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스마트팜 풍속 센서 검정 및 센서 성능 평가를 위한 시스템 개발
백선욱 ( Baek Sun Wook ),한철우 ( Cheol Woo Han ),김은국 ( Eun Kuk Kim ),박진근 ( Jingeun Park ),김영태 ( Young-tae Kim ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.2
농업에서 스마트 팜 기술이 보급됨에 따라 센서 및 구동기를 포함한 스마트팜 ICT기자재에 대한 수요가 증가하고 있다. 하지만 검증되지 않은 제품이 시중에 유통되면서 농민들의 잠재적인 피해가 우려되며 검정에 대한 필요성이 증대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 스마트 팜 ICT 기자재 구성요소 중 풍속 센서에 대한 검정장비를 구축하고 시중에 유통 중인 이종의 농업용 풍속센서를 선정하여 예비검정을 수행하였다. 검정 장비는 인공풍을 발생시키는 송풍기와 송풍기의 풍속을 측정하는 기준기 센서를 포함하고 있으며 중앙시스템에서는 검정 대상 센서와 기준기 센서의 데이터를 수집 및 저장하였다. 송풍기는 0~25m/s의 인공풍을 발생할 수 있으며 기준기는 0~30 m/s의 풍속을 측정 할 수 있다. 검정 시스템에 기준기 센서 적용에 앞서 센서의 풍속측정 신뢰성을 확보하기 위해 공인된 기관에서 풍속센서에 대한 교정을 수행하였으며 연구에 사용된 검정 대상 센서는 시중에서 유통되고 있는 초음파센서 1종, 광초퍼방식의 센서 2종을 선정하였다. 인공풍의 풍속 제어는 송풍기 터빈모터에 단계별 제어 신호에 의한 전압값을 인가하여 6단계의 인공풍을 순차적으로 발생시켰으며 이를 기준기 센서와 검정 대상 센서에서 동시에 풍속을 측정하여 기준기 센서와 검정 대상센서를 비교하는 방식으로 예비 검정을 수행하였다. 송풍기의 단계별 인공풍의 풍속 평균 표준편차는 0.12m/s로 안정적인 인공풍 생성과 전달을 확인하였다. 검정 대상센서의 예비 검정 결과 인공풍 단계의 전 구간에 걸쳐 초음파 풍속 센서의 평균 표준편차가 0.05m/s로 가장 낮았으며 광초퍼방식의 센서는 풍속이 높은 구간에서 표준편차가 0.8m/s까지 높아지는 것으로 나타났다. 기준기 센서와 비교하여 각 센서의 정확도는 광초퍼방식의 센서가 초음파 센서보다 높은 정확도를 보였다. 본 연구에서 구축한 농업용 풍속센서 검정용 시스템은 시중에서 유통되는 농업용 풍속센서를 검정 할 수 있는 성능을 보였다.