최근 한국에서는 다양한 분야의 직업군을 가지게 되면서 우리나라의 20대부터 40대 젊은 인력들이 대거 도시로 몰리는 현상이 발생하고 있으며, 우리 국내 농업분야의 생산인구가 감소되고 고령화가 빠르게 진행되고 있다. 또한 WTO, FTA와 같은 세계적인 농업시장의 개방화를 통하여 전 세계의 농작물과의 경쟁을 해야 하는 어려움에 직면하고 있다. 본 논문에서는 오픈소스 하드웨어인 라즈베리파이와 오픈소스 프로젝트를 활용하여 누구나 쉽게 환경을 구축할 수 있도록 하여 제안하는 기술을 농업 산업에 빠르게 적용시킬 수 있는 기술을 소개한다. 즉, 생산지의 환경을 모니터링 할 수 있는 디바이스를 구성하게 함으로써 누구나 쉽게 사물인터넷 기술을 이용하여 농업분야에 활용하고 직접 적용시켜 생산과정의 자동화를 통해 농촌의 일손 부족상황을 대치하면서 실시간으로 농작물의 상태를 체크하고, 여러 상황에 맞게 대응을 하면서 농작물의 품질을 향상 시키고, 가격경쟁력을 확보하여 전 세계 농작물과의 비교에서도 경쟁력을 갖게 될 것이다. 또한 사물인터넷을 활용하는 과정에서 발생하는 데이터 수집 및 분석을 통하여 다른 여타 비즈니스에 활용하는 방안을 모색하고자 한다.
본 연구는 식물공장 인공광원이 방풍나물의 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명코자 수행하였다. 식물공장의 인공광원으로 형광등(FL), LED R:B(2:1, RB), R:B:W(2:1:3, RBW), R:B:G:W(2:1:0.5:3, RBGW) 등 4처리를 사용하였다. 엽중은 RBW와 RB가 FL과 RBGW 보다 우수하였다. 엽장과 엽후는 처리간에 유의성을 나타내지 않았다. 잎의 명도는 초장과 같은 경향을 나타냈다. 총 페놀함량은 RB가 $105.77mg{\cdot}100g^{-1}$ GE로 가장 높았고, RBW $92.52mg{\cdot}100g^{-1}$ GE, FL $89.08mg{\cdot}100g^{-1}$ GE, RBGW $82.00mg{\cdot}100g^{-1}$ GE 순으로 높았다. 총 플라보노이드 함량은 모든 처리에서 검출되지 않았다. 비타민 C 함량은 RB에서 가장 높았고, FL에서 가장 낮았다. 총 식이섬유소 함량은 FL에서 가장 높았고, RBGW에서 낮았다. Cystein과 methionine의 함량은 처리간에 통계적인 유의성을 나타내지 않았다. 결론적으로 수량, 총 페놀함량, 비타민 C 함량은 RBW와 RB에서 높았다. 수량, 총 페놀 함량, 비타민 C 함량 및 작업자의 눈 피로도 등을 고려 할 때 인공광원으로써 RBW가 가장 적합한 것으로 판단된다. 향후 기능성 성분 증진을 위해 듀티비 등 후속 연구가 필요하다고 판단된다.
본 연구는 방풍나물의 인공광 식물공장에서 재배시스템에 따른 생육, 비타민 C, 아미노산함량, 수량에 미치는 영향을 구명코자 실시하였다. 박막수경(NFT), 배지경(Perlite), 분무경(Aeroponics) 등 3처리를 하였다. 초장은 NFT 처리에서 10.2cm 가장 길었으며, Perlite 처리에서 8.9cm로 가장 짧았다. 주당 엽 생체중은 Perlite, NFT, Aeroponics순으로 무거웠다. 총 페놀 함량은 Aeroponics가 $117.84mg{\cdot}100g^{-1}\;GE$로 가장 높았고, NFT $98.57mg{\cdot}100g^{-1}\;GE$, Perlite $74.62mg{\cdot}100g^{-1}\;GE$ 순으로 재배 방법에 따라 차이를 나타냈다. 총 플라보노이드는 Aeroponics에서만 $0.12mg{\cdot}100g^{-1}$가 검출되었으나, NFT와 Perlite 처리구에서는 검출되지 않았다. 비타민 C 함량은 Aeroponics가 $108.23mg{\cdot}100g^{-1}$으로 가장 높았으며, Perlite가 $88.05mg{\cdot}100g^{-1}$, NFT가 $80.83mg{\cdot}100g^{-1}$으로 처리에 따라 통계적인 유의성을 나타냈다. 총 식이섬유소 함량은 Aeroponics가 Perlite와 NFT보다 높았다. Cystein 함량은 Aeroponics에서 $46.76mg{\cdot}100g^{-1}$로 가장 높았으며, methionine 함량은 Perlite가 $75.64mg{\cdot}100g^{-1}$로 가장 낮았다. 무기질 함량은 모든 처리에서 K, Ca, P, Mg 순으로 높았다.
최근 농업 분야의 경쟁력 강화를 위한 농식품 ICT융복합이 중요한 이슈로 제기되고 있다. 이러한 상황에서 본 연구는 농업법인의 정보화 수준을 진단하고 발전 방안을 도출하기 위해 농업법인 3,019개에 대해 설문조사를 진행하여 정보화수준 점수를 산출하였고, 농업도 점차 기업화되고 있는 농업법인이 늘어나고 있어 중소기업 정보화 수준 조사 결과와 비교분석을 진행하였다. 농업법인의 점수 산출을 위해 정보화수준 평가체계를 수립하였고, 평가 영역, 평가 지표, 평가 항목별 가중치 산출을 위해 AHP(Analytic Hierarchy Process) 기법을 사용하였다. 그 결과 평가 영역별로 보면 정보화 추진 환경 영역의 수준이 낮은 것으로 분석되었다. 조직형태별 분석 결과에서는 농업 회사법인의 정보화수준이 영농조합법인보다 높았으며, 경영유형별로는 가공 및 유통의 정보화수준이 다른 유형에 비해 높은 것으로 분석되었다. 농업법인의 정보화수준은 2013년 기준 중소기업(50.18점) 정보화수준 대비 80.0%, 대기업(67.64점) 대비 59.4%로 나타났다. 특히, 투자타당성 분석, 정보화 투자, 정보화 교육의 격차가 큰 것으로 나타나 개선방안이 필요할 것이다.
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.
During the past decades in South Korea, there have been several projects to reduce water demand and save water for paddy irrigation system by automation. This is called as intensive water management system by telemetering of paddy ponding depth and canal water level and telecontrol of water supply facilities. This study suggests a method of constructing topology-based irrigation network system using GIS tools. For the network modeling, a typical agricultural watershed included reservoirs, irrigation and drainage canals, pumping stations was selected. ArcHydro tools composed of edge, junction, waterbody and watershed were used to construct hydro-network. ArcHydro Model was then designed and the network was successfully built using the HydroID. Visualization using ArcHydro tools could display table property of each object. ArcHydro Model was linked to Agricultural Water Demamd and Supply Estimation System (AWDS) which developed by Korea Rural Community and Agriculture Corporation (KRC) to extract information of the study area. And menu of supply facilities information, demand analysis and supply analysis constructed for information acquisition and visualization of acquired informations.
Hybrid robust image processing algorithm to extract visual features of melon during the cultivation was developed based on a wireless tele-operative interface. Features of a melon such as size and shape including position were crucial to successful task automation and future development of cultivation data base. An algorithm was developed based on the concept of hybrid decision-making which shares a task between the computer and the operator utilizing man-computer interactive interface. A hybrid decision-making system was composed of three modules such as wireless image transmission, task specification and identification, and man-computer interface modules. Computing burden and the instability of the image processing results caused by the variation of illumination and the complexity of the environment caused by the irregular stem and shapes of leaves and shades were overcome using the proposed algorithm. With utilizing operator's teaching via LCD touch screen of the display monitor, the complexity and instability of the melon identification process has been avoided. Hough transform was modified for the image obtained from the locally specified window to extract the geometric shape and position of the melon. It took less than 200 milliseconds processing time.
This study examines methods for creating terrain models of reservoirs and techniques for verifying the accuracy. Such methods and techniques use unmanned aerial vehicles which are capable of capturing high-resolution images repetitively, are highly economic, and capable of surveying wide areas. In addition, this study suggests methods of acquiring data for reservoir safety management, the methods which also employ the unmanned aerial vehicles. Therefore, this study helps solving problems that can arise when National Disaster Management System rebuilds a reservoir management database, such as a shortage of local government manpower. This study also contributes to providing element technology necessary for advancing the database.
Three types of floating-type automatic inlet were developed for the purpose of reduc- ing farmer's working hours required for water management and saving irrigation water. The point of automation is to use a float within the inlet which is floated and sinked by the ponding depth of paddy field, Thus opens and closes the control gate of irrigation. Suitability of each inlet may depend on production cost, applicability to paddy field condi- tions, and feasibility to farmers, etc. The first model was composed of three parts : chamber for irrigation control gate, chamber for float controlled by ponding depth, and connection bar between the two parts. It was designed to open and close the control gate gradually as the ponding depth drops and rises to a certain level. The second model was designed to improve the weak point of the first model which is the imperfect-closing of gate when it approaches to the end of ir- rigation. A switch-spring was equipped above the connection bar for perfect opening and closing of gate when the ponding depth reaches to a certain level. The third model was designed by combining the two chambers, that is, cut in halves the inlet volume of the above two models. Magnets were equipped above the float for perfect opening and closing gate. The functional experiment for three developed inlets was successfully carried out and the rating curves were derived.
The foremost problem in the agricultural industry in Ukraine is the issue of improving its energy resources efficiency. The existence of this problem is related to the substantial technological inferiority of the industry to those present in the developed countries, especially in terms of creation of no-waste production technologies of agricultural products. The direct effect on the solving of this issue has the necessity to ensure minimal energy costs during treatment of plant objects. This article presents the research results on the effect of electromagnetic energy on activation of plants development. It was found that each such object has its own individual energy resource and that forceful increase of the latter has specific maximum values and gives rise to the plant development process. At the same time, the implementation of the research results is hindered by some factors, among the most major of which are the following: lack of reliable and complete data on the bioenergy resources of plants, its "natural" chart; unavailability of research on the energy sources interaction processes and its effect on the physiological potential of biological objects, at least at the level of low series, absence of the appropriate electrotechnical equipment, including electromagnetic energy sources.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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