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최원준 ( Wonjun Choi ),박동혁 ( Donghyeok Park ),황인호 ( Inho Hwang ),김준용 ( Joon Yong Kim ),이중용 ( Joong Yong Rhee ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1
최근 HMI(Human Machine Interface)는 많은 농기계에서 농작업의 모니터링과 제어를 위해 사용되고 있다. 마늘 파종기에서도 HMI를 적용하여 파종량 모니터링이 이루어질 수 있다. 그러나 야외에서 농기계를 사용할 경우, 햇빛에 의해 HMI의 시인성이 떨어질 수 있다. 국내 농촌은 고령화가 계속 진행되고 있으며, 고령자들은 상대적으로 시력과 대비감도가 떨어진다. 때문에, 주변 환경 요인들이 HMI의 시인성에 어떠한 영향을 끼치는지 알아보고, 시인성에 악영향을 끼칠 수 있는 요인들을 방지하기 위한 적절한 조치를 구상할 필요가 있다. 이에 따라, 본 연구에서는 광원의 위치와 HMI의 각도에 따라 휘도를 측정하고 휘도대비를 구하여, 외부 광원이 시인성에 미치는 영향을 파악하였다. 연구에서 사용된 HMI는 OPUS A3이며, 휘도계는 TES-137을 사용하였다. 광원으로는 1,350 lm LED 조명을 사용하였다. 휘도계는 HMI의 중앙에서 정면으로 10 cm 떨어진 곳에 위치하고, 조명은 HMI로부터 거리를 30cm로 유지한 채 각도를 변경하여 빛의 입사각을 조정하였다. 휘도계와 광원사이의 각도를 15도부터 90도까지 5도 간격으로 변경하여 휘도를 측정하였다. 또한, 휘도계를 HMI의 정면이 아닌, 비스듬히 보는 각도인 -30도에서 30도까지 15도 간격으로 바꾸어가며 광원의 각도에 따른 휘도를 측정하였다. 그 결과, 광원과 휘도계의 위치에 따른 휘도 대비를 측정할 수 있었으며, 이를 통해 시인성이 떨어지는 조건을 알아내었다. 향후 실제 작업 환경에서 주변의 조도와 휘도를 계측하고, 계측결과를 통해 야외환경에서 HMI의 시인성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.
P2H를 활용한 분산에너지 시스템에 적합한 시스템 모델 연구
전영신(Youngshin Jeon),김현철(Hyuncheol Kim),이중용(Joong Yong Yi),최기봉(Gibong Choi) 한국에너지기후변화학회 2021 한국에너지기후변화학회 학술대회 Vol.2021 No.11
지구 온난화로 인한 이상기후 현상이 곳곳에서 나타남에 따라, 탄소중립은 전 세계가 주목하고 있는 핵심 과제가 되고 있으며 그중에서도 온실가스 배출량의 절반 이상을 차지하는 에너지 부분에서의 탄소중립 실현이 중요하게 여겨지고 있다. 이에 따라 재생에너지로 대표되는 분산에너지 활성화의 필요성이 더욱 강조되고 있는 상황이며, 우리나라 역시 「제 3차 에너지기본계획」에서 2040년 총 발전량의 30%를 분산에너지로 하겠다는 목표를 제시한 바 있다. 그러나 태양열, 풍력 등의 재생에너지는 외부 환경에 따른 변동성이 강한 특성으로 인하여 전력계통의 불안정성 등을 가지고 있어 안정적인 에너지 수급을 위해서는 유연성 자원의 확보가 필요하며, 이를 위해 Sector Coupling(전력-비전력 부문간 결합)과 같이 전력계통의 유연성을 증가시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 최근 발의된 「분산에너지 활성화 특별법」에 따라 분산에너지 시스템 도입이 가능할 것으로 예상되는 지역을 대상으로 도심형 분산에너지 시스템 모델 대안을 도출하고, 기존의 대용량 집단에너지 열원설비(열병합발전설비)를 기반으로 하는 3세대 지역난방 공급계통과 다양한 재생에너지원의 연계 가능성을 살펴보고자 하였다. 특히, P2H 기술을 이용한 Sector Coupling 방식 등을 통해 변동성 재생에너지에 대한 유연성 확보 방안과 3세대와 4세대 지역난방 연계형 시스템 대안들을 도출하여 비교 분석함으로써 도심형 분산에너지 시스템 도입 방안을 도출하고자 하였다.
CFD를 활용한 복합 환경 센서 모듈의 내부 공기 유동 분석 및 인클로저 모델 최적화
황인호 ( Inho Hwang ),박동혁 ( Donghyeok Park ),최원준 ( Wonjun Choi ),김홍식 ( Hongsik Kim ),이중용 ( Joong Yong Rhee ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2
In order to establish an environmental monitoring system in the poultry house, it is necessary to acquire major environmental data simultaneously, including temperature, humidity and concentration of harmful gases such as carbon dioxide, hydrogen sulfide, and ammonia. Therefore, a monitoring unit may be implemented in the form of complex environmental sensor modules. In order to secure the accuracy of the acquired data, the airflow in the sensor module must not affect the performance and acquired data from each sensor. In addition, since the poultry house has a high-temperature, high-humidity dust environment, these dusty gases should not affect the performance and life of the sensor modules. In this study, a 3D enclosure model of the complex environmental sensor module was created, and its internal airflow was visualized and analyzed by using computational fluid dynamics (CFD). From the result, the proper shape of 3D enclosure model for complex environmental sensor module was edited and finally optimized.
황인호 ( Inho Hwang ),박동혁 ( Donghyeok Park ),최원준 ( Wonjun Choi ),김홍식 ( Hongsik Kim ),이중용 ( Joong Yong Rhee ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1
In oder to apply IoT technology to the agricultural sector, complex sensor system that can simultaneiously acquire data from various sensors is actively used to acquire big data to monitor real-time environmental status. Then, a location of the sensor assembly should be decided in order to ensure the accuracy of the data. In this study, the sensor assembly has been designed for use in enclosed poultry houses. The study attempts to measure the shape and temperature of the air flow according to the location of the sensor assembly, respectively. Computational fluid dynamics (CFD) analysis was conducted by using the 3D models of the poultry house and the designed sensor assembly. The pre-set installation scenarios and locations were used to analyze the air flow and temperature districution and to decide the sensor location, by varying the distances from the inlets of the air conditioning system and poultry cages. Height value was fixed in order to neglect the temperature variances accoding to the radiant heat at the bottom of the poultry house. By comparing these measured temperatures with the ones of ambent air, the best temperature sensor installation location was determined as a final result.