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- 저자 : 김광심 ( Gwang Shim Kim ) (검색결과 4 건)
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매실의 방제적기 결정을 위한 생장 및 재배환경 모니터링 시스템 개발
이정두 ( Jeong Du Lee ),김광심 ( Gwang Shim Kim ),공효주 ( Hyo Joo Kong ),조성윤 ( Seong Yoon Cho ),김혁주 ( Hyuck Joo Kim ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2
최근 급격한 기후변화로 인해 온도가 상승하고 이로 인해 매실의 생장과 재배환경도 변화하고있다. 이런 재배환경 변화는 매실 재배력에 실시간으로 반영되지 않으며, 적절한 방제 적기 및 수확 적기를 알 수 없게 됨으로써, 결과적으로 매실의 생산성에도 영향을 끼치게 된다. 본 연구에서는 매실의 성장과정과 재배환경을 모니터링하여 매실 생산의 이력관리를 전산으로 실시하고, 센서로부터 취득된 데이터를 전문가가 분석하여 방제, 수확적기를 결정해주는 시스템 개발을 진행하고자 한다. 전체 시스템은 매실 생장 및 재배환경 데이터를 취득하는 장치, 수집된 데이터를 저장 및 관리하는 서버, 전문가 및 소비자용 재배이력 확인 관리 서비스를 제공하는 시스템으로 구성된다. 매실 농장 내에서도 위치에 따라 환경 조건이 다르다는 점을 고려해서 한개 이상의 모니터링용데이터 취득 장치가 설치되어야 하며, 낙뢰와 야외환경을 또한 고려되어야 한다. 센서의 측정 항목으로는 대기의 온습도, 토양의 온습도, pH, EC, 광합성 측정 센서로 구성하였다. 매실의 크기는 3D 카메라 촬영 후 영상처리를 통해 측정되며, 측정된 모든 데이터는 농장에 설치된 데이터 서버에 저장된다, 저장되는 데이터는 클라우드 서버에 업로드 되어 전문가 및 소비자에게 서비스를 제공한다. 재배환경 모니터링으로 아두이노와 라즈베리파이를 이용하여 온도, 습도, 조도를 측정하였고, 수집된 데이터는 클라우드 서버인 ThingPlus에 업로드 되어 웹페이지에서 확인할 수 있도록 하였다.
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구현모 ( Hyunmo Koo ),양규원 ( Kyu-won Yang ),김광심 ( Gwang Shim Kim ),이정두 ( Jeong Du Lee ),공효주 ( Hyo Joo Kong ),조성윤 ( Seong Yoon Cho ),배영환 ( Yeong Hwan Bae ),최병민 ( Byoung-min Choi ),김혁주 ( Hyuck Joo Kim ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2
최근 매실(Prunus mume, Japanese apricot) 산업은 재배면적 및 생산량의 증가와 소비자 선호도 하락에 의해서 위축되고 있는 상황에 직면해있어서 매실 가공산업 육성을 통하여 소비를 촉진할 필요가 있다. 효율적인 매실가공을 위해서는 우선 자동화된 매실씨 분리 시스템의 개발이 필요하므로, 본 연구에서는 매실씨 분리시스템 개발의 첫 단계로 매실의 물리적, 기하학적 특성을 분석하고 씨 분리 요인실험을 실시하였다. 옥영 품종에서 매실의 무게와 기하학적 크기의 관계를 분석한 결과 매실의 무게는 매실의 단경과 가장 밀접한 상관관계를 나타냈다. 원형 봉을 이용한 매실씨 분리 실험에서 봉 끝 부분이 오목한 것이 편평한 것보다 성능이 양호했다. 완숙한 매실의 씨분리에서 약해진 과육 경도 때문에 씨가 외과피를 관통하지 못하고 매실 내부에서 회전하는 현상도 발생하였으므로, 익은 매실의 씨 분리에 대처하기 위해서는 매실 아래 부분의 외과피를 일부절개하여 씨 배출구를 마련해 줄 필요가 있다. 매실씨 분리 봉에 칼날을 부착하여 씨 분리와 과육절단 작업을 동시에 하는 실험을 실시하였다. 상부외과피 관통, 하부외과피 관통 및 과육 절단 과정으로 진행되었다. 각각의 상태에서 필요한 힘은 4.93 ± 3.00, 14.28 ± 5.18 및 7.48 ± 1.56 kgf으로 측정되었다. 씨 분리 과정에서 봉 단면적과 내과피에 부착된 섬유질의 영향으로 과육손실이 발생하였다. 직경 8 mm의 봉으로 씨 분리를 실시한 경우, 씨 분리 전의 매실 무게와 씨 분리 후의 과육 무게 비율은 옥영, 청축 및 남고 품종에서 각각 65.4 ± 5.7, 66.4 ± 4.4 및 70.6 ± 5.4%이었다.
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박성진 ( Seong-jin Park ),양규원 ( Kyu-won Yang ),김광심 ( Gwang-shim Kim ),조성윤 ( Sung-yoon Cho ),이종호 ( Jong-ho Lee ),김혁주 ( Hyuck-joo Kim ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2
배추는 재배지에 따라 노지배추, 고랭지배추, 시설배추, 재배시기에 따라 봄배추, 여름배추, 가을배추, 겨울배추로 분류된다. 생육기간은 약 75~90일, 저장 기간은 약 60일 정도이며, 기상상황에 따라 작황의 변화가 심하다. 때문에 수급 조절이 어려워 가격의 등락이 크다. 통계청 자료에 따르면 국내에서 생산하는 엽채류 중 배추의 재배면적은 61.2%, 생산량은 80.2% (15년도 기준)로 비중이 가장 높은 작물이다. 그런데 전체 생산량의 94%가 재배면적 0.5 ha 미만의 농가에서 생산되며, 중산간 지형면적이 많아 배추의 분류와 재배 지역별 두둑간의 거리가 표준화가 되어있지 않다. 때문에 기계화 작업이 어려워 임작업에 의한 수확이 주로 진행된다. 배추수확작업은 4~5명이 조를 이루어 배추의 절단, 포장, 이송, 적재의 공정과정을 거친다. 작업자세의 위험부담을 평가하는 OWAS, RULA, REBA의 지표 모두에서 작업자세를 개선할 것을 권고할 정도로 배추수확은 노동의 부담이 크다. 이로 인해 농가에서 인력을 구하기 힘들고, 인건비가 높아 포전거래를 하는 농가가 많다. 이에 농촌진흥청에서는 농가의 수익 증대를 위한 기계화사업을 진행 중이며, 표준영농교본에 따라 전국 농가의 재배형식 표준화 사업을 진행 중이다. 본 연구에서는 배추의 수확과정 중 절단 작업에 사용할 소형 배추수확 요인시험기를 제작하여 시험을 실시하였다. 시험결과 주행속도와 배추 끌어올림 속도의 불일치, 절단부에서의 배추의 절단자세 불량 등으로 인하여, 과절단 혹은 뿌리가 미절단 되는 현상이 발생하였다. 향후 배추수확기의 주행부 및 각 구동부, 예취부를 개선하여 우리나라의 소규모 배추 수확에 필요한 배추수확기를 개발할 예정이다.
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서동민 ( Dong Min Seo ),탄지나악터 ( Tangina Akhter ),이종호 ( Jong Ho Lee ),조성윤 ( Seong Yoon Cho ),김광심 ( Gwang Shim Kim ),박홍준 ( Hong Joon Park ),김혁주 ( Hyuck Joo Kim ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.1
본 연구에서는 매실 생산성 향상 분석을 위해 범용 싱글보드 컴퓨터로 제작한 원격 데이터 수집 장치를 개발하였다. 라즈베리파이와 같은 소형 범용 싱글보드 컴퓨터는 저렴하게 IoT 기반의 원격 모니터링장치를 쉽게 개발할 수 있어 중소규모 매실 농장의 생육 환경 정보 및 재배 이력을 수집하는데 활용도가 매우 높아 생산성 향상을 위한 데이터 수집 분야에서 잠재적인 가능성을 가지고 있다. 따라서 매실의 생산성을 높이는데 영향을 줄 수 있는 환경적, 생육적 요인들을 분석하기 위한 기초적인 단계에서 이러한 소형 싱글보드 컴퓨터를 이용한 원격 센싱 및 데이터 수집 장치를 개발하였다. 수집데이터로는 주변 기온과 습도, 토양의 온도와 수분함량 및 pH이다. 1차 프로토타입은 아두이노 MKR1000을 사용하여 주변온도 및 습도 데이터 수집 및 전송 장치를 제작하고 대표적인 통신사인 KT가 운영하는 IoT Makers라는 클라우드 저장소를 사용하여 시스템을 구성하였다. MKR1000을 사용한 데이터 수집 장치의 장단점을 평가하기 위해 실내 시험을 실시하였다. 현재는 라즈베리파이를 이용한 주변 기온과 습도, 토양의 온도와 수분함량 및 pH 데이터 수집 및 전송 장치를 제작하였다. 최종 개발된 데이터 수집 장치는 2017년 순천인근의 매실 밭에 설치되어 실제 센싱 데이터를 수집할 예정이며 수집한 데이터는 매실 생산성 향상과 관련된 요인을 분석하는데 사용할 것이다. 저가의 범용 IoT 장치를 활용한 원격 데이터 수집을 넓은 범위의 매실포장에 활용한다면, 매실의 생산성 및 품질 향상은 물론 매실의 이력추적관리의 기초 데이터를 적은 비용과 노력으로 제공할 수 있을 것으로 판단된다.
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