스마트 농업 표준화의 현황과 문제점

임종국 ( Jung-guk Lim ),강영선 ( Youngsun Kang ),이중용 ( Joongyong Rhee ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2

우리나라에서 스마트팜은 ICT가 접목된 시설원예/축산 또는 온실/축사를 의미하며 정부는 새로운 기술 보급을 위해 노력하여왔다. 정부는 스마트팜을 육성하기 위한 법률을 2021년에 예고하였고 이는 농업기계는 물론 농업 전체에 큰 변화를 초래할 것으로 예상된다. 또한 2020년대에 들어 국제적 표준화기구인 ISO, IEC, ITU는 스마트팜에 대한 표준을 개별적인 기술위원회에서 개발하던 차원을 넘어 실용화를 촉진시키고자 전략자문위원회를 구성하고 표준로드맵을 준비 중에 있는 상황이다. 스마트농업은 표면적으로 기계나 시설이 중요하게 보이지만 데이터 중심으로 농업생산이 변화되기 위해서는 재배학, 축산학, 경영학 등 학제간 기술이 융합이 필수적이다. 특히 스마트농업에 있어서 표준화는 정보처리의 상호운영성(interoperability)을 중심으로 추진될 것으로 예상되므로 전자공학이나 데이터 과학자들의 참여와 함께 농생명공학 분야의 전문가 즉 도메인전문가들의 참여가 절실하게 요청된다. 이 발표는 연구는 표준이라는 개념이 이직 생소한 연구자들에게 표준화의 의미와 표준화의 필요성 및 2022년 현재 국내외 스마트팜 표준화의 상황을 소개한다. 또한 우리나라 스마트농업 표준화에 있어서 드러나는 문제점을 제시하고 바이오시스템공학 연구자들에게 표준화에 참여를 안내한다.

스마트 파밍 용어 표준화 전략과 지침

유정상 ( Jung-sang Yoo ),김대현 ( Daehyun Kim ),임종국 ( Jung-guk Lim ),강영선 ( Youngsun Kang ),이중용 ( Joong Yong Rhee ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2

우리나라는 ICT기술을 농업에 접목시킨 스마트팜 기술을 개발·보급하는 한편 노지 농업도 스마트 농업으로 전환시키기 위해 연구와 개발을 지원하고 있으며, 기술의 확산을 위하여 표준화에도 많은 관심을 기울이고 있다. 국제표준화기구인 ISO는 2022년 스마트파밍에 대한 전략보고서를 발표하고 표준화를 촉진하기 위한 조치를 제안하였으며 보고서에 기반하여 스마트파밍 표준화를 위한 로드맵이 추진되고 있다. 본 연구는 국내외 스마트 농업 또는 스마트 팜과 관련된 표준화 동향을 기초로 하여 스마트파밍을 위한 용어 표준 개발의 필요성과 개발 전략 및 개발에 대한 지침을 제안하여 국제 표준화 활동에 있어서 용어 표준화를 선도하기 위한 토대를 제시하기 위한 것이다. 본 연구에서는 스마트팜 또는 스마트파밍에 대한 국제 표준화 동향과 국내 표준화 동향의 차이점, 우리의 농업과 국제적 관점에서 농업의 차이점 및 표준화에 대한 국내외 기반 차이를 전략적 측면에서 분석한다. 이것을 기반으로 스마트파밍 표준화에서 예상되는 어려움과 극복하기 위해 용어 표준화에 대한 지침과 추진전략을 제시한다. 마지막으로 전략과 지침에 근거하여 국가표준으로서 스마트 파밍에 대한 용어표준체계를 제시하고 그 기대 효과와 향후 국제표준화에서 활용방안을 제시한다.

초분광 영상과 부분최소제곱 판별분석을 이용한 5령 3일 누에 판별

이아영(Ah-Yeong Lee),강정숙(Jung-Sook Kang),임종국(Jong-Guk Lim),김밝금(Bal-Geum Kim) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.12

최근 양잠농가에서는 기능성 양잠산업을 개척하기 위한 노력이 이루어지고 있으며 그 중에서도 5령 3일 건조누에는 혈당 강하에 도움을 주어 당뇨병에 탁월한 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 노동력 부족이 심화됨에 따라, 잠작 관리를 자동화하는 기반기술 개발에 대한 요구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 초분광 영상 분석 기술을 이용하여 5령 3일 누에를 비파괴적으로 판별 가능한지 조사하기 위하여 수행되었다. 누에 72마리에 대해 365 nm 파장 대역의 자외선 광원에 대한 420 nm ∼ 730 nm 영역의 초분광 형광 영상을 5령 1일부터 5령 5일까지 5일간 측정하였으며, 설정한 관심영역으로부터 평균 스펙트럼을 획득하였다. 추출된 평균 스펙트럼에 대해서는 9가지 전처리(MSC, SNV, Smoothing, Baseline offset, Mean/Max/Range normalization, 1<SUP>st</SUP>/2<SUP>nd</SUP> derivatives)를 수행하였다. 5령 3일 누에를 판별하기 위하여 스펙트럼을 두 그룹으로 나누었다(그룹 1: 5령 1일, 2일 누에, 그룹 2: 5령 3일, 4일, 5일 누에). 주성분분석(PCA)을 통해 그룹별 분포도와 5령 3일 누에 판별 가능성을 확인하였고 판별 모델 개발을 위해 부분최소제곱 판별분석(PLS-DA) 및 5중 교차검증을 수행하였다. 그 결과, 1차 미분 전처리를 수행한 스펙트럼을 이용하여 만든 판별 모델의 검증 성능이 93.80 %로 가장 우수하게 나타났다. Recently, sericulture farms have been trying to pioneer the functional sericulture industry. Moreover, it has been proved that the 5<SUP>th</SUP> instar 3 day silkworm is effective in diabetes. Along these lines, there is a growing demand for the development of basic technologies that can automate the management of silkworm breeding in light of the deepening labor shortage. This study investigated whether the 5<SUP>th</SUP> instar 3 day silkworm can be non-destructively determined using hyperspectral fluorescence imaging techniques. As part of the study, hyperspectral fluorescence images of 72 silkworms were captured with a wavelength range of 420 nm to 730 nm for the 365 nm UV light. In particular, the images were captured during the five days of the 5<SUP>th</SUP> instar. The average spectra from the region of interest were obtained, and nine pretreatment methods were followed. To discriminate the 5<SUP>th</SUP> instar 3 day silkworm, we divided the spectra into two groups (group 1: 5<SUP>th</SUP> instar 1/2 day and group 2: 3/4/5 day). Further, the distribution of silkworms" spectra was confirmed through principal component analysis (PCA), and we checked the possibility of discriminating 5<SUP>th</SUP> instar 3 day silkworms. Subsequently, partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) and five-fold cross-validation were performed to develop a discriminant model. The result of the analysis showed that the 1D derivatives spectrum model showed the highest performance (the prediction accuracy: 93.80%).

대학생들의 자기 주도적 운동 적용을 위한 운동자각 및 건강관련체력에 대한 연구

유신환(Shin-Hwan Yoo),양정수(Jung-Su Yang),임종국(Jong-Guk Lim),이상덕(Sang-Duk Lee) 한국엔터테인먼트산업학회 2018 한국엔터테인먼트산업학회논문지 Vol.12 No.1

본 연구는 대학생들의 자기 주도적 운동 자각 및 건강관련체력에 대하여 연구하고 이러한 기초자료를 제시하여 대학생들에게 자기 주도적 운동에 도움을 주고자 하는데 목적이 있다. 이를 위하여 강원도 춘천의 “H”대학교의 교양체육 수업을 수강하는 대학생 822명(남자: 444명, 여자: 378명)을 대상으로 자기주도적 운동 적용을 위한 운동자각 및 건강관련체력을 측정하였다. 수집된 자료들은 SPSS Windows 20.0 통계프로그램을 사용하여 각 항목별로 평균과 표준편차를 산출하였으며 다음과 같은 결론을 도출하였다. 본 연구결과 자기주도 학습 준비도를 측정하는 척도인 SDLRS (Self-Directed Learning Readiness Scale) 결과로는 자기주도적인 운동은 미래지향적임을 인지하고 있지만 운동의 독립성, 운동애착, 운동기회개방성, 운동기술은 평균적으로 보통 미만으로 나타났다. 또한 남학생과 여학생의 결과에서는 남학생이 대부분 높게 나타났다. 신체조성은 남자의 경우 BMI, 체지방률에서 평균보다 높은 수치를 나타냈다. 건강관련체력검사에서는 근력, 근지구력, 심폐지구력에서는 평균으로 나타났으나 순발력, 유연성에서는 연령평균 보다 낮은 수치를 나타냈다. 여성의 경우 BMI는 평균이었으나 체지방률이 평균보다 높게 나타났다. 건강관련체력에서 근력은 평균으로 나타났으나 근지구력, 순발력, 유연성, 심폐지구력은 평균보다 낮은 결과를 나타냈다. 이러한 결과는 아직 대학생활의 문화에 의하여 자기주도적인 운동을 실시하지 못하고 있을 뿐만 아니라 운동을 통하여 건강의 중요성을 모르고 있는 것으로 생각되어 대학생들의 건강인식을 개선하여 자기 주도적으로 운동을 실시할 수 있게 추후 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다. This Study is intended to examine the self-directed motor self-perception of the university students and the health-related physical fitness and to give some helps for the self-directed exercise of university students by suggesting such basic data. To do this, the motor self-perception and the health-related physical fitness were measured for applying the self-directed exercise of university students while targeting 822 university students (male: 444 and female: 378) who took the cultural physical education course at “H” university in Chuncheon, Gangwon-do. The average and the standard deviation of each item from the collected data were calculated by using the statistical program, ‘SPSS Windows 20.0’ and the following conclusion was deduced. As the results from this study, even though it is recognized that the self-directed exercise is future-oriented as the results from the SDLRS(Self-Directed Learning Readiness Scale) as a scale for measuring the self-directed learning readiness of learners, it was found that the independence of an exercise, exercise attachment, openness of exercise opportunities and exercise skills were less than normal on average. In addition, according to the results from the study targeting the male and female students, in most cases, it was found that the values of male students were high. Regarding to the body composition, in case of males, it was found that the values of BMI and body fat percentage were higher than the average. From the health-related physical exam, it was found that the muscular strength, muscular endurance and cardiovascular endurance of the males were on average, but the ability to react and flexibility of the males were lesser than the average in their age bracket. In case of females, the BMI values of them were on average, but the body fact percentage were higher than the average. As far as the health-related physical fitness is concerned, it was found that the muscular strength of the females were on average. However, it was found that the muscular endurance, ability to react, flexibility and cardiovascular strength of them were less than the average. Since it is considered that such results show that the university students don’t know about the importance of health to be maintained by exercise as well as they don’t do any self-directed exercises at all due to the conventional culture of the Korean universities, it is assumed that many studies in the future will be required in order for such university students to do their self-directed exercises by improving their awareness of health.