• BMB Reports
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• 제53권7호
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• pp.379-384
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• 2020

Exposure to Ultraviolet (UV) light induces photoaging of skin, leading to wrinkles and sunburn. The perennial herb Humulus japonicus, widely distributed in Asia, is known to have anti-inflammatory, antimicrobial, and antioxidant effects. However, the physiological activities of isolated compounds from H. japonicus have rarely been investigated. This study focused on the isolation of active compounds from H. japonicus and the evaluation of their effects on photoaging in UVB-irradiated human fibroblast (Hs68) cells. When the extract and four fractions of H. japonicus were treated respectively in UVB-irradiated Hs68 cells to investigate anti-photoaging effects, the ethyl acetate (EtOAc) fraction showed the strongest inhibitory effect on MMP1 secretion. From EtOAc fraction, we isolated luteolin-8-C-glucoside (1), apigenin-8-C-glucoside (2), and luteolin-7-O-glucoside (3). These compounds suppressed UVB-induced MMP-1 production by inhibiting the phosphorylation of the mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and activator protein-1 (AP-1). When the antioxidant activity of the compounds were estimated by conducting western blot, calculating the bond dissociation energies of the O-H bond (BDE) at different grade, and measuring radical scavenging activity, we found luteolin-8-C-glucoside (1) showed the strongest activity on the suppression of UVB-induced photoaging. These results demonstrate the inhibitory effect of three flavone glycosides derived from H. japonicus on MMP-1 production, MAPK and AP-1 signaling, and oxidative stress; this could prove useful in suppressing UVB induced photoaging.

• 벤처창업연구
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• 제18권6호
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• pp.41-55
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• 2023

스타트업의 지속적인 경쟁력 확보를 위해 비즈니스 모델을 구성하는 여러 요소를 변형시켜 경쟁우위를 달성하는 비즈니스 모델 혁신은 중요한 과제이다. 본 연구는 전 세계 스마트팜 선도기업들을 대상으로 비즈니스 모델 이론에 입각한 분석 틀을 활용하여 다중사례 분석 연구를 실시함으로써 동일 산업에서 경쟁력 있는 비즈니스 모델 유형과 구성요소의 차별화를 확인하고자 하였다. 이를 위해 애그테크(AgTech) 전문 글로벌 투자 리서치 기업인 애그펀더(Agfunder)가 발표한 최근 3개년 연도별 Top 10 투자유치 스타트업 목록으로부터 도출된 19개 기업 사례를 분석 대상으로 하여 사례연구 프로토콜에 따른 자료수집과 분석을 실시하였다. 연구 결과, 비즈니스 모델 유형은 대규모 중앙집중식 생산 모델, 중대형 로컬분산방식 생산 모델, 소규모 하이퍼로컬 모듈식 FaaS 모델, 소규모 하이퍼로컬 턴키솔루션 공급모델, 이상 4개로 분석되었고, 각 유형별로 5가지 비즈니스 모델 구성요소에 따른 비교 분석을 실시하여 전략적 시사점을 도출하였다. 본 연구는 스마트팜 분야의 해외 선도기업 비즈니스 모델을 학문적 분석 틀을 이용해 규명함으로써 국내 스타트업의 경쟁력 제고와 전략 다변화에 기여할 것으로 기대한다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.19-30
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• 2022

In this study, comparative analysis of energy performance in Taebaek city, a test area, by applying hydrothermal, geothermal source and hybrid heat pump system to office, school and smart farms with different internal heat loads. The conclusion is as follows. In the load characteristics by use of buildings, it was found that office had a large cooling load compared to heating load, school had a large heating load compared to cooling load, and smart farm had only cooling load year-round. Performance analysis of the heat pump system in office shows that the cooling COP of the hydrothermal source is 5.12% and the heating COP is 3.22% lower based on the geothermal source, the cooling COP of the hybrid is 0.41% higher, and the heating COP is the difference in performance appeared sparsely. The performance analysis of the heat pump system in school showed that the cooling COP of the hydrothermal source was 10.44% and the heating COP 3.22% lower based on the geothermal source, and the performance difference between the hybrid cooling and heating COP was insignificant. Heat pump system performance analysis in smart farm only occurred with cooling load. Based on geothermal sources, the cooling COP of the hydrothermal source was 46% and the cooling COP of the hybrid was 19.65%, respectively.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.258-264
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• 2022

정보 통신 기술 (ICT)이 축사와 접목된 스마트 축사는 대부분 클라우드 컴퓨팅 패러다임에 기반하고 있다. 클라우드 기반 스마트 축사는 응답 시간 증가, IoT 센서 증가에 따른 클라우드의 자원 부담, 망의 트래픽 부담과 같은 단점이 있고 인접한 IoT 디바이스와의 협업을 통한 장애 회복 메커니즘이 거의 없는 실정이다. 본 논문에서는 에지 컴퓨팅 기반 IoT 협업 시스템을 제안한다. 에지 디바이스의 비교적 제한적인 컴퓨팅 자원으로 클라우드의 웹 서버 기능을 분담하게 하여 클라우드에 필요한 자원을 절감하며, 사용자 요청에 대한 응답 시간을 개선하고자 한다. 또한 heartbeat 기반 장애 회복 메커니즘을 통하여 IoT 디바이스의 장애를 감지하고 그에 따른 적절한 조치를 하도록 하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권11호
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• pp.3083-3098
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• 2023

As demands for efficient and echo-friendly production of marine products increase, smart aquaculture based on information and communication technology (ICT) has become a promising trend. The smart aquaculture is expected to control fundamental farm environment variables including water temperature and dissolved oxygen (DO) levels with less human intervention. A recirculating aquaculture system (RAS) is required for the smart aquaculture which utilizes a purification tank to reuse water drained from the water tank while blocking the external environment. Elaborate water treatment should be considered to properly operate RAS. However, analyzing the water treatment performance is a challenging issue because fish farm circumstance continuously changes and recursively affects water fluidity. To handle this issue, we introduce computational fluid dynamics (CFD) aided water treatment analysis including water fluidity and the solid particles removal efficiency. We adopt RAS parameters widely used in the real aquaculture field to better reflect the real situation. The simulation results provide several indicators for users to check performance metrics when planning to select appropriate RAS without actually using it which costs a lot to operate.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.649-655
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• 2020

본 연구는 제4차 산업혁명기반 스마트팜 분야의 중소·중견기업 종사자를 대상으로 관련 교육 수요를 조사·분석하여 효과적인 교육전략을 제시하는 데 목적이 있다. 교육전략 도출을 위해 스마트팜 기술 분야 도출, 교육수요조사 실시, 교육수요조사 결과를 바탕으로 IPA 분석과 Borich 요구도 분석을 시행하였다. 연구결과, 교육수요조사에서는 생산시스템 분야와 지능형 농작업기에 대한 요구가 높게 나타났다. 세부적으로 Borich 요구도 분석에서 병충해 방지 및 진단기술(8.03), 네트워크 및 분석SW 연계기술(7.83), 지능형 농작업기-농업동력 기계시스템-전기에너지 하이브리드 기술(7.43)의 순으로 높게 나타났다. 반면, 스마트 식물 공장(4.09), 생육조절을 위한 조명기술(4.46), 구조물 건설기술(4.62)은 낮은 요구도를 보였다. 이를 기반으로 한 IPA 포트폴리오 분석 결과는 집중노력영역의 네트워크 및 분석SW연계기술, CAN기반 복합센터 활용 기술은 시급히 교육이 이루어져야 하는 분야로 나타났다. 그러나 스마트공장플랫폼개발, 생육조절조명기술, 구조물건설기술 등과 같이 이미 상용화된 기술에 대해서는 과잉영역으로 나타났다. 본 연구결과를 바탕으로 스마트팜 분야의 수요를 반영하여 중소·중견기업 산업현장 맞춤형 교육 프로그램을 전략적으로 제시하고, 교육프로그램 운영방안의 제안이 가능하다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제9권7호
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• pp.157-164
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• 2020

지속적인 수산물의 소비량 증가에 따라 어족자원의 한계성에 직면한 어로어업대신 기르는 방식의 양식업이 대응방안으로 등장하였으며, 최근에는 4차 산업혁명기술과 융복합을 통하여 스마트양식 산업이 빠르게 발전하고 있다. 이에 따라 전 세계를 대상으로 양식산업의 우위성과 기술표준 헤게모니를 확보하기 위하여 스마트양식 플랫폼의 미래 모형 도출이 매우 중요한 시기가 되었다. 본 연구에서는 먼저 스마트양식 전문가들의 인터뷰를 통해 스마트양식산업의 중점 사항들을 도출하고 거시환경분석 중 PEST 방법론을 적용, 스마트양식과 관련된 정치, 경제, 사회, 기술 분야의 환경분석을 통하여 스마트양식 플랫폼의 미래 방향성을 도출하였다. 과거 생물 생장 관리의 자동화에 국한되었던 단순한 스마트양식 플랫폼에서 육종, 생산, 경영, 유통의 양식 가치사슬 전 과정을 포함하고, 인공지능 기반의 디지털 트윈기술을 통하여 리스크 최소화 및 상황 최적화 스마트양식 플랫폼으로 발전 할 수 있도록 선진 모델을 제시함으로써 공공 및 산업계에서 관련 사업 기획 및 추진 시에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.2348-2354
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• 2016

최근 농업분야에서 IoT(Internet of Things)기술을 통해 다양한 생체 및 환경 정보를 DB(data base)로 구축할 수 있게 되면서 빅 데이터를 이용한 기계학습 분석이 증가하고 있다. 기계학습 분석을 통해 농업의 생산량과 가축의 질병 등을 예측할 수 있게 되어 농업경영에서 효율적인 의사결정을 돕는다. 본 논문에서는 스마트 돈사의 다양한 환경데이터와 몸무게데이터를 이용하여 환경정보와 일당증체의 연관성 모델을 도출하고 그 정확도를 분석하였다. 이를 위해 기계학습의 M5P tree기법을 적용하였다. 분석을 통해 일당증체량이 풍속에 큰 영향을 받는 것을 확인하였다.

• 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.

• 방송공학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.377-389
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• 2021

본 연구는 수직형 스마트팜, 즉 식물공장 관리의 디지털화를 위한 시스템의 구현을 위한 프레임워크 설계를 제안한다. 본 연구에서 제안한 디지털 트윈 시스템의 세부 프레임워크 모듈은 1) 스마트 식물공장 트윈 클라이언트 2) 스마트 식물공장 트윈 게이트웨이 및 3) 스마트 식물공장 트윈서버로 구현하였다. 특히 스마트 식물공장 트윈 게이트웨이는 디지털 트윈의 구현을 위한 표준 개방형 하드웨어 플랫폼으로 주로 사용되는 Eclipse Ditto를 사용하여 구현하였다. 또한, 각 요소는 초기화 및 데이터 전송과 같은 메시지 시퀀스를 정의하여 클라이언트, IoT 게이트웨이, 서버와 각기 통신이 가능한 인터페이스를 설계하였다. 본 연구에서 제안된 프레임워크의 검증을 위하여 식물공장에서 별도로 설치한 라즈베리파이를 통해 환경 및 제어데이터를 수집하여 이를 가상환경에 가시화하는 형태의 프로토타입 디지털 트윈 시스템을 개발하였다.