전산유체역학 시뮬레이션을 활용한 육계 스마트팜의 지능형 환기 알고리즘 개발 = Development of intelligent ventilation algorithms for broiler smartfarms using computational fluid dynamics simulations

국문 초록 (Abstract)

최근 2세대 가금 스마트팜 개발이 진행되면서, 최근 인공지능 기술을 활용하여 육계사 실내에 적절한 생육 환경을 제공하기 위한 연구가 진행되고 있다. 육계의 생육 상태와 실내외 환경 조건에 따라 적절한 환경 조절이 필요하며 시설 내의 모든 개체의 품질 향상을 위해 육계사 실내 미기상의 균일한 환경을 조성하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 전산유체역학 시뮬레이션을 이용하여 육계사 실내 미기상의 기온 분포와 공기유동을 분석할 수 있는 테스트 플랫폼을 개발하고, 이를 이용하여 새로운 환기 알고리즘을 개발하는 것을 목표로 한다. 본 연구에서 선정된 육계사는 2세대 가금 스마트팜 기술 개발을 목적으로 영역기반 환경을 제어하기 위해 실내를 6개의 영역으로 나누어 온습도를 측정할 수 있다. 또한 14개의 터널팬과 5개의 크로스팬을 개별적으로 운영할 수 있으며, 60개의 입기구를 6개의 영역으로 나뉘어 조작하고 제어할 수 있다. 기존의 환기 방식은 모든 입기구가 동일하게 운영되고 있으며 동일한 환기 방식으로 인해 영역별 기온 차이가 감소하지 않았다. 영역별로 입기구의 동작을 다르게 하거나 작동되는 환기팬의 위치를 변경하는 방법으로 새로운 환기 알고리즘을 설계하였다. 그 결과, 기존의 유입구에서 들어오는 공기 유동을 변화시키면서 실내의 불균일한 기온 분포가 개선되었다. 본 연구에서 개발된 추후 현장 실험을 통해 실제 육계사에서 검증될 것이며 추가적인 분석을 통해 실제 사육환경에 적용할 수 있도록 보완될 예정이다.