IPA분석을 통한 농업기계 임대사업의 전략적 개선방안

홍순중(Soon-Jung Hong),허윤근(Yun-Kun Huh),정선옥(Sun-Ok Chung) 충남대학교 농업과학연구소 2013 농업과학연구 Vol.40 No.4

Short-term agricultural machinery rental system has been operated by agricultural extension organization of local government (agricultural technology center) and sponsored by Ministry of Agriculture, Food, and Rural Affairs, to improve utilization efficiency and save agricultural production cost through joint utilization of agricultural machinery. This study was conducted to analyze current status of the rental system operation and provide recommendations for future direction. Question survey was conducted for officers in charge of the rental system in the technology center, and strategic improvement was suggested through importance performance analysis (IPA). Survey results showed that 11 issues should be reformed or improved by 2015, which is not practically feasible. IPA analysis resulted that administration and manpower support, cooperation between federal and local organizations, and cooperation with other organizations should be focused for successful operation of the rental system. Issues that seem to happen after 2015 need to be handled as future research.

자료포락분석법을 이용한 농기계 임대사업의 효율성 분석

홍순중(Soon-Jung Hong),허윤근(Yun-Kun Huh),정선옥(Sun-Ok Chung),홍성현(Song-Hyun Hong) 충남대학교 농업과학연구소 2012 농업과학연구 Vol.39 No.2

This study was conducted to survey and diagnose operation status of the agricultural machinery rental service, analyse and compare operational efficiency among 82 city and county ATDEC (agricultural technology development and extension center) using the DEA (Data Envelopment Analysis) method, and recommend future direction, for improvement of the business. Input variables were invested budget and labor, and output variable was rental return. Percentages of return to investment on the rental service were calculated as 68.3% and 63.9% when analyzed with CCR (Charnes, Cooper and Rhodes) and BCC (Banker, Charnes and Cooper) models, respectively, indicating inefficiency of the service operation. Increase of rental charge would increase efficiency by 63.9~68.3% depending on models, and decrease of financial and labor investment would improve the efficiency by about 11.3%. Technical efficiency would be more important than scale efficiency, therefore adjustment of over-invested budget and labor needed to be made together with increase of rental charge to improve the operation. Among the ATDECs providing the rental service, 6 (7.3%), 43 (52.4%), and 33 (40.2%) were in state of CRS (constant return to scale), IRS (increasing return to scale), and DRS (decreasing return to scale), respectively. These indicated public aspects of the rental system, over-investment, lack of output component for input component, meaning that scale income would be increased by qualitative expand of rental charge. Efficiency analysis of the rental system by region showed that efficient ATDECs to be benchmarked by others were in the order of DMU-70, DMU-54, DMU-29, DMU-5, DMU-22, DMU-2, and DMU-61. More comprehensive and extensive survey and analyses would be necessary in the future.

농업기계 단기임대사업의 효율적 운영을 위한 실태조사 연구

홍순중(Soon-Jung Hong),허윤근(Yun-Kun Huh),정선옥(Sun-Ok Chung),신승엽(Seung-Yeoub Shin) 충남대학교 농업과학연구소 2011 농업과학연구 Vol.38 No.3

Status survey on short-term agricultural machinery rental business was conducted to provide basic data for effective and sustainable implementation of the rental system. Selected survey samples were 34 rental management institutions such as city and county level government offices and agricultural technology development centers, and Primary Agricultural Cooperatives. Survey was conducted through mailing of questionnaire papers and direct interviews with the officers in charge of the agricultural machinery short-term rental management. Number of agricultural machinery retained by the 34 management institutions for the machinery rental business was 3,699, and numbers of the machinery were 1630 for upland crops, 929 for rice, 542 for orchard farming, 274 for animal husbandry, and 324 for common use. Regarding size of warehouse for rental agricultural machinery, 50% of the institutes were less than 660 m<SUP>2</SUP>, 26.5% were greater than 993 m<SUP>2</SUP>, and 23.5% were between 663 and 990 m<SUP>2</SUP>. Institutes maintaining machinery washing facilities were only 10 (29%) among the 34 rental management institutions. Agricultural machinery rental business was advertised to farmers by 91% of the institutes, and the methods were leaflet (35.2%), village broadcasting (26.5%), call-up education (23.6%), and TV and radio (14.7%). Major contents of the advertisement were rental procedure (52.9%), rental machinery (26.5%), and rental cost (20.6%).

가시광 및 근적외선 전투과 스펙트럼을 이용한 갈색 혈란 비파괴선별 방법 개발

이홍석(Hong-Seock Lee),김대용(Dae-Yong Kim),라리트 칸드팔(Lalit Mohan Kandpal),이상대(Sang-Dae Lee),모창연(Changyeun Mo),홍순중(Soon-Jung Hong),조병관(Byoung-Kwan Cho) 한국비파괴검사학회 2014 한국비파괴검사학회지 Vol.34 No.1

본 논문에서는 가시광 및 근적외선(VIS/NIR) 분광기술을 이용하여 혈란을 비파괴적으로 검출할 수 있는 측정방법을 개발하고자 하였다. 실험에 사용된 혈란 시료는 0.1 mL, 0.07 mL, 0.04 mL, 0.01 mL의 닭의 혈을 인공적으로 노른자 주변에 주입하여 제작하였다. 분석을 위해 사용된 스펙트럼 영역은 471 ~ 1154nm이었으며, 스펙트럼 해상도는 1.5 nm이었다. 혈란 측정을 위한 두 개 광원의 각도는 30도이었으며 광원과 시료간 거리는 100 mm로 설정하였다. 또한 광원의 열로 인해 시료가 손상되지 않도록 측정을 위한 노출시간은 30 ms으로 설정하였다. 측정된 스펙트럼에 부분최소자승 분류방법(PLS-DA)을 적용하여 선별모델을 개발하였다. 개발된 모델들로 분석한 결과 혈란의 선별 정확도는 0.1 mL, 0.07 mL 0.04 mL, 0.01 mL 혈란 시료에 대해 각각 97.9%, 97.9%, 94.8%, 86.5% 이었다. 가시광 및 근적외선 스펙트럼 기술은 0.04 mL 이상의 혈점이 포함된 혈란을 비파괴적으로 선별 할 수 있는 가능성을 보여 주었다. The aim of this study was the non-destructive evaluation of bloody eggs using VIS/NIR spectroscopy. The bloody egg samples used to develop the sorting mode were produced by injecting chicken blood into the edges of egg yolks. Blood amounts of 0.1, 0.7, 0.04, and 0.01 mL were used for the bloody egg samples. The wavelength range for the VIS/NIR spectroscopy was 471 to 1154 nm, and the spectral resolution was 1.5nm. For the measurement system, the position of the light source was set to 30º, and the distance between the light source and samples was set to 100 mm. The minimum exposure time of the light source was set to 30 ms to ensure the fast sorting of bloody eggs and prevent heating damage of the egg samples. Partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA) was used for the spectral data obtained from VIS/NIR spectroscopy. The classification accuracies of the sorting models developed with blood samples of 0.1, 0.07, 0.04, and 0.01 mL were 97.9%, 98.9%, 94.8%, and 86.45%, respectively. In this study, a novel nondestructive sorting technique was developed to detect bloody brown eggs using spectral data obtained from VIS/NIR spectroscopy.

수직형 공기순환팬 가동에 따른 온실 내부온도 변화

김동억 ( Dong Eok Kim ),홍순중 ( Soon Jung Hong ),강정균 ( Jeong Gyun Kang ),우영회 ( Young Hoe Woo ),이종원 ( Jong Won Lee ),강동현 ( Dong Hyun Kang ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2

온실 작물생산에서 균일한 온실 환경은 작물 재배관리, 품질 및 생산성 측면에서 중요하다. 온실은 적정 온도의 유지가 필수적인데 온실 상하 온도 차이로 인해 작물 군락 공간의 적정 난방 또는 냉방을 위한 에너지 소모가 많아진다. 본 연구는 온실 상부의 공기와 하부 공기를 순환함으로써 상하 온도차를 줄이기 위해 연동온실에 공기순환팬을 설치하고 수직형 공기순환팬이 온실 상하 온도에 미치는 영향을 분석하였다. 시험 장소는 전북 익산시 농업기술실용화재단 내 시험용 온실(20m*30m*6m)에서 진행하였다. 시험 방법은 순환 팬은 온실을 4분면으로 나누어 한 면의 중앙에 지면으로부터 3.5m 높이에 설치하였고 온도 센서(HOBO pro v2)는 공기순환팬을 기준으로 중앙으로 2m, 수직으로 1m 간격을 설치하였으며, 순환팬이 설치된 곳과 설치되지 않은 곳의 온도를 비교하기 위하여 다른 면의 중앙에 수직으로 1m 간격으로 온도센서를 설치하고 5분 간격으로 측정하였다. 시험 기간은 2021년 06월 26일부터 7일 동안 수행하였다. 시험결과, 주간 10시~18시 기준으로 순환팬이 없는 곳에 비해 순환팬을 가동한 지점의 온도가 1.05 ~ 3.77℃ 정도 낮은 것으로 나타났다. 야간(18시~10시)은 평균 0.05℃의 온도차로 차이가 없는 것으로 나타났다. 온도 등락이 적은 6월 27일 12시~16시 기준으로 순환팬을 가동한 지점의 온도는 순환팬 바로 위 지상 4m 지점의 온도는 순환팬이 없는 지점의 같은 높이의 평균온도 보다 0.17℃ 높았으나 지상 3m, 2m, 1m 높이의 평균온도는 각각 1.7℃, 1.6℃, 1.4℃ 낮은 값을 보였다. 고온기에 온실의 수직 공기순환팬 가동으로 작물 군락 공간의 온도는 낮아지는 결과를 보였는데, 이는 공기순환팬을 중심으로 공기가 수직 순환되어 온실 상부의 데워진 공기를 차단하는 효과에 기인한 것으로 짐작되며 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

ICT 기술을 접목한 양우 스마트 축산 연구 동향 및 기술 동향 분석

김민지 ( Min-jee Kim ),홍순중 ( Soon-jung Hong ),김현태 ( Hyeon Tae Kim ),조병관 ( Byoung-kwan Cho ),이대현 ( Dae Hyun Lee ),신창섭 ( Chang-seop Shin ),장경제 ( Kyoung Je Jang ),김용현 ( Yong-hyeon Kim ),심성보 ( Sung-bo Shim ) 한국농업기계학회 2023 농업기계공학 Vol.3 No.1

This study introduces the transformative impact of advancements in information technologies such as artificial intelligence, the internet, the Internet of Things, big data, and cloud computing on the agricultural sector. It specifically focuses on the significance of smart livestock technology in the labor-intensive domain of livestock farming. The study conducts a comprehensive investigation into the current state and emerging trends of smart livestock technologies, with a particular emphasis on environmental management, specification management, and disease management within the livestock industry. Furthermore, the paper proposes improvements for the future development of smart livestock systems and suggests key technologies for future research in the field.

적외선 열화상 카메라를 이용한 토마토 묘의 수분스트레스 측정

강정균 ( Jeong-gyune Kang ),홍순중 ( Soon-jung Hong ),우영회 ( Young-hoe Woo ),이종원 ( Jong-won Lee ),배광수 ( Kwang-soo Bae ),김동억 ( Dong-eok Kim ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.1

작물에 수분이 부족하게 되면 생육이 어려워지고, 착과 불량, 낙과, 과실 발육저하 등의 생육장해가 나타날 수 있어 수분공급은 매우 중요하다. 따라서 본 연구는 열화상카메라를 이용하여 토마토묘의 열영상을 획득하고 기온을 분석하여 수분스트레스 추정가능성을 보고자 하였다. 토마토묘의 4일 동안 엽온 변화를 열화상 영상을 이용하여 관찰하였다. 관수, 미관수 2개의 그룹으로 나누어 엽온과 기온의 차를 통해 수분스트레스를 비교하였다. 열영상은 열화상카메라(A325sc, FLIR systems USA)이용하여 토마토 육묘트레이 상단에 설치하여 매일 12시에 14개의 육묘트레이를 촬영하였고 영상은 노트북에 자동되도록 하였다. 토마토의 잎에 관심영역을 설정하고 온도변화를 관찰하였으며, 기온은 데이터로거(U12-011, Hobo, USA)로 측정하였다. 촬영 후에는 근권부를 제외한 묘 전체를 건조시켜 수분함량을 측정하였다. 실험결과, 1일차에서는 두 그룹의 온도차는 큰 차이가 없었으며 각 샘플의 수분함량 역시 차이가 없는 것으로 나타났다. 2일차부터 두 그룹간의 온도차가 생기기 시작하였으며 3일차에 미관수한 토마토 묘의 엽온은 기온에 비해 평균 1°C 높은 것으로 나타났다. 또한 관수한 토마토 묘의 엽온은 23.5°C로 기온에 비해 1.7°C 낮았고 수분함량은 미관수한 토마토 묘가 관수한 토마토 묘에 비해 5% 낮은 것으로 나타났다. 4일차에는 미관수한 토마토 묘가 기온에 비해 3.2°C 높았으며 수분함량은 관수한 토마토 묘에 비해 28.7% 낮게 나타나 큰 차이가 있는 것을 확인되었다. 토양수분함량에 따라 엽온의 차이가 큰 것으로 나타나 수분스트레스에 대한 영향이 있는 것으로 판단되며, 열영상만으로 스트레스 정도를 정확히 판단하기는 다소 어려우나 수분스트레스 여부는 판단이 가능해 향후 육묘온실 두상관수시스템과 연계하여 수분공급 제어에 적용 가능할 것으로 사료된다.

ICT 기술을 접목한 양우 스마트 축산 연구 동향 및 기술 동향 분석

김민지 ( Min-jee Kim ),모창연 ( Changyeun Mo ),홍순중 ( Soon-jung Hong ),김현태 ( Hyeon Tae Kim ),조병관 ( Byoung-kwan Cho ),이대현 ( Dae Hyun Lee ),신창섭 ( Chang-seop Shin ),장경제 ( Kyoung Je Jang ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1

전 세계적으로 미래 먹거리에 대한 기술의 국산화가 사회적 관심이되고 있는 현실에서 ICT 기술을 접목한 스마트축사 개발을 위해 다양한 연구들이 진행되고 있다. 축산 스마트 축사는 자동 제어 중심의 장비개발 및 보급에서 보급된 장비에서 발생하는 빅데이터를 활용한 정밀제어 및 의사결정 지원이 가능한 빅데이터 분석 플랫폼 시장으로 진화하고 있다. 축종별로 한우는 농장의 규모화나 전업 화가 다른 축종에 비해 늦기 때문에 양돈, 양계 등의 타 축종에 비해 스마트 팜 기술 활용도가 낮은 편이다. 따라서 본 연구에서는 지능형 ICT 기술을 활용한 양우 스마트 축산 국내외 연구 동향과 기술 개발 동향에 대해 알아보고자 하며 환경 관리 ICT와 사양 관리 ICT로 나눠서 동향을 조사하였다. 국내 축사 내부/외부 관리 시스템의 경우, 축사 시설의 온/습도, 환경 센서, CO2, 광 센서, 등을 이용하여 u-IT 기반의 통합 관리 시스템을 설계하고 축사의 팬 동작, 창문과 천장 열림 등의 자동화 시스템을 구축하였다. 국내의 경우, 영상 기술을 이용한 사양 관리 연구는 꾸준히 수행중에 있으나 사료 자동 급이기, 자동 포유기 등 농업 로봇을 이용한 사양 관리 기술은 농업 선진국에 비해 연구 내용이 부족한 실정이며 기존에는 육안이나 IR 센서, 보수계 및 가속도 센서 등을 이용하였으나 최근에는 기존의 기술과 딥러닝 기술을 결합한 스마트 사양 관리 시스템을 구축하기 위한 연구를 활발하게 수행하고 있다. 농업 선진국의 경우, 최근 2차원 이미지 분석을 통한 개체 인식 기술과 더불어 3차원 이미지를 통한 개체 인식 기술, 증체율 측정 등 생체 평가 기술 연구를 수행하고 있어 국내에서도 정확한 개체 관리를 위한 개체 인식 기술의 고도화가 필수적이며 각 요소기술들을 접목함으로서 스마트 사양 관리 시스템 및 로봇 개발이 필요할 것으로 판단된다.

접목로봇의 접목불량 발생원인 분석

강동현 ( Dong Hyeon Kang ),안세웅 ( Se Woong An ),김동억 ( Dong Eok Kim ),홍순중 ( Soon Jung Hong ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2

2017년 농촌진흥청에서는 영상인식을 통한 접수와 대목의 절단부위를 영상을 통해 인식하고, 모종 회전각을 조절하여 절단부위가 정확히 맞닿을 수 있도록 제어함으로써 정밀 접목이 가능하도록 영상인식 접목로봇을 개발하였다. 또한 접수와 대목이 자동으로 공급될 수 있도록 모종 자동 공급장치도 개발하였다. 접수 공급장치는 모종의 하단이 절단되고 상단만 활용되는 특징 때문에 인력을 통해 공급장치에 꽂아주고, 대목 공급장치는 핑거를 이용하여 모종을 트레이에서 뽑아 내어 접목로봇에 공급하도록 구성되었다. 이러한 접목을 위해 여러장치가 조합됨에 따라 모종을 잡아 주는 핑거 내에서 발생할 수 있는 오차와 접목로봇에서 발생하는 오차가 결합 됨으로써 접목 불량률이 더욱 높아지는 원인이 될 수 있다. 또다른 접목 불량의 이유로는 절단 위치의 불균일, 모종 줄기 직경의 다양성으로 인하여 발생한다고 보고된 바 있다. 본 연구에서는 고속카메라를 활용하여 접수 및 대목이 절단될 때 그리고 두 모종이 접목될 때를 촬영하고, 불량 원인를 분석하여 개선방법을 찾기 위하여 수행하였다. 접수 및 대목 절단 시 발생하는 불량은 줄기 파지용 핑거와 절단시 줄기를 지탱하는 가이드간의 간극으로 인하여 절단부 중심의 위치가 상하좌우로 이동하기 때문인 것으로 분석되었다. 접목시 발생하는 불량은 접수와 대목의 줄기를 핑거에서 파지할 때 줄기 중심의 위치의 차가 발생하여 발생하는 것으로 분석되었다. 두 경우 모두 접수와 대목의 줄기 직경의 차로 인하여 발생하는 원인이 가장 큰 것으로 분석되어, 모종 공급장치 설계 시 줄기의 중심부를 기준으로 파지할 수 있어야 하며, 조립 시 오차를 최소화할 필요가 있을 것으로 판단된다.

트랙터 부착 작업기 허용하중 연구

강동현 ( Dong Hyeon Kang ),이종원 ( Jong Won Lee ),백이 ( Yee Paek ),홍순중 ( Soon Jung Hong ),김동억 ( Dong Eok Kim ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2

국내 국산밀 자급률 향상 및 수입밀 대비 가격과 품질 경쟁력 향상을 위하여 국산밀의 단위면적당 생산량을 높이고 산업체에서 만족하는 품질의 균일성 향상을 통한 소비 활성화를 위하여 농식품부에서는 「밀산업 육성법」시행하였다. 이 법은 국산밀 산업 종합 지원을 목적으로 하고 있으며, 2025년까지 자급률 5%를 목표로 하고 있다. 하지만 현재 국산밀 생산량은 3만톤으로 자급률은 1.2%에 불과하여 식량안보와 국제 시장 변동에 취약하여 국산화를 위한 노력이 필요하다. 본 연구는 밀의 정밀 파종 및 시비를 통해 생산량을 증대시키기 위하여 트랙터 부착형 밀 파종 및 시비기를 개발하기 위한 기초연구로 트랙터 하중에 따른 작업기의 허용 중량을 산정하기 위하여 수행하였다. 트랙터의 중량에 따른 작업기의 허용 중량을 분석하기 위하여 트랙터 출력에 따른 중량, 축간거리를 조사하였다. 이를 이용하여 작업기의 예상중량과 지지축인 트랙터 후륜과 작업기 무게중심 간의 거리를 변화시켜 작업기 중량에 따라 적용할 수 있는 트랙터를 선정할 수 있도록 하였다. 트랙터 동력과 축간거리, 트랙터 동력과 중량 간의 결정계수(R²)는 각각 0.83, 0.95로 높은 것으로 분석되어 작업기와 트랙터 간의 무게중심 분석에 활용이 가능할 것으로 판단되었다. 현재 설계 중인 작업기의 무게 1,500kg, 무게중심 간 거리 2 m, 작업 안전성을 위하여 무게중심은 뒷바퀴로부터 200 mm로 설정하여 분석하였을 때 출력 80kW 이상의 트랙터를 사용하는 것이 적당할 것으로 분석되었다. 본 결과는 작업기의 무게와 작업기의 무게중심 간 거리 등이 수정될 경우에도 활용 될 수 있도록 매뉴얼화가 필요할 것으로 판단된다.