• Title/Summary/Keyword: smart agriculture

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드론 열화상 및 초분광 센서를 이용한 농업가뭄 모니터링 적용 연구 (A Study on Agricultural Drought Monitoring using Drone Thermal and Hyperspectral Sensor)

  • 함건우;이정민;배경호;박홍기
    • 한국지리정보학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.107-119
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    • 2019
  • 최근 ICT 기술과 융합 기술의 발달에 힘입어 농업 분야에서도 많은 변화와 혁신이 추구되고 있다. 과거 전통적인 농작물 생산 중심의 농업 분야에서 다양하고 첨단의 기술과 접목되어 6차 산업이라는 새로운 산업 형태를 만들고 있으며 이러한 변화의 핵심은 농업 분야에서도 ICT 기술과 공간정보의 융합이 있기에 가능하다. 센서를 이용한 농작물 작황 분석과 이를 공간정보 기반에서 분석 및 예측하기 위한 다양한 접근이 시도되고 있다. 특히 최근에는 드론을 이용한 농작물 재배 및 스마트 팜을 위한 다양한 연구가 추진되고 있다. 하지만, 이러한 연구는 드론을 이용한 직접적인 농작물 재배 등의 물리적 활용과 공간정보 구축에 국한되는 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 농작물 재배에 가장 영향을 미치는 가뭄에 대한 과학적이고 객관적인 지표를 산출하기 위한 드론을 활용한 농업 가뭄 모니터링 체계 구축을 목표로 하였다. 이를 위해 가뭄 우심지역에 대하여 토양수분 센서를 설치하여 실제 토양의 수분을 확인하고 기준값으로 설정하여 드론에서 구축한 온도 및 정규식생지수를 비교분석하였다. 드론 열화상 센서에서는 대상 지역의 토양 온도를 산출하였으며, 드론 초분광센서를 이용하여 대상 농작물의 정규식생지수를 산출하여 실제 대상 지역의 농작물의 작황상태 및 토양온도와의 상관관계를 분석하였으며, 이를 검증하기 위해 대상지역에 설치된 토양수분측정 센서를 이용하여 실제 토양수분을 산출하여 드론 성과와 비교 분석하였다. 이와 같은 접근은 비접촉 방식으로 작물의 종류, 작물의 생육정도, 단위면적 당 작황상태에 관한 데이터를 생산하여 효율적인 가뭄피해 분석에 활용될 것으로 기대된다.

NB-IoT를 활용한 발열 제어 시스템 구현 (Implementation of Heat Control System using NB-IoT)

  • 신동근;김형진
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.135-141
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    • 2019
  • 사물인터넷이 활성화 되면서 많은 센서 디바이스들이 늘어나고 있다. 센서들은 네트워크 유선망을 설치하여 사용하거나 이동통신망을 사용할 수 있다. 이동통신망은 전송률 관점에서 볼 때 크게 고속 통신과 저속통신 두 가지로 분류 할 수 있다. 이동 통신망에서 수억 개의 센서들의 경우 고속 통신을 사용하기에는 자원 낭비가 심하게 발생하게 된다. 이러한 자원을 낭비하지 않고 전송 속도를 줄이고 자원을 적절히 할당하여 이용할 수 있는 통신이 필요하다. 최근 이동통신에서 저전력 기술 중 하나인 협대역 인터넷(NB-IoT)이 여러 기업에서 각광받고 있다. 현재 NB-IoT 또는 기타 저전력 통신들만이 빠르게 늘어나는 센서 디바이스들을 인터넷에 연결시킬 수 있는 가능성을 가지고 있다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 화웨이 NB-IoT 통신 모듈을 이용한 히터 제어 장치, 제어 장치의 정보를 수집하는 서버, 장치에 기본 설정을 할 수 있는 응용프로그램을 설계 및 구현하였다. 이 시스템의 주요 기능은 온도 및 히터 상태 수집하여 서버에 주기 보고, 서버에서의 히터 제어, 히터가 자동으로 동작하기 위한 파라미터 설정이 있다. 본 시스템은 히터뿐만 아니라 도로 정보, 스마트 농업, 소규모 저수지 등 유선 통신이 구축 되지 않은 곳에 응용할 수 있다.

Drone 영상을 이용한 논 필지 볏짚 환원-동계 재배 확인 및 CH4 배출량 산정 (Estimation of Paddy CH4 Emissions through Drone-Image-Based Identification of Paddy Rice Straw Application & Winter Crop Cultivation)

  • 장성주;박진석;홍록기;홍주표;권채린;송인홍
    • 농촌계획
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    • 제27권3호
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    • pp.21-33
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    • 2021
  • Rice straw management and winter crop cultivation are crucial components for the accurate estimation of paddy methane emissions. Field-based extensive investigation of paddy organic matter management requires enormous efforts however it becomes more feasible as drone technology advances. The objectives of this study were to identify paddy fields of straw application and winter crop cultivation using drone images and to apply for the estimation of yearly methane emission. Total 35 sites of over 150ha in area were selected nationwide as the study areas. Drone images of the study sites were taken twice during summer and winter in 2018 through 2019: Summer images were used to identify paddy cultivation areas, while winter images for straw and winter crop practices. Drone-image-based identification results were used to estimate paddy methane emission and compared with conventional method. As the result, mean areas for paddy, straw application and winter crop cultivation were 118.9ha, 12.0ha, and 11.3ha, respectively. Overall rice straw application rate were greater in Gyeonggi-do(20%) and Chungcheongnam-do(12%), while winter crop cultivation was greatest in Gyeongsangnam-do(30%) and Jeolla-do(27%). Yearly mean methane emission was estimated to be 226.2kg CH4/ha/yr in this study and about 32% less when compared to 331.8kg CH4/ha/yr estimated with the conventional method. This was primarily because of the lower rice straw application rate observed in this study, which was less than quarter the rate of 55.62% used for the conventional method. This indicates the necessity to use more accurate statistics of rice straw application as well as winter crop practices into paddy methane emission estimation. Thus it is recommended to further study to link drone technology with satellite image analysis in order to identify organic management practices at a paddy field level over extensive agricultural area.

환경영향평가 토지환경 분야의 토지이용 평가항목 고찰 연구 (A Study on the Land-Use Related Assessment Factors in Korean Environmental Impact Assessment)

  • 박상진;이동근;정슬기
    • 환경영향평가
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    • 제30권5호
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    • pp.297-304
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    • 2021
  • 우리나라의 환경영향평가 사업은 환경보전법(1997) 도입 후 약 30년간 다양한 평가항목의 변경과 수정이 있었으나 현행 환경영향평가법상 토지환경의 토지이용 평가항목은 그 중요성에도 불구하고 고찰 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 환경영향평가 지침을 바탕으로 토지이용 평가항목에 초점을 맞추어 도시개발사업을 대상으로 평가서 및 협의서 90건을 검토하고 국내 환경영향평가 토지이용 평가항목의 시사점과 보완점에 대해 제언하고자 하였다. 연구 결과, 과거 개발 중심에서의 토지 효율성에서 자연환경 및 자원보전 중심의 토지 효율성으로 패러다임이 바뀌고 있었다. 그러나, 패러다임 변화에 맞는 평가서 작성 매뉴얼에도 불구하고 협의서에서는 자연환경 보전 요구에 대한 의견이 여전히 도출되고 있어 평가도구로서의 개선이 필요하다. 본 연구에서 제언하는 영향평가 과정에서의 두 가지 개선점은 정형화된 공간데이터 구축과 이를 기반으로 한 정량적 영향 및 저감방안 평가도구이다. 특히, 협의 의견에서 높은 빈도로 언급되는 자연환경 훼손의 최소화, 녹지공간 및 녹지 네트워크 확보 등의 요구를 해소할 수 있는 토지이용의 배치 및 배분에 대한 계획의 평가도구가 필요하다.

수분조절제로서 팽화왕겨를 이용한 계분 발효 특성 및 시비 효과 (Composting and Fertilizing Characteristics of Poultry Manure Mixture with Compressed Expansion Rice Hull as Bulking Agent)

  • 김영선;조성현;이훈수;이긍주
    • 유기물자원화
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    • 제28권4호
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    • pp.5-13
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    • 2020
  • 본 연구는 수분조절제로서 팽화왕겨(compressed expansion rice hull; CERH) 처리에 따른 계분의 발효 특성 및 발효된 가공계분의 시비에 따른 상추와 청경채의 생육에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 실험에 사용된 처리구는 톱밥 처리구(계분 90%+톱밥10%; SP), 피트모스 처리구(계분 90%+피트모스10%; PP), 팽화왕겨 1 처리구[계분 90%+CERH1 (��1.3 mm) 10%; PCR1] 및 팽화왕겨 2 처리구[계분 90%+CERH2 (��3.0 mm); PCR2]로 설정하였다. 31일간 진행된 계분 발효 과정에서 발효 더미의 온도, 수분 함량, pH 및 총탄소 함량은 수분조절제의 종류에 따른 차이를 나타내지 않았다. 시험 종료 시 PP 처리구와 PCR1 처리구의 질소 함량은 SP 처리구나 PCR2 처리구보다 높았다. 발효 후 건조된 가공계분의 질소, 인산, 칼리 함량은 각각 2.76~3.65%, 1.69~2.05%, 2.53~2.90%로 나타났다. 수분조절제별 가공계분의 작물 재배 시험에서 SP 처리구와 비교할 때, 상추는 PP와 PCR1 처리구에서 10% 이상 건물중이 증가하였으나, 청경채는 PP 처리구에서만 증가되었다. 상기 결과들을 종합할 때, 1.3 mm 크기의 팽화왕겨는 계분 발효 시 수분조절제로서 피트모스나 톱밥을 대신하여 사용할 수 있었다.

토양 조건에 따른 농업용 트랙터의 견인 성능 분석 (Analysis of Traction Performance for Agricultural Tractor According to Soil Condition)

  • 이남규;김용주;백승민;문석표;박성운;최영수;최창현
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제17권4호
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    • pp.133-140
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    • 2020
  • Traction performance of a tractor varies depending on soil conditions. Sinkage and slip of the driving wheel for tractor frequently occur in a reclaimed land. The objective of this study was to develop a tractor suitable for a reclaimed land. Traction performance was evaluated according to soil conditions of reclaimed land and paddy field. Field experiments were conducted at two test sites (Fields A: paddy field; and Field B: reclaimed land). The tractor load measurement system was composed of an axle rotation speed sensor, a torque meter, a six-component load cell, GPS, and a DAQ (Data Acquisition System). Soil properties including soil texture, water content, cone index, and electrical conductivity (EC) were measured. Referring to previous researches, the tractor traveling speed was set to B3 (7.05 km/h), which was frequently used in ridge plow tillage. Soil moisture contents were 33.2% and 48.6% in fields A and B, respectively. Cone index was 2.1 times higher in field A than in field B. When working in the reclaimed land, slip ratios were about 10.5% and 33.1% for fields A and B, respectively. The engine load was used almost 100% of all tractors under the two field conditions. Traction powers were 31.9 kW and 24.2 kW for fields A and B, respectively. Tractive efficiencies were 83.3% and 54.4% for fields A and B, respectively. As soil moisture increased by 16.4%, the tractive efficiency was lowered by about 28.9%. Traction performance of tractor was significantly different according to soil conditions of fields A and B. Therefore, it is necessary to improve the traction performance of tractor for smooth operations in all soil conditions including a reclaimed land by reflecting data of this study.

자동 조향 트랙터용 비례제어밸브의 동특성 분석 (Analysis of dynamic characteristics of proportional control valve for auto-steering tractor)

  • 민이서;김용주;김완수
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.349-359
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    • 2022
  • 본 연구는 자동 조향 트랙터용 비례제어밸브의 국산화를 위한 기초연구로써 다양한 트랙터 조향 조건에 따른 조향 비례제어밸브 동특성 계측 및 분석을 위해 수행되었다. 동특성 데이터는 유량 및 압력 계측 시스템을 통해 수집되었으며, 수집된 유량 및 압력 데이터를 이용하여 동력을 분석하였다. 실험 조건은 트랙터 엔진 회전속도와 조향각을 주요 변수로 선정하였으며, 실험은 우레탄 노면 조건에서 수행되었다. 그 결과, 트랙터 엔진 회전속도 및 조향각이 증가함에 따라 비례제어밸브 유량, 압력, 동력이 모두 증가하는 것으로 나타났다. 특히, 동일한 엔진회전속도에서 조향각이 증가함에 따라, 유량, 압력, 동력은 각각 최대 190%, 172%, 273% 증가하는 경향을 보였으며, 동일한 조향각에서 엔진회전속도가 증가함에 따라, 유량, 압력, 동력은 각각 최대 161%, 122%, 168% 증가하는 경향을 보였다. 이를 통해, 조향각이 엔진 회전속도보다 비례제어밸브의 동특성에 더 높은 영향을 미치는 것을 확인하였다.

담배거세미나방(Spodoptera litura) 성충의 예찰을 위한 최적 성유인제 조성 (Optimal Composition of Sex Attractant for Monitoring Adults of Spodoptera litura (Lepidoptera: Noctuidae) in Korea)

  • 정충렬;부경생;배순도;한경식
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제61권1호
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    • pp.77-83
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    • 2022
  • 본 연구는 담배거세미나방 국내 개체군의 예찰에 필요한 성유인제의 최적 조성을 찾기 위해 수행하였다. 담배거세미나방 암컷 성충에서 알려진 두 성페로몬 성분인 (Z,E)-9,11-tetradecadienyl acetate, (Z,E)-9,12-tetradecadienyl acetate를 5.5 ~ 10.0 및 9:1 ~ 99.1, 9:1 ~ 39:1 비율 사이에 여러 조성으로 만들어 고무격막 방출제에 담아 펀넬트랩을 이용하여 콩과 땅콩포장에서 수컷 성충에 대한 유인력을 비교한 결과, 두 성분의 19:1 비율이 가장 적절한 유인 조성으로 결정하였다. 그러나 Z9E11-14:Ac 단독 성분 미끼에는 수컷 성충이 거의 유인되지 않았다. 이 결과는 담배거세미나방 성충 예찰용의 성유인제 구성에는 두 성페로몬 화합물이 반드시 필요한 성분임을 나타낸다. 미끼에 담긴 성페로몬은 0.1 ~10 mg 사이에서 함량이 증가할수록 유인된 수가 많았다. 적절한 트랩 설치 높이는 1.5 m로 결정하였다.

Erwinia amylovora에 의한 팥배나무 화상병 발생 보고 (First Report of Fire Blight Caused by Erwinia amylovora on Korean Mountain Ash (Sorbus alnifolia) in Korea)

  • 임연정;오현석;이미현;노은정;함현희;박동석;박덕환;이용환
    • 식물병연구
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    • 제29권1호
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    • pp.79-81
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    • 2023
  • 2021년 5월 화상병 확산 방지를 위해 화상병 예찰 중에 충북 음성의 화상병이발병한 배 과수원 바로 인근의 밭에서 자라는 팥배나무의 어린 가지가 수침상을 보이면서 마르는 증상을 발견하였다. 채집한 잎과 어린 가지로부터 균 분리를 진행한 결과 화상병원균과 유사한 유백색의 mucoid한 colony를 보이는 2개 균주를 순수 분리하였다. 순수 분리된 병원균을 화상병원균 특이 프라이머 PCR 검정 및 16S rRNA 염기서열을 이용한 계통도 분석을 통해 분리된 균주가 Erwinia amylovora임을 확인하였다. 배 유과와 사과 대목에 병원성 검정을 수행한 결과 접종 6일 후에 접종한 자리에 괴사 증상과 우즈를 확인할 수 있었고, 이들 증상에서 동일한 균을 재분리하였다. 본 연구는 국내에서 최초로 E. amylovora에 의해 발생한 팥배나무에서의 화상병을 보고하고자 한다.

메타개체군 이론을 활용한 도시개발에 따른 생물 종 영향 평가 활용 가능성 분석 (Analyzing the Impact of Species on Urban Development Using Meta Population Model)

  • 김은섭;모용원;박태윤;전윤호;최지영;이동근
    • 환경영향평가
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    • 제32권2호
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    • pp.61-71
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    • 2023
  • 공간 스케일에 따른 생물 종 별 영향의 차이가 발생함에 따라, 도시 개발 사업에 따른 영향을 정량적으로 평가하기 위해서는 경관규모에서의 분석이 필요하다. 선행연구에서는 도시개발에 따라 변화하는 환경에 대한 생물종 영향을 분석하기위해 메타개체군 이론을 기반한 Incidence Function Model (IFM)을 활용하여 분석하고 있다. 하지만 해당 모델은 최소 점유영역이 10개 이상이 되어야 하므로, 모니터링이 어려운 생물종에 대한 활용은 어렵다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 보완하기 위해 삵(Prionailurus bengalensis)을 중심으로 종 분포 모델을 통해 구축된 데이터를 바탕으로 IFM 모델을 분석하고자 하였다. 또한, 본 모델을 통해 환경영향평가서 중 자연생태환경분야에서의 활용 가능성을 검토하였다. 연구결과, 도시개발에 따른 삵의 최소 점유율은 56.5%, 생존가능성은 28.7%로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 서식지 개수 감소에 따른 개체군 수용력에 대한 분석을 통해 230개소와 70개소에서 개체군의 수용 능력이 급격하게 감소함을 확인하였다. 본 연구는 환경계획 관점에서 서식지 면적 감소에 따른 삵의 환경영향을 평가하였으며, 삵을 보호하기 위한 최소한의 서식지 개수 및 면적 설정에 대한 의사결정을 지원할 수 있다. 이는 개발 프로젝트 전, 후 영향평가 및 저감방안 계획에 기초자료로 활용됨으로써, 저감방안의 실효성을 높여줄 수 있을 것으로 기대된다.