to secure the structural safety of greenhouses by developing sensors that can directly measure snow loads, and analysing the warning criteria for load using a stochastic model. Markov chain was applied to estimate the failure probability of various types of greenhouses in various regions, which let users actively cope with heavy snowfall by selecting an appropriate time to respond. Although it was hard to predict the precise snow depth or amounts, it could successfully assess the risk of structures by directly detecting the snow load using the developed sensor.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제46권3호
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• pp.161-171
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• 2022

Background: Epilobium hirsutum L. is designated as an endangered plant in South Korea located in Asia, due to the destruction of its habitats through the development of wetlands. Therefore, in this study, in order to find a light condition suitable for the growth and ecophysiological responses of Epilobium hirsutum L., those of this plant under treatment with various light qualities in a smart farm were measured. Results: In order to examine the changes in the physiological and growth responses of Epilobium hirsutum L. according to the light qualities, the treatment with light qualities of the smart farm was carried out using the red light: blue light irradiation time ratios of 1:1, 1:1/2, and 1:1/5 and a red light: blue light: white light irradiation time ratio of 1:1:1. As a result, the ecophysiological responses (difference between leaf temperature and atmospheric temperature, transpiration rate, net photosynthetic rate, intercellular CO₂ partial pressure, photosynthetic quantum efficiency) to light qualities appeared differently according to the treatments with light qualities. The increase in the blue light ratio increased the difference between the leaf temperature and the atmospheric temperature and the photosynthetic quantum efficiency and decreased the transpiration rate and the intercellular CO₂ partial pressure. On the other hand, the white light treatment increased the transpiration rate and intercellular CO₂ partial pressure and decreased the temperature difference between the leaf temperature and the ambient temperature and photosynthetic quantum efficiency. Conclusions: The light condition suitable for the propagation by the stolons, which are the propagules of Epilobium hirsutum L., in the smart farm, is red, blue and white mixed light with high net photosynthetic rates and low difference between leaf temperature and atmospheric temperature.

• 미래기술융합논문지
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• 제2권1호
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• pp.1-7
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• 2023

최근, 무선 통신 기술을 활용하여 스마트팜 환경을 개선하고자 하는 연구가 지속되고 있다. 본 논문에서는 노지 스마트팜 환경에서 발생하는 문제점에 대해 소개하고, 이들을 해결하기 위한 통신 기술적 고려사항을 다루고자 했다. 노지 스마트팜 환경에 적용하기 위한 후보 기술로 LoRa, Sigfox, NB-IoT, WiFi를 선정했고, 현재 사용되고 있는 국내 스마트팜 기술의 문제점 및 방향성을 기반으로 설치 비용, 통신 범위, 데이터 전송 속도, 배터리 수명, 가격 등을 고려하여 각각의 후보 기술을 분석하여, 최종적으로 LoRa 기술이 가장 적합한 것으로 판단했다. 자세한 기술적 분석을 위해 본 논문에서는 LoRa의 물리 계층과 Medium Access Control (MAC) 계층 기술, 그리고 보안에 대해 소개하였고, 특히 물리 계층의 변조기법, MAC 계층에서의 Class (Class A, B, C) 기반 프로토콜 동작 방법, 그리고 LoRa 버전별 보안 아키텍처에 대해 기술했다.

• 디지털융복합연구
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• 제20권3호
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• pp.317-323
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• 2022

본 연구의 목적은 4차 산업 스마트팜 관련 벤처기업의 혁신 설비 투자, 혁신 연구인력 역량이 특허, 디자인등록의 기술성과와 매출 영업이익 재무성과에 어떤 영향을 미치는지 분석하였다. 연구 방법으로 총 47개 벤처업체를 표본으로 선정하여 회귀분석을 수행하였다. 연구 결과 본 연구는 4차 산업 스마트팜 관련 벤처기업의 기술사업화 요인을 분석하여 재무적 기술적 성공 기업성과를 위해서 R&D 정부 과제 예산편성 확대를 제안한다. 향후 연구 방향은 기업의 양적인 성장 기여와 질적인 성장 기여에 대한 논의가 더욱 필요할 것이라고 본다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.672-680
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• 2019

본 논문은 농장의 바이오 센서 데이터를 수집해서 농장에서 재배중인 농작물의 질병을 진단하고, 그 해 수확량을 예측하는 IoT 및 딥 러닝 기반 스마트 팜 환경 최적화 및 수확량 예측 플랫폼을 제안한다. 이 플랫폼은 현재 날씨, 토양 미생물 등 수집 가능한 모든 정보를 수집하여 작물이 잘 성장할 수 있도록 농장 환경을 최적화하고, 농장에서 재배중인 작물의 잎을 이용하여 작물의 질병을 진단하고, 그리고, 농장의 모든 정보를 사용하여 올해 수확량을 예측한다. 실험 결과 AEOM(Agricultural Environment Optimization Module)의 평균 정확도는 RF(Random Forest)보다 약 15%, GBD(Gradient Boosting Tree)보다 약 8% 높고, 데이터가 증가해도 RF나 GBD에 비해 정확도가 덜 감소한다. 선형 회귀에 따르면 정확도의 기울기는 ReLU의 경우 -3.641E-4, Sigmoid의 경우 -4.0710E-4, 계단함수의 경우 -7.4534E-4이다. 따라서 ReLU 사용시 정확도 기울기가 가장 낮으므로 테스트 데이터의 양이 증가함에 따라 ReLU는 다른 두 가지 활성화 기능보다 더 정확하다. 본 논문에서 제안한 EOYPP는 농장 전체를 관리하는 플랫폼으로 실제 농장에 도입된다면 국내 스마트 팜의 발전에 크게 이바지할 것이다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.290-298
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• 2019

농업 인구의 비중이 매년 점점 감소하고 있어 농촌의 고령화 현상은 점점 심각해질 것으로 보인다. 농업 인구의 노령층 증가와 청년층 축소가 진행되고 있고 농업 인구의 고령화가 점점 심각해지고 있어서 농업인력이 부족하다. 농업 인력의 부족은 농업 농촌의 문제가 될 것이고 대책방안의 마련이 필요하다. 그리고 기존의 시설재배는 단위면적당 생산/수확량에 집중되어 있었다. 하지만, 지금은 생산량뿐만 아니라 작물의 품질도 좋아야 가격경쟁력을 확보할 수 있다. 그래서 작물의 생산성을 높이면서 에너지는 절감 시킬 수 있는 ICT기반 시설원예의 첨단화 스마트 온실 보급을 정책적으로 도입해야 한다. 이에 스마트 온실을 통하여 농작물 및 온실 환경에 대한 모니터링을 하고 농작물의 생장 환경을 제어할 수 있는 복합형 알고리즘을 이용한 사물인터넷 기반의 데이터를 확보하면서 스마트팜 서비스를 위한 시스템의 개발이 필요한 것으로 보인다.따라서 본 연구에서는 작물의 근권환경부의 생장환경 데이터를 무선으로 수집하고 수집한 데이터를 스마트폰으로 모니터링 할 수 있는 스마트팜 융합서비스 시스템의 개발을 목적으로 한다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.3-10
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• 2021

지구온난화 및 기후변화에 대한 전문 연구기관인 IPCC에 따르면 인간은 기후 시스템에 영향을 끼치고 있다. 이러한 기후 시스템의 변화는 기존 생육환경을 변화시켜 농업 분야의 식재료 공급에 문제를 야기할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 수직형 팜은 안정적인 식재료의 공급을 위한 좋은 대안이 될 수 있다. 수직형 스마트 팜은 농작물의 생육환경 유지 및 관리에 깊은 관심을 쏟고 있음에도 불구하고 건축 공간에 온도, 습도, 조도, 산소, CO₂ 농도 등을 균일하게 구현하는 데에는 어려움이 있다. 공기의 균일성 확보를 위해 CFD 분석을 진행한 결과 주목할 만한 결과는 수직형 스마트 팜 내의 공기 균일성을 위해서는 적합한 CO₂ 농도를 장기간 지속적으로 분사하는 것이 유리하다는 것이다. 이 결과를 통해 수직형 스마트 팜에 최적화 된 생육환경 시스템을 효율적으로 계획할 수 있다. 본 연구를 기초로 수직형 스마트 팜의 최적화된 생육환경을 조성하여 효율적인 작물이 생산이 이루어진다면 농업 분야의 발전에 이바지 할 수 있을 것이다.