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- 저자 : 임지섭 ( Ji Seob Lim ) (검색결과 7 건)
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ME 바이오센서를 이용한 Escherichia coli K-12의 검출
임지섭 ( Ji Seob Lim ),민현정 ( Hyun Jung Min ),( B. A. Chin ),조병관 ( Byoung-kwan Cho ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2
식품 유해 미생물로 인한 식중독 사고 중 병원성 대장균에 의한 식중독사고가 가장 빈번하다. 이는 부패된 고기류, 유제품 등을 부주위하게 다루거나 취식하므로 발생하게 된다. 최근 소비자들의 식품 및 농산물 안전성에 대한 관심이 높아지고 있어 농식품에 대한 신속하고 정확한 병원균 검출이 중요해지고 있다. 본 연구에서는 Metglas라고 불리는 자기 탄성체 리본 소재에 공진이 발생하도록 자기장을 걸어 자기변형현상을 유도하므로 식중독의 원인이 되는 E-Coli K-12를 측정할 수 있는 바이오센서를 개발하고자 하였다. 실험에 사용된 Metglas는 Metglas 2605 SA1 (Thickness=23μm, Metglas Co, USA) 이며 스퍼터를 이용하여 표면에 Ti와 Au를 10 nm와 100 nm 두께로 순차적으로 증착한 뒤에 250°C에서 어닐링 하여 Magnetoelastic (ME) 센서를 만들었다. 센서에서 나오는 신호는 네트워크 분석기(Network Analyzer 5061B, KEYSIGHT Co, Korea)를 사용하여 측정하였다. 사용된 E-Coli K-12 항체는 polyclonal antibody solution(20B04308, Agilent 33220A, Meridian Life Science)이며, PEI (Polyethyleneimine solution P3143 Sigma-Aldrich Co, USA)와 Streptavidin(S4762 Sigma-Aldrich Co, USA)는 항체를 ME센서에 고정하기 위해서 사용하였다. 식중독을 유발하는 Escherichia coli (E.coli) K-12가 센서에 부착되었을 때 2.34 MHz 주파수에서 약 0.4 MHz 정도의 위상차를 보였다. ME 바이오센서 기술은 식중독균인 Escherichia coli (E.coli) K-12검출에 가능성을 보였다.
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농업용무인항공살포기의 유효살포폭 측정장비 구축을 위한 농업용 드론 개발동향 분석
김은국 ( Eun Kuk Kim ),한철우 ( Cheol Woo Han ),백선욱 ( Baek Sun Wook ),임지섭 ( Ji-seob Lim ),김영태 ( Young-tae Kim ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.2
최근 4차 산업혁명이 진행되면서 농업에서도 ICT기술이 융합된 스마트팜, 농업용 드론 및 로봇 등 다양한 기술이 보급·확산되고 있다. 특히 농업용 드론 중 하나인 농업용무인항공살포기는 가장먼저 보급되어 항공방제를 통하여 수도작 중 방제에 소요되는 노동력을 약 50% 이상 절감이 가능하다. 그러나 항공방제는 기체의 비행성능과 살포균일도가 낮을 경우에는 비산, 집중살포 등으로 작물 및 인접 농가에 약해 피해를 준다. 기체의 비행성능은 비행제어장치의 설정을 수정하거나 부품의 교체를 통하여 비교적 쉽게 개선이 가능하나, 살포균일도의 경우에는 노즐, 로터의 하향풍 등 여러 가지의 영향으로 반복시험으로 개선을 하여야 한다. 살포균일도는 유효살포폭을 측정하여 계산하는데 시험결과가 외부환경에 영향을 받으므로 시험결과에 대한 재현성 및 신뢰성 등을 확보하기가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 유효살포폭을 외부환경의 영향을 받지 않는 상태에서 측정하기 위하여 실내에 유효살포폭 측정장비를 구축하기 위하여 농업기술실용화재단 종합검정 기준에 적합한 농업용무인항공살포기를 대상으로 프레임 직경, 로터(날개) 길이, 최대회전반경 등을 조사하여 실내시험장비에 농업용무인항공살포기를 부착하기 위한 지그 및 실내주행장치, 구조물 등의 크기를 조사하고자 하였으며 조사된 결과를 바탕으로 농업용무인항공살포기 실내검정시스템을 구축하고자 한다.
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한철우 ( Cheol-woo Han ),안치국 ( Chi-kook Ahn ),김은국 ( Eun-kuk Kim ),천근녕 ( Geun Nyung Chun ),임지섭 ( Ji-seob Lim ),김영태 ( Young Tae Kim ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1
현재 국내에서는 국내 농업인구의 고령화 문제해결을 위한 돌파구로 농업과 ICT기기를 융합하는 스마트농업에 관련한 많은 연구들이 진행되고 있으며 스마트 팜은 가장 주목받는 스마트 농업 모델 중 하나이다. 이에 따라 많은 시설원예용 스마트 팜 센서 및 구동기 등이 개발되고 있으며 최근에는 센서 13종, 구동기 9종 등에 대한 국가표준 또한 신설되었다. 그러나 원예용 스마트 팜 센서 및 구동기에 대한 검정은 현재 진행되지 않아 농업인들이 믿고 신뢰할 만한 검·인증 방법이 없어 스마트 팜 센서 및 구동기의 검정에 관련한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 시설 원예용 스마트 팜에서 활용되는 ICT 기자재 중 일사 센서에 대한 검정을 위하여 스마트온실을 위한 센서 인터페이스 표준(KS X 3266)과 세계기상기구 (WMO) 제반 규정을 고려하여 기준센서 및 환경발생장치를 제작하고 최종적으로 ‘스마트 팜 일사 및 광양제 센서 검정 시스템’을 구축하고자 하였다. 스마트 온실을 위한 센서 인터페이스 표준에서는 일사센서에 대하여 측정범위(0~2,000 W/㎡), 출력신호(전압신호 0~5 V, 또는 전류신호 4~20 mA, 디지털신호 RS485, 9600 bps), 전원전압 (5~24VDC) 및 결선 형식에 대하여 정의하였으며 세계기상기구에서는 관측센서 표준규격으로 측정방식, 민감도, 온도특성, 비선형, 안정도, 불확도 및 운용환경 등에 대하여 고려하였다. 본 연구에서는 일반적으로 사용되는 일사센서에 비하여 데이터수집속도와 분해능이 높으면서 표준규격에 맞는 센서인 기준기를 선정하고 일사센서 측정범위의 환경발생 챔버를 제작하고 성능테스트 및 예비시험을 통하여 스마트 팜 일사 센서 검정방법(안)에 대한 기초데이터로 활용할 예정이다.
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RS485 통신을 사용한 시설온실 노드의 호환성 검정장치 개발
한철우 ( Cheol Woo Han ),김영태 ( Young-tae Kim ),백선욱 ( Baek Sun Wook ),박하은 ( Haeun Park ),임지섭 ( Ji-seob Lim ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2
현재 국내농업 노동력은 인구감소 및 고령화, 여성화에 따른 인건비 증가로 농가경영이 점차 악화되고 있는 추세이며, 이를 극복하기 위한 방안으로 ICT 기술을 결합한 스마트 팜이 주목되고 있다. 현재 스마트 팜은 농촌진흥청에서 2세대까지 연구개발을 진행하였으며 실제 농업인에게 보급되고 있는 것은 1세대 스마트 팜으로 농업인경영비용 절감 및 여가시간 증대 등에 도움이 되고 있다. 그러나, 스마트 팜은 업체별로 별도의 프로토콜 등을 활용하여 제작하고 있어 업체가 도산하여 없어진 경우에는 부품의 교체가 불가능하여 모든 기계장치를 교체하여야 하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 스마트온실 구동기 메타데이터(KS X 3268), 스마트온실 센서 메타데이터(KS X 3269) 등의 국가표준을 마련하여 기계적, 전기적 연결 호환성을 확보하고자 하였으며 통신프로토콜에 대한 호환성을 확보하고자 단체표준인 모드버스 RS485기반 스마트온실 노드-디바이스 등록절차 및 기술 규격(TTAK.KO-10.1172)가 2019년에 작성되었으며 이를 기반으로 농림축산식품부와 농업기술실용화재단에서 진행 중인 ‘스마트팜 국가 표준 확산사업’에서 ‘디폴트 레지스트맵’을 작성하였다. 본 연구에서는 스마트 팜에서 RS485Modbus를 기반으로 제작된 시설원예용 노드 등에 대하여 ‘디폴트레지스트맵‘의 적합성을 알아보기 위한 검정장비와 시험용 노드를 제작하고 통신프로토콜 적합성 시험방법을 개발하고자 하였다. 시험방법은 구조조사, 통신프로토콜 적합성 시험, 조작의 난이 등으로 구성하였으며 구조 조사에서는 전기적, 기계적 연결 등에 대한 내용을 조사하였으며 통신프로토콜 적합성에서는 디폴트 레지스트맵을 기반으로 센서의 신호가 각 프로토콜에 맞는 신호가 수신되는지를 확인하였으며 구동기 노드의 경우, 신호를 송신하였을 때 작동여부를 확인하는 방법으로 구성하였으며 시험용 노드를 대상으로 시험하였을 때 정상적으로 프로토콜 등이 확인 가능하였다. 차후, 이를 기반으로 시설온실 노드 호환성 검정방법을 개발하고 더 나아가서는 통합제어기 S/W, 시설온실용 노드 등의 여러 가지 기능을 확인하기 위한 시뮬레이터 등을 제작하고자 한다
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한철우 ( Cheol Woo Han ),김영태 ( Young-tae Kim ),백선욱 ( Baek Sun Wook ),김은국 ( Eun Kuk Kim ),임지섭 ( Ji-seob Lim ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.1
최근 농업의 4차산업혁명으로 ICT융복합 기술이 스마트팜, 농업용드론, 로봇 등 다양한 분야에서 활발히 적용되고 있다. 특히 농업용무인항공살포기 분야는 가장먼저 상용화 되어 활발히 보급되어 벼농사의 경우 벼 재배 노동력의 50%이상 절감 할 수 있을 정도로 활용도가 높다. 그러나, 항공방제가 균일하게 되지 않았을 경우, 약제가 비산되어 인접농가에 영향을 주거나 집중적으로 살포되어 대상 작물에 약해 피해를 줄 우려가 있다. 따라서, 농업용무인항공살포기를 농업인이 사용하기 전 항공방제 균일도의 지표라고 할 수 있는 방제성능과 비행성능 등을 확인하는 것은 필수적으로 진행되어야 한다. 국내 농업기계 검정을 담당하고 있는 농업기술실용화재단에서는 방제성능을 시험하기 위하여 살포유량, 유효살포폭, 비행자세 및 고도, 안전성 등을 확인하는 검정업무를 진행하고 있다. 방제성능을 시험하기 위한 주요요소 중 유효살포폭은 농업용무인항공살포기의 균일살포에 매우 중요한 시험항목 중 하나이다. 그러나, 기존의 시험방법은 실외에서 평균풍속 1 m/s, 순간풍속 2 m/s 이하에서 측정하였으며 비행조작을 숙련된 조종사가 진행함으로서 비행속도, 고도, 비행경로 등이 각 시험마다 변경되어 시험의 재현성을 확보하기 어려운 문제점이 있었다. 또한, 실외 시험의 경우에는 기상환경의 문제로 연중 4개월 이상의 시험이 불가능하여 민원처리가 늦어지는 문제점이 있었다. 본 연구에서는 문제를 해결하기 위하여 외부환경에 대한 영향이 없는 실내에서 유효작업폭을 측정하기 위한 장치를 개발하고자 하였다. 실내 유효작업폭을 측정하기 위하여 이동체와 시험기대의 무게를 합하여 100 kg의 부하를 가지고 최대 시험 속도 5 m/s를 가지며 1 ~ 3 m 비행고도 설정, 항공기의 로터 속도 제어를 위한 rpm 미터 및 외부시험기기 등을 제작하고, 실내에서 유효작업폭을 측정한 결과를 분석하여 유효작업폭 측정장치를 시험재현성 등을 알아보고자 한다.
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안치국 ( Chi-kook Ahn ),한철우 ( Cheol-woo Han ),김은국 ( Eun-kuk Kim ),천근녕 ( Geun Nyung Chun ),임지섭 ( Ji-seob Lim ),김영태 ( Young Tae Kim ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1
본 연구는 시설 원예용 스마트 팜에서 활용되는 외부환경 조절에 사용되어지는 ICT 기자재 중 풍향 및 풍속 센서에 대한 성능시험 방법 및 시스템 등 검인증 메뉴얼을 개발하는데 있다. 현재 스마트온실에 사용되는 센서인터페이스에 대한 표준규격(KS X 3266)과 세계기상기구(WMO) 제반 규정을 고려하여 적합한 시험방법 및 평가시스템(기준기 및 환경발생장치)를 구축하였다. 스마트온실에 사용되는 센서 인터페이스에 대한 표준 규격은 측정범위 풍향 (0~360° (방위각)) 및 풍속 (0~40 m/s), 출력신호 전압신호(0~5 V), 전류신호 (4~20mA), 디지털신호RS485, 9600 bpm), 전원전압(5~24VDC) 및 결선 형식에 대해 정의하였으며 세계기상기구에서는 관측센서 표준규격으로 측정방식, 민감도, 온도특성, 비선형, 안정도, 불확도 및 운영환경 등에 대해여 고려하였다. 이에 본 연구에서 개발된 메뉴얼은 위의 범위 이상에서 센서의 정확도를 평가할 수 있도록 시중에 유통되는 센서 보다 분해능 및 정밀도, 데이터수집속도가 고성능인 기준기 (측정범위: 0~360°, 0~60 m/s, 분해능: 0.1° 및 0.01 m/s, 정확도:±0.3 m/s, ± 2° RMSE from 1.0m/s)를 설정하고 시험방법에 적합한 환경발생장치 (기동풍속(1m/s 이하))를 이용하여 기준기와 시험 센서 간에 비교 시험이 가능하도록 설계되었다.
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