우리나라 농업은 현재 농촌인구감소, 농촌인구의 고령화, 곡물자급률 하락, 기후변화 심화 등의 원인으로 어려움을 겪고 있으며, FTA 수입개방의 확대에 따른 우리나라의 농축산업의 경쟁력 확보가 필요하다. 낙후된 경쟁력 확보를 위해 정부에서는 한국형 스마트 팜 확대를 위해 1세대모델부터 3세대모델까지를 정의하고 있으며, 농업의 스마트화를 통해 농업의 성장한계를 극복하고 6차+${\alpha}$산업으로 발전하기 위한 노력하고 있다. 본 논문에서는 2세대 모델에 대한 IoF(Internet of Farming)-Cloud 기반의 실질적인 서비스들에 대한 정의 및 서비스를 검증하며, IoF-Cloud의 온실 테스트베드를 제시한다.
우리나라 농업은 현재 농촌인구감소, 농촌인구의 고령화, 곡물자급률 하락, 기후변화 심화 등의 원인으로 어려움을 겪고 있으며, FTA 수입개방의 확대에 따른 우리나라의 농축산업의 경쟁력 확보가 필요하다. 낙후된 경쟁력 확보를 위해 정부에서는 한국형 스마트 팜 확대를 위해 1세대모델부터 3세대모델까지를 정의하고 있으며, 농업의 스마트화를 통해 농업의 성장한계를 극복하고 6차+${\alpha}$산업으로 발전하기 위한 노력하고 있다. 본 논문에서는 2세대 모델에 대한 IoF(Internet of Farming)-Cloud 기반의 실질적인 서비스들에 대한 정의 및 서비스를 검증하며, IoF-Cloud의 온실 테스트베드를 제시한다.
Korean agriculture is currently experiencing difficulties as a cause of rural depopulation, aging of rural population, grain self-sufficiency rate decline, and deepening of climate change. It is necessary to ensure our country's agriculture industrial competitiveness in accordance with opening of FT...
Korean agriculture is currently experiencing difficulties as a cause of rural depopulation, aging of rural population, grain self-sufficiency rate decline, and deepening of climate change. It is necessary to ensure our country's agriculture industrial competitiveness in accordance with opening of FTA imports expanded. To ensure the underdeveloped competitive, Korean government defines the 3rd generation model from 1st generation model to extend the smart farms of Korean types. The agriculture smarting overcomes the growth limitations of agriculture, and efforts to develop 6th + ${\alpha}$ industry. In this paper, We define and verify the IoF(Internet of Farming)-Cloud based substantial services about 2rd generation model, and propose a greenhouse of IoF-Cloud testbed.
Korean agriculture is currently experiencing difficulties as a cause of rural depopulation, aging of rural population, grain self-sufficiency rate decline, and deepening of climate change. It is necessary to ensure our country's agriculture industrial competitiveness in accordance with opening of FTA imports expanded. To ensure the underdeveloped competitive, Korean government defines the 3rd generation model from 1st generation model to extend the smart farms of Korean types. The agriculture smarting overcomes the growth limitations of agriculture, and efforts to develop 6th + ${\alpha}$ industry. In this paper, We define and verify the IoF(Internet of Farming)-Cloud based substantial services about 2rd generation model, and propose a greenhouse of IoF-Cloud testbed.
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문제 정의
스마트 팜의 실사용자들의 애로사항 ⑦을 해결하기 위한 작물의 생육 관리를 위한 Image Processing 기능과 Dron의 상공에서 습득된 영상 데이터를 분석 기능의 프로토타입들을 구현하여 제안된 IoF-Cloud의 구현을 위한 가능성의 일부분을 검증하고자 한다. [그림 9]의 IoF-Cloud 개념도의 왼쪽 하단의 Micro-Cube의 Sensing Layer([그림 9]의 ❶ 참조)의 생육 작물 관리를 위한 이미지 처리와 Micro-Cube의 Intelligence Layer([그림 9]의 ❸ 과 [그림 9]의 ❹ 참조)의 드론 기반의 영상 검색의 프로토타입에 의한 가능성을 실증하고자 한다.
한국형 스마트 팜의 모델을 기반으로 스마트 팜의 실사용자들의 애로사항 7가지를 바탕으로 정의 및 설계가 이루어져야 한다. 본 논문에서는 2세대 모델을 기반으로 IoF-Cloud 기반의 서비스에 대한 개념 정립과 퍼블릭 IoF 클라우드와 로컬 영역의 Micro-Cube의 기능들을 정의하며, IoT-Cloud의 구현을 위한 다양한 서비스들의 일부분을 프로토타입으로 구현하여 구현 가능성을 검증 및 IoF-Cloud의 노지 및 온실 테스트베드를 제시한다. 차후에는 실질적인 한국형 스마트 팜의 3세대 모델을 정의하고, 지원할 수 있는 서비스들에 대한 연구와 실증을 수행하고자 한다.
본 논문의 2장은 관련 연구로서, 국내외 농업의 시장 동향 및 정부주도의 농식품 ICT 융복합 추진사항과 스마트팜을 설치 및 운용하고 있는 실 사용자들의 애로사항에 대해 간략하게 기술한다. 3장에서는 1세대 모델인 스마트 팜의 문제점을 해결하기 위한 2세대 모델을 기반으로 한 IoF(Internet of Farming)-Cloud 모델을 제시하며, IoF-Cloud 테스트베드를 설계한다.
스마트 팜의 실사용자들의 애로사항 ⑦을 해결하기 위한 작물의 생육 관리를 위한 Image Processing 기능과 Dron의 상공에서 습득된 영상 데이터를 분석 기능의 프로토타입들을 구현하여 제안된 IoF-Cloud의 구현을 위한 가능성의 일부분을 검증하고자 한다. [그림 9]의 IoF-Cloud 개념도의 왼쪽 하단의 Micro-Cube의 Sensing Layer([그림 9]의 ❶ 참조)의 생육 작물 관리를 위한 이미지 처리와 Micro-Cube의 Intelligence Layer([그림 9]의 ❸ 과 [그림 9]의 ❹ 참조)의 드론 기반의 영상 검색의 프로토타입에 의한 가능성을 실증하고자 한다.
제안 방법
2004년부터 2009년까지 정통부/지경부 주관의 농식품 산업 생산・유통・소비 분야에 적용 가능한 ICT 융복합 기술 개발을 위해 R&D・시범사업을 추진하였으며, 주로 USN, RFID, LED 등을 이용하였으며, 부분적으로 GIS/GPS, QR코드・바코드 등의 기술을 활용하였다.
2장에 기술한 애로사항을 해결하기 위해 1세대 모델을 기반으로 복합 환경제어와 클라우드 서비스를 제공하기 위한 IoF-Cloud를 정의하며 IoT-Cloud 의 실환경 테스트베드를 설계한다.
농산물은 단지 3~4 시간만 고온 및 한냉(寒冷) 상황에 방치하게 되면 1년 농사의 생산물이 전멸하게 되는 최악의 상황을 맞이하게 되며, 이러한 상황을 극복하고자 애로사항 ④에 포커스를 맞추었으며, 한국형 스마트 팜의 2세대 모델의 특징들인 복합환경제어와 클라우드 서비스를 제공하기 위하여 애로사항 ⑦에 포커스를 맞추게 되었다.
위에 나열한 애로사항들을 해결하기 위해 차세대 IoF(Internet of Farming)을 정의하고, IoF-Cloud 테스트베드를 설계한다.
제안하는 IoF-Cloud를 정의하기 위해서는, 먼저 한국형 스마트 팜의 모델을 기반으로 스마트 팜의 실사용자들의 애로사항 7가지를 바탕으로 정의 및 설계가 이루어져야 한다. 한국형 스마트 팜 2세대 모델을 기반으로 애로사항의 ④번과 ⑦에 주안점을 두고 IoF-Cloud를 설계 한다:
이론/모형
유형의 물건에서 무형인 서비스까지 포함하는 사물로 변화 및 진화를 거듭하고 있는 상황이다. 이러한 개념을 농가로 확대하기 위하여 IoF(Internet of Farming)-Cloud를 정의하고자 한다.
후속연구
본 논문에서는 2세대 모델을 기반으로 IoF-Cloud 기반의 서비스에 대한 개념 정립과 퍼블릭 IoF 클라우드와 로컬 영역의 Micro-Cube의 기능들을 정의하며, IoT-Cloud의 구현을 위한 다양한 서비스들의 일부분을 프로토타입으로 구현하여 구현 가능성을 검증 및 IoF-Cloud의 노지 및 온실 테스트베드를 제시한다. 차후에는 실질적인 한국형 스마트 팜의 3세대 모델을 정의하고, 지원할 수 있는 서비스들에 대한 연구와 실증을 수행하고자 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
한국형 스마트 팜의 1세대 모델은 어떻게 구성되어 있는가?
한국형 스마트 팜의 1세대 모델은 스마트링크(인터넷), 센서노드, 제어기 노드, 스마트 영상을 기반으로 구성하고 있으며, 2 세대 모델은 1세대 모델에 복합환경제어와 클라우드 서비스(빅데이터 분석에 의한 영농 의사결정)를 제시하며, 3세대 모델은 2 세대 모델에 최적 에너지 관리와 로봇 농작업을 제시하고 있다.
농업 스마트화 과정에서 최종사용자인 농업인과 ICT 기업체의 애로사항은 무엇인가?
① ICT에 적합한 시설 표준모델의 부재
② 제어시스템 간 호환 및 통합연동의 어려움
③ 설치비용 부담에 대한 농가의 애로와 설치자의 설치상 애로
④ 네트워크/전원 단절, 시스템 오류 등의 상황에서 시스템의 365일 안정적 운용
⑤ 전문 컨설턴트와 엔지니어의 부족
⑥ 작물의 생육 최적 환경설정 기준의 미정립
⑦ 측정된 데이터의 활용이 미흡
농림수산식품 산업이란?
농림수산식품 산업은 생명자원에 기반하여 사람 및 동물의 식량(사료)이나 화장품 등의 기능성 제품, 또는 에너지원 등 다양한 용도로 활용하는 모든 산업을 포괄하며 농업, 임업, 축산업, 수산업 및 관련 가공산업을 아우르는 범위이다. 식습관, 기후 등으로 인해 국가 및 지역별로 고유하고 특징적인 면을 보이고 있어 우수 기술이라 하더라도 Global한 독과점 체제 형성이 상대적 으로 어려운 산업 분야이다.
참고문헌 (10)
이주량, "미래 농업 R&D의 이해와 우리의 선택", 과학기술정책 제23권 제1호, 2013년 1월.
한국무역협회 국제무역연구원, "한.중 간 무역 투자 동향과 한.중 FTA 기대효과", Trade Brief, No. 67, 2014년 11월.
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