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스마트팜 우수농가 빅데이터를 이용한 딸기 온실 일간 환경관리 전략 및 작물 생육 지표 분석
한민희,김진현,방지웅,이재한,정현우 (사) 한국생물환경조절학회 2024 생물환경조절학회지 Vol.33 No.4
빅데이터와 센서 기술 등을 활용한 디지털 농업은 시설원예작물 생산량과 효율성을 향상시킬 수 있다. 그러나 빅데이터를 효과적으로 분석하고 이를 데이터 기반 재배에 적용하는데는 여전히 어려움이 있으며, 특히 현장의 온실 환경 제어 시스템에 활용하기 위해서는 구체적인 환경관리 기준값이 요구된다. 본 연구는 시설 딸기의 생육 단계에 맞는 최적 환경 조절값을 파악하기 위해 환경, 작물 생육, 생산량 데이터를 분석하였다. 농가를 상위, 중위, 하위 생산량 집단으로 구분한 뒤, 화방별 착과기를 기준으로 한 생육 단계별 생육지표 및 환경관리 전략을 비교하였다. 분석 결과 상위 농가에서 저온기인12-2월에 일몰 후 온도가 13℃로 유지되어, 중위 및 하위 농가보다 1.0-2.2℃ 높았다. 또한, 상위 농가는 1월에 월간 생산량 증가율 1.3kg·m-2을 보여, 중위, 하위 농가의 0.8kg·m-2, 0.5kg·m-2와 구분되었다. 본 연구는 상위 농가 데이터를 바탕으로 생육 단계에 따른 시간대별 온도 설정값과 작물 생육 판단 기준의 기초 자료를 제공한다. Digital technologies, including big-data and sensor technology, have the potential to enhance crop yield and production efficiency in smart greenhouses. However, challenges remain in analyzing big-data effectively and applying it to data-driven cultivation, particularly in identifying specific values for on-site greenhouse control systems. To identify the optimal hourly climate setpoint for each crop developmental stage, this study analyzes the longitudinal climate, crop growth, and yield datasets from greenhouse farms in Korea. We observed that high-yielding farms maintained higher temperatures after sunset during the cold season, reaching 13 °C at 18:00, which was 1.0-2.2 °C warmer than middle- and low-yielding farms. Their yield increase rate during January was also higher, at 1.3 kg/m² per month, compared to 0.8 and 0.5 kg/m² for the other groups. This study provides growth stage-specific hourly temperature setpoints and crop growth assessment references that can be practically applied, based on data from high-yielding farms.