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- 저자 : 백정현(Jeonghyun Baek) (검색결과 28 건)
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백정현 ( Jeonghyun Baek ),김태현 ( Taehyun Kim ),허정욱 ( Jeongwok Heo ),임동혁 ( Donghyeok Im ),류재현 ( Jaehyeon Ryu ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2
본 연구는 수경재배 및 아쿠아포닉스에서 사용하는 시스템을 환경이 제약된 우주에서 작물을 재배할 수 있도록 확장 설계한 시스템이다. 제안된 시스템은 모듈식으로 확장 가능하며, 자율적으로 작물환경을 유지 할 수 있도록 설계하였다. 또한 NASA(National Aeronautics and the Space Administration)에서 정한 요구 사항 및 제약 조건을 충족할 수 있도록 고려하였다. 식량 안보의 중요성을 인지한 NASA는 혁신적인 해결책을 모색하기 위해 우주와 지구에 양질의 식량을 제공하는 백주년 도전 프로그램을 시작했다. 아이다호 대학의 연구팀과 공동으로 NASA의 1단계 경쟁에 참 여하였으며, 사물인터넷(IoT) 센서를 활용하여 우주 식량 생산 플랫폼(ASFP, Aero Space Food Production Platform)을 제안하여 통제된 환경에서 낮은 유지비용과 자동 환경제어로 작물을 재배하였다. 작물 생육을 위해 챔버, 바이오 필터 및 실시간 모니터링 시스템으로 구성되었다. 챔버는 우주선내 출입구 제약에 따라 123㎝×46㎝×183㎝(width×depth×height), 전력은 최대 3,000w이며, 평균 1,500w이하로 설정 되었으며, 생육환경은 온도 20∼24℃, 습도 48∼62%를 유지할 수 있도록 구성되었다. 바이오필터는 물의 재사용을 위한 구성요소로 질산화-탈질화 사이클을 할 수 있도록 하였고, 마지막으로 모니터링 시스템은 DO, EC, pH 및 수온 센서를 통해 데이터를 획득하고, 이를 무선통신으로 정보를 제공하여 시각화할 수 있 도록 구성하였다. 제안된 ASFP를 활용하여 바질의 생육을 관찰하였으며, NASA가 설정한 시스템 제약 조 건을 충족하며, 생육단계별 22 °C, EC 0.3~4.0 dS.m-1, pH 6의 설정환경을 유지하면서 작동 가능했다. 제안된 ASFP는 상업적 생산을 위해 다양한 작물(예를 들어, 감자, 토마토, 다른 잎이 많은 채소)을 재배하 는데 사용될 수 있다. 그러나, 제약 환경을 가진 우주에서는 완전 자율적인 식품 생산 시스템을 달성하기 위해, 광학 센서, 광 제어 및 비전 센서와 같은 추가 센서는 최적의 성장 단계를 더 잘 특성화하는 데 유 용할 수 있을 것이다. 또한 디지털 트윈 플랫폼을 갖춘 식품 생산은 미래의 농업 생산 시스템을 위한 차세 대 데이터, 모델 및 의사 결정 지원 도구를 구현하여 ASFP를 향상시키는 데 유용한 연구가 될 것이며, 제 안된 ASFP에서 디지털 트윈을 적용하는 것은 지속 가능한 농업으로 지구와 우주 공간에서 작물을 재배하 는 또 다른 방법이 될 것으로 기대한다.
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백정현 ( Jeonghyun Baek ),김태현 ( Taehyun Kim ),허정욱 ( Jeongwok Heo ),임동혁 ( Donghyeok Im ),류재현 ( Jaehyeon Ryu ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2
본 연구는 수경재배 및 아쿠아포닉스에서 사용하는 시스템을 환경이 제약된 우주에서 작물을 재배할 수 있도록 확장 설계한 시스템이다. 제안된 시스템은 모듈식으로 확장 가능하며, 자율적으로 작물환경을 유지 할 수 있도록 설계하였다. 또한 NASA(National Aeronautics and the Space Administration)에서 정한 요구 사항 및 제약 조건을 충족할 수 있도록 고려하였다. 식량 안보의 중요성을 인지한 NASA는 혁신적인 해결책을 모색하기 위해 우주와 지구에 양질의 식량을 제공하는 백주년 도전 프로그램을 시작했다. 아이다호 대학의 연구팀과 공동으로 NASA의 1단계 경쟁에 참 여하였으며, 사물인터넷(IoT) 센서를 활용하여 우주 식량 생산 플랫폼(ASFP, Aero Space Food Production Platform)을 제안하여 통제된 환경에서 낮은 유지비용과 자동 환경제어로 작물을 재배하였다. 작물 생육을 위해 챔버, 바이오 필터 및 실시간 모니터링 시스템으로 구성되었다. 챔버는 우주선내 출입구 제약에 따라 123㎝×46㎝×183㎝(width×depth×height), 전력은 최대 3,000w이며, 평균 1,500w이하로 설정 되었으며, 생육환경은 온도 20∼24℃, 습도 48∼62%를 유지할 수 있도록 구성되었다. 바이오필터는 물의 재사용을 위한 구성요소로 질산화-탈질화 사이클을 할 수 있도록 하였고, 마지막으로 모니터링 시스템은 DO, EC, pH 및 수온 센서를 통해 데이터를 획득하고, 이를 무선통신으로 정보를 제공하여 시각화할 수 있 도록 구성하였다. 제안된 ASFP를 활용하여 바질의 생육을 관찰하였으며, NASA가 설정한 시스템 제약 조 건을 충족하며, 생육단계별 22 °C, EC 0.3~4.0 dS.m-1, pH 6의 설정환경을 유지하면서 작동 가능했다. 제안된 ASFP는 상업적 생산을 위해 다양한 작물(예를 들어, 감자, 토마토, 다른 잎이 많은 채소)을 재배하 는데 사용될 수 있다. 그러나, 제약 환경을 가진 우주에서는 완전 자율적인 식품 생산 시스템을 달성하기 위해, 광학 센서, 광 제어 및 비전 센서와 같은 추가 센서는 최적의 성장 단계를 더 잘 특성화하는 데 유 용할 수 있을 것이다. 또한 디지털 트윈 플랫폼을 갖춘 식품 생산은 미래의 농업 생산 시스템을 위한 차세 대 데이터, 모델 및 의사 결정 지원 도구를 구현하여 ASFP를 향상시키는 데 유용한 연구가 될 것이며, 제 안된 ASFP에서 디지털 트윈을 적용하는 것은 지속 가능한 농업으로 지구와 우주 공간에서 작물을 재배하 는 또 다른 방법이 될 것으로 기대한다.
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백정현(Jeonghyun Baek),김지수(Jisu Kim),윤창용(Changyong Yoon),김동연(Dong-yon Kim),김은태(Euntai Kim) 한국지능시스템학회 2013 한국지능시스템학회논문지 Vol.23 No.6
지능형 로봇 연구 분야에 있어, 손을 이용한 제스처 인식은 매우 중요한 연구 분야로 간주 되고 있으며, 스마트 폰, 스마트 TV 등에 상용화 되어왔다. 제스처 인식에 있어, 강인한 손 검출 기술을 필수적인데, 손의 모양이 일정치 않고, 복잡한 배경이나 조명변화 아래서는 손 검출이 쉽지 않다는 어려움이 있다. 본 논문은 실내 환경에서 사용자가 가리키는 방향을 인식하기 위한 손 검출 알고리즘을 제안한다. 손 검출에 대한 오검출을 최대한 줄이기 위해, 머리-어깨 검출 결과를 기반으로 손 검색 영역을 한정시키고, 피부색을 이용해 최소한의 후보군들을 발생시켜, HOG-SVM을 이용하여 손을 검출하였다. 그리고 머리-어깨, 손 검출 결과를 통해 팔의 방향 각도를 추정하였다. 제안된 방법은 실제 실내 환경에서 추출된 영상을 통해 실험을 진행하였고, 강인한 성능을 확인하였다. In intelligent robot research, hand gesture recognition has been an important issue. And techniques that recognize simple gestures are commercialized in smart phone, smart TV for swiping screen or volume control. For gesture recognition, robust hand detection is important and necessary but it is challenging because hand shape is complex and hard to be detected in cluttered background, variant illumination. In this paper, we propose efficient hand detection algorithm for detecting pointing hand for recognition of place where user pointed. To minimize false detections, ROIs are generated within the compact search region using skin color detection result. The ROIs are verified by HOG-SVM and pointing direction is computed by both detection results of head-shoulder and hand. In experiment, it is shown that proposed method shows good performance for hand detection.
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파프리카 수경재배 시 EC 농도와 배지에 따른 생육 및 수량 특성
홍영신,이재수,백정현,이상규,정선옥,Hong, Youngsin,Lee, Jaesu,Baek, Jeonghyun,Lee, Sanggyu,Chung, Sunok 한국환경과학회 2021 한국환경과학회지 Vol.30 No.8
Supply electrical conductivity (EC) concentration of the nutrition solution is an important factor in the absorption of nutrients by plants and the management of the root zone, as it can control the vegetative/reproductive growth of a plant. Paprika usually undergoes its reproductive and vegetative growth simultaneously. Therefore, ensuring proper growth of the plant leads to increased yield of paprika. In this study, growth characteristics of paprika were examined according to the EC concentration of a coir and a rockwool substrate. The supply EC was 1.0, 2.0, and 4.0 mS·cm<sup>-1</sup> applied at the initial stages of the growth using the rockwool (commonly used by paprika farmers) and the coir substrate with a chip and dust ratio of 50:50 and 70:30. For up to 16 weeks of paprika growth, EC concentrations of 1.0 and 2.0 mS·cm<sup>-1</sup> were found to have a greater effect on the growth than EC at 4.0 mS·cm<sup>-1</sup>. The normality (marketable) rate of fruit, the soluble solid content, and paprika growth showed that the coir was generally better than the rockwool regardless of the supply EC concentration. The values of the yield per plant at an EC concentration of 4.0 mS·cm<sup>-1</sup> was mostly similar at 1.6 kg (coir 50:50), 1.5 kg (coir 70:30) and 1.5 kg (rockwool), but the yield of the rockwool was 88%, which was lower than 98% and 94% yield of the coir substrate. Therefore, this concludes that coir substrate is more effective than rockwool at improving paprika productivity. The results also suggest that the use of coir substrate for paprika has many benefits in terms of reducing production costs and preventing environmental destruction during post-processing.
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저전력 광대역 무선망 활용 다중센싱 정보수집 및 분석 시스템 설계
김태현 ( Taehyun Kim ),백정현 ( Jeonghyun Baek ),김만중 ( Manjung Kim ),임동혁 ( Donghyeok Im ),이정호 ( Jeongho Lee ),박성진 ( Seongjin Park ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.1
2014년 이후 생산성 향상과 노동력 절감을 목표로 스마트팜 확산ㆍ보급사업이 진행되고 있으나 현재 스마트온실 농가에 도입 된 기술은 대부분 1세대 수준이다. 2~3세대 기술 도입 지연의 주요 문제점은 다중 센싱 정보의 전처리 및 DB화를 위한 표준(사실상 표준 포함)에 대한 함의가 이루어져 있지 않고 업체 별로 센싱 처리 정보 규격 및 데이터 API 표준화 미흡 등 빅데이터 수집을 위한 체계 구축이 이루어지지않아 이로 인해 빅데이터, 인공지능을 기반으로 한 파생 기술인 농업용 로봇기술, 환경정보 수집 및 분석 등 자동화에도 문제가 발생한다. 본 연구에서는 IoT 데이터 처리 사실상 표준인 LwM2M 기반 데이터 처리 프로토콜을 이용한 다중 센싱 모니터링 자동화 및 분석 시스템 설계를 수행했다. 스마트온실 자동화를 위한 온실 크기ㆍ위치 별 센싱 모니터링 체계 구축을 위해 다음과 같은 항목에 대해 수집 및 정규화 및 자동 변환을 통해 데이터 생성이 이루어지도록 했다. 수집 및 생성 데이터 항목은 온ㆍ습도, 조도, CO2, VPD, 이슬점 및 근권(EC, pH, 배액, 로드셀), 생장점 부근 환경 정보, 외부기상정보(풍향, 풍속, 온습도)를 포함해 총 15 항목을 선정하였다. 생장점 인근 영상 정보는 WiFi, 그 외 정보는 LoRa를 활용해 수집하도록 설계하였다. 온실 내 데이터 수집 게이트웨이에서 LoRaWAN 전용 모뎀 연결 및 설정을 통해 무선네트워크망 기지국 안정화 무선 다중 경로 신호(Multipath Fading, Multipath Signal)의 무선신호 간섭을 파악해 지연율이 높은 기지국을 자동으로 탐지하고 해당하는 기지국과의 연결을 자동으로 끊고 지연율이 낮은 인근 기지국과 연결하여 통신환경을 개선하였으며, 기지국과의 통신거리 약 RSSI(-30) 미만의 경우, 100 Bytes 당 3.5~4.7 Sec. 가량 지연율이 감지될 시 모뎀에서 데이터 일부를 저장하면서 망스캔 및 재접속 등 개선 및 최적화를 진행하여 15개의 센싱 장비를 안정적으로 전송하도록 구성했다. 또한 센싱정보와 통신상태 모니터링, 무선센서 배터리 교체 시기 모니터링, 유해가스 검출 모니터링, 급격한 온도 상승(화재위험) 등 이상상태 감지 알림을 통합관리 할수 있도록 시스템을 설계하였다.
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