시설딸기 재배온실의 일사량 및 PPF의 광투과율 분석

나욱호 ( Wookho Na ),이종원 ( Jongwon Lee ),이현우 ( Hyunwoo Lee ) 한국농공학회 2015 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2015 No.-

시설딸기는 저온성 작물로 대부분 단동형 온실에서 2중으로 수막 및 보온커튼 등에 의한 보온을 위주로 재배되고 있다. 하지만 최근 고설재배의 급증으로 인해 온실의 규모가 커져 기존의 방법으로는 보온하기 어려운 실정이다. 보온을 위한 방법으로 여러 가지 방법이 있겠지만 현실적으로 가온 및 기존의 보온커튼 보다 두꺼운 보온커튼을 사용하는 것이 일반적이며 피복재를 3중으로 하여 재배하는 농가도 있다. 하지만 더 두꺼운 보온커튼 및 다겹의 피복재를 사용하다 보니 주간의 권취시에 온실의 중앙에 말아 올려 진 부분의 그늘면적이 증가하여 작물에 필요한 광량이 부족하며 이로 인해 생산성의 손실을 야기하고 있다. 따라서 본 연구에서는 시설딸기 재배온실의 위치에 따른 광투과율을 분석하여 그늘로 인한 광 분포의 불균일 정도를 구명하고자 한다. 본 실험에 사용된 실험온실은 시설원예연구소(함안)에 설치되어 있는 크기가 8.6m(폭)×30m(길이)×2.0m(측고)이고 동고가 4.4m이며 건설방위가 동서동인 아치형 2중 피복 단동온실이다. 온실내의 일사량 및 PPF의 변화를 계측하기 위하여 온실을 종횡방향으로 3등분하여 9개의 구획으로 나누어 PPF(apogee)센서 9점을 설치하였으며 일사(CMP3)센서는 온실 중앙부 남북방향으로 3점을 설치하였다. 온실내 센서 설치 높이는 작물생육높이인 지면에서 1.2m지점에 설치하였으며 계측기간은 2015년 3월 초순에서 4월 중순까지 실시하였다. 온실의 경우 구조재가 광투과에 많은 영향을 주기 때문에 산란광과 직달광의 비율에 따라 투과율이 달라질 수 있으며 산란광과 직달광의 비율은 기상조건에 따라 달라진다(Giacomelli 등, 1988; Kim과 Lee, 1999). 따라서 산란광이 지배적인 흐린 날과 직달광이 지배적인 맑은 날을 구분하여 온실내부의 광투과율을 구명할 필요가 있다. 맑은 날은 1일 평균일사량이 14MJ/㎡ 이상이며 흐린 날은 14MJ/㎡ 미만이다. 계측기간 41일 중 맑은 날은 30일로 남쪽부분의 광투과율은 54.9~77.2%(평균 69.9%)이며 중앙부분은 57.4~78.0%(평균 72.6), 북쪽부분은 23.5~54.9%(평균 39.7%)로 온실 중앙부의 보온덮개의 그늘로 인해 북쪽부분의 광투과율이 남쪽에 비해 상당히 떨어지는 것으로 나타났다. 흐린 날은 11일로 남쪽부분 48.7~67.9%(평균 58.1%), 중앙부분은 57.6~73.0%(평균 65.4%)이며 북쪽부분은 48.5~64.7%(평균 59.7%)로 산란광의 영향으로 광투과율의 차이가 약 6% 내외로 비슷한 평균값을 나타냈다. 맑은 날의 PPF의 투과율은 남쪽이 56.0~81.2%(평균 71.4%), 중앙이 56.6~84.3%(평균 70.9%), 북쪽이 24.4~56.2%(평균 42.6%)로 나타나 보온덮개에 의한 그늘의 영향이 없는 남쪽에 비해 북쪽의 광투과율 큰 차이를 보였다. 흐린 날의 PPF의 투과율은 남쪽이 55.8~70.4%(평균 65.9%), 중앙이 37.0~67.3%(평균 57.8%), 북쪽이 48.8~68.6%(평균 61.8%)로 나타났다. 맑은 날에 비해 흐린 날이 온실내 구획별 광투과율의 변화는 큰 차이를 보이지 않지만 광의 양적인 면에서는 상당한 차이를 나타낸다. 흐린 날의 경우 딸기생육에 필요한 광 환경을 만족시키지 못하여 보광이 필요하며, 맑은 날의 경우 또한 권치시 중앙부의 그늘로 인하여 북쪽부분에 광 분포의 불균일을 초래하여 부분보광이 필요 할 것으로 판단된다.

컴퓨터게임과 시뮬레이션 시스템에서의 햅틱인터페이스 지원 방식 비교

손욱호(Wookho Son),배희정(Hee Jung Bae),장병태(Byungtae Jang) 한국멀티미디어학회 2002 한국멀티미디어학회 학술발표논문집 Vol.2002 No.2

대설에 의한 온실피해 분석 및 개선방안

나욱호 ( Wookho Na ),이종원 ( Jongwon Lee ),이현우 ( Hyunwoo Lee ),정승현 ( Seunghyeon Jung ) 한국농공학회 2014 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2014 No.-

인간의 무분별한 자원의 소비로 인한 자연의 경고인 이상기후는 어제 오늘의 일이 아니다. 최근 들어 여름철의 태풍과 호우, 겨울철의 대설 및 한파 등에 의한 이상기후에 따른 재해의 강도도 점점 커져가고 있는 추세이다. 특히 겨울철 재해인 대설과 한파는 지난 2010년 1월 미국 동부지역에서 111년만의 기록적인 대설이 발생하였고, 중국 베이징에서는 59년만의 대설이, 영국에서는 30여년만의 한파가 발생하였다. 또한 우리나라와 인접해 있는 일본은 2005년 말부터 2006년 초까지 겨울기간 동안 서부지역의 일일 적설량이 92 ~ 280cm에 달하는 기록적인 강설로 인하여 심각한 피해를 입은 바 있다. 우리나라도 최근 잦은 한파와 기록적인 대설이 빈번하게 발생하고 있으며 해마다 폭설로 인한 피해도 점점 증가하고 있다. 특히 예보치를 초과하는 기습적인 강설로 구조적으로 취약한 농업시설물의 피해가 반복적으로 발생하고 있으며 농업시설물 중 비닐하우스의 피해가 크게 증가하고 있다. 올해 2월에 강원도와 경상북도에 발생한 폭설도 구조적으로 취약한 농업시설물의 피해가 많았다. 따라서 본 연구에서는 올해 2월에 폭설에 의해 피해를 입은 농업시설물 중 비닐하우스를 중심으로 폭설피해 현장조사를 수행하였으며, 현장조사결과를 토대로 하여 눈의 특성과 대설피해 발생 주요원인을 분석하고 해당지역 강설량과 시설물 내설기준을 비교 검토하여 내설기준관련 문제점 및 개선방안을 제시하고자 한다. 해발고도가 300m이상 산간지역의 경우 시군별 평균 적설심보다 2~3배 이상의 적설심을 보이고 있으나 원예·특작시설 내재해형 규격설계도·시방서(농림수산식품부 고시 제2010-128호) ‘지역별내재해 설계적설심’에는 산간 등의 지형적 특성이 반영되어 있지 않다. 또한 일반적으로 눈의 단위체적중량은 1.0kg/cm·m²(적설깊이 50cm이하)으로 적설심을 중량으로 환산하여 설계에 반영하고 있으나 습설의 경우 일반적으로 단위체적중량이 2~3배 증가하나 설계에 반영되지 않고 있다. 따라서 설계단계부터 피해저감을 위한 설계기준이 필요하며 내재해형 설계기준 이상의 대설이 빈번히 발생되는 지역(산간지역)에 대한 더 세분화 된 설계기준의 보완 및 습설에 대한 설계기준의 반영이 이루어져야 할 것으로 판단된다. 또한 기상이변 등에 의한 피해가 발생할 때 마다 설계기준의 강화가 이루어진다면 합리성 및 경제성 등이 결여 될 수 있으므로 신중한 검토가 필요하며 변화된 현실적 여건 등이 반영되도록 설계기준 등의 정비가 필요 할 것으로 사료된다.

Two-Stage Articulated Hand Interaction for Virtual Assembly Simulation

Yongwan Kim,Wookho Son,Jinah Park 제어로봇시스템학회 2008 제어로봇시스템학회 국제학술대회 논문집 Vol.2008 No.10

Virtual assembly simulation which refers to the verification process of digital mockup in product development lifecycle is one of the most promising topics in virtual reality applications. In the virtual assembly simulation, inaccurate hand interaction is an obstacle to natural hand interaction with virtual environments. The crucial interaction problems include unrealistic hand motion such as penetration and frictionlessness, lack of visual feedback and limited accuracy in hardwares. In this paper, we present the delicate hand interaction system which intelligently uses both heuristic and physics-based approach using a new glove device.

Virtual Reality Content-Based Training for Spray Painting Tasks in the Shipbuilding Industry

Gun A. Lee,Ungyeon Yang,Wookho Son,Yongwan Kim,Dongsik Jo,Ki-Hong Kim,Jin Sung Choi 한국전자통신연구원 2010 ETRI Journal Vol.32 No.5

Training is one of the representative application fields of virtual reality technology where users can have virtual experience in a training task and working environment. Widely used in the medical and military fields, virtual-reality-based training systems are also useful in industrial fields, such as the aerospace industry, since they show superiority over real training environments in terms of accessibility, safety, and cost. The shipbuilding industry is known as a labor-intensive industry that demands a lot of skilled workers. In particular, painting jobs in the shipbuilding industry require a continuous supplement of human resources since many workers leave due to the poor working environment. In this paper, the authors present a virtual-reality-based training system for spray painting tasks in the shipbuilding industry. The design issues and implementation details of the training system are described, and also its advantages and shortcomings are discussed based on use cases in actual work fields.

가상 근신(近身) 공간에서의 작업 성능과 사용자 존재감 향상을 위한 상호작용 신체 모델과 인터페이스

양웅연 ( Ungyeon Yang ),김용완 ( Yongwan Kim ),손욱호 ( Wookho Son ) 한국정보처리학회 2004 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.11 No.2

본 논문에서 우리는 가상현실 시스템의 구축에 있어서, 사용자의 직접 상호작용 (direct interaction)을 기본으로 하는 근신 공간(near-body space) 작업에서 사용자의 존재감 (Presence) 향상과 작업 성능 향상을 위하여, 사용자와 공간적 및 감각적으로 일치된 가상 인체 모델의 구현을 중심으로 현재의 기술 현황 및 연구 개발 방향에 대하여 기술한다. 이상적인 가상현실 시스템을 구현하기 위해서 고려되어야 할 요소를 멀티모달 상호작용과 실감 일치형 인터페이스 개발 방법론의 관점에서 보면, 사용자가 접하는 가상 공간의 시각적 모델(visual perception)과 자기 동작 감각적(proprioceptive) 모델의 일치가 중요하다. 그러므로, 시각적으로 사용자의 움직임과 일치된 자신의 신체가 가시화 되어야 하고, 자연스러운 근신 공간 직접 상호작용을 지원하기 위해서는 사실적인 햅틱 피드백 요소가 중요하며, 공간적 정보를 표현 함에 있어서 동기화 된 사실적 청각 피드백 요소의 지원이 중요하다. 앞의 주요 3 가지 감각 인터페이스 방법(sensory channel, modality)는 현재의 불완전한 인터페이스 기술의 한계를 고려하여 상호 보완적인 관계로 응용 환경에 최적화된 적용 방법이 연구되어야 한다.

사지마비 장애인을 위한 근전도 기반 입력 인터페이스 기술 및 그 응용

정혁(Hyuk Jeong),김종성(Jongsung Kim),손욱호(Wookho Son),김영훈(Younghoon Kim) 한국HCI학회 2006 한국HCI학회 논문지 Vol.1 No.2

직관적인 3D 인터랙션을 위한 핸드 햅틱 인터페이스

장용석(Yongseok Jang),김용완(Yongwan Kim),손욱호(Wookho Son),김경환(Kyunghwan Kim) 한국HCI학회 2007 한국HCI학회 논문지 Vol.2 No.2

3D/가상환경 애플리케이션을 위한 3D 인터랙션에 관한 연구는 이동(navigation), 선택(selection), 조작(manipulation), 시스템 제어(system control)와 같은 기본적인 4가지 형태의 상호작용으로 정의하고 광범위하게 연구되어 왔으며, 일반적으로 현실세계나 가상환경에서 작은 물체라도 상호작용하기에 적합한 기술로 여겨져 왔다. 그러나 이러한 비직관적인 상호작용 방법은 최근 산업계에서 필요시 되고 있는 가상 훈련이나 가상 디자인/사용성 평가 시스템과 같이 사용자가 도구나 장치를 사용하여 간접적으로 물체를 조작해야 하는 비직관적인 상호작용 방법이 아닌, 자신의 손으로 직접 물체를 만지거나 조작할 수 있는 직관적인 상호작용 방법이 필요한 고품질, 고정밀 애플리케이션을 지원하기에는 적합하지 않은 방법이었다. 따라서 본 연구에서는 직관적이며 자연스러운 상호작용을 지원하기 위한 방법으로 고정밀 핸드 조작과 사실적 역ㆍ촉감을 제공하는 장갑형 핸드 인터페이스 장치 및 햅틱 장갑 장치와 6자유도 햅틱 장치로 구성된 핸드 햅틱 인터페이스를 제시하고자 한다. Several researches in 3D interaction have identified and extensively studied the four basic interaction tasks for 3D/VE applications, namely, navigation, selection, manipulation and system control. These interaction schemes in the real world or VE are generally suitable for interacting with small graspable objects. In some applications, it is important to duplicate real world behavior. For example, a training system for a manual assembly task and usability verification system benefits from a realistic system for object grasping and manipulation. However, it is not appropriate to instantly apply these interaction technologies to such applications, because the quality of simulated grasping and manipulation has been limited. Therefore, we introduce the intuitive and natural 3D interaction haptic interface supporting high-precision hand operations and realistic haptic feedback.

A Biosignal-Based Human Interface Controlling a Power-Wheelchair for People with Motor Disabilities

Ki-Hong Kim,Hong Kee Kim,Jong-Sung Kim,Wookho Son,이수영 한국전자통신연구원 2006 ETRI Journal Vol.28 No.1

An alternative human interface enabling people with severe motor disabilities to control an assistive system is presented. Since this interface relies on the biosignals originating from the contraction of muscles on the face during particular movements, even individuals with a paralyzed limb can use it with ease. For real-world application, a dedicated hardware module employing a general-purpose digital signal processor was implemented and its validity tested on an electrically powered wheelchair. Furthermore, an additional attempt to reduce error rates to a minimum for stable operation was also made based on the entropy information inherent in the signals during the classification phase. In the experiments, most of the five participating subjects could control the target system at their own will, and thus it is found that the proposed interface can be considered a potential alternative for the interaction of the severely disabled with electronic systems.

풍하중 산정용 재현기간 및 풍압산정 기준 비교

정승현 ( Seunghyeon Jung ),이현우 ( Hyunwoo Lee ),이종원 ( Jongwon Lee ),나욱호 ( Wookho Na ),이시영 ( Siyoung Lee ) 한국농공학회 2014 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2014 No.-

현재 우리나라의 온실설계에 있어 명확한 기준이 필요한 상황이다. 이러한 설계 기준의 확립은 시설전문기관 간 구조해석결과를 동일하게 가져올 것이며 상호 간 해석을 비교함에 있어 타당한 근거로써 작용 될 수 있기 때문이다. 또한 대규모 시설원예 단지 조성 시 필요한 다양한 형태의 원예시설에 대한 구조안전 자료로써 널리 활용될 것으로 기대한다. 본 연구에서는 우리나라 온실구조 설계기준을 작성하는데 필요한 자료를 제공하기 위하여 주요 국가들의 온실설계기준에서 제시되고 있는 풍하중 산정을 위한 풍압력 계산식을 비교분석하였다. 또한 우리나라 온실의 경제적인 구조설계를 위한 풍하중을 산정하는데 필요한 재현기간을 결정하기 위하여 각국에서 온실의 풍하중 산정을 위해 적용하고 있는 재현기간들을 비교 분석하였다. 유럽기준에서는 온실의 종류를 피복재가 골조재의 변위를 허용하지 않는 온실과 허용하는 온실로 나누고 최소재현기간을 제시하여 설계 시 적용할 재현기간을 결정하도록 한 것이 특징적이다. 미국에서는 학교 등 군중이 밀집된 곳에 설치될 온실, 상업용 온실, 비태풍 지역과 태풍 지역에 설치될 재배용 온실로 나누고 각각의 재현기간을 제시하고 있다. 일반적인 재배용 온실은 25년의 재현기간을 사용하도록 되어 있다. 일본에서는 내용연수 10년과 15년의 플라스틱온실과 유리온실로 나누고 소규모 온실에는 각각 15년, 22년 및 30년을 제시하고 대규모 온실에는 각각 30년 43년 및 57년을 제시하고 있다. 온실종류 및 규모별로 다양하게 재현기간을 제시하고 있는 것이 특징이다. 우리나라는 농업용 고정식 온실에 대하여 22년의 재현기간만을 제시하고 내용연수를 15년으로 제한한 것이 특징이다. 4개국의 온실설계기준에서 제시된 재현기간을 비교분석한 결과 우리나라의 경우 온실의 종류가 다양하기 때문에 다양한 온실종류별로 재현기간을 제시할 필요가 있으며, 최소재현기간보다는 직접 적용이 가능한 재현기간을 제시할 필요가 있다고 판단된다. 따라서 소형터널, 플라스틱온실, 유리온실 등으로 세분화하고 상업용 온실을 포함할지에 대해서는 더 자세한 검토가 필요하다. 또한 본 연구에서는 재현기간 결정시 필요한 풍압력 산정식과 산정 시 고려되는 인자 및 산정결과를 비교하였다. 외국의 풍압력산정기준을 비교한 결과 가장 영향이 큰 인자는 풍속의 높이별 환산계수로 나타났고 국가별로도 차이가 큰 것으로 나타났다. 높이환산계수가 큰 값이 적용될 경우 온실의 과다설계 우려가 있으므로 온실설치지역에 적절히 적용될 높이환산계수가 새롭게 결정될 필요가 있음을 판단하였다. 현재 계화도 간척지에서 높이별 풍속값을 측정중이며 이에 대한 분석 또한 동시에 진행하고 있는 중이다.