초록 ▼

과제목표
① ICT DNA 기반 개체굴 양식어장 관리 시스템 개발
② 해양환경/양식어장 모니터링 기술의 고도화를 통한 제어 및 AI 예측 시스템 고도화
➂ 양식환경 데이터 기반의 Smart Aqua-Culture 신시장 창출

단계별 추진 목표
1차년도 : ICT DNA 양식장 관리 시스템 개발
2차년도 : 빅데이터를 활용한 AI분석 고도화
신시장 창출 : Smart aqua-Culture 신시장 창출
성과 확대 : 누적 매출 400억원 (2021~2025)

주요 추진

과제목표
① ICT DNA 기반 개체굴 양식어장 관리 시스템 개발
② 해양환경/양식어장 모니터링 기술의 고도화를 통한 제어 및 AI 예측 시스템 고도화
➂ 양식환경 데이터 기반의 Smart Aqua-Culture 신시장 창출

단계별 추진 목표
1차년도 : ICT DNA 양식장 관리 시스템 개발
2차년도 : 빅데이터를 활용한 AI분석 고도화
신시장 창출 : Smart aqua-Culture 신시장 창출
성과 확대 : 누적 매출 400억원 (2021~2025)

주요 추진 내용
양식/해양 DB구축 : 해양환경, 개체굴 생물학적 DB 구축
양식 AI 모델 : 최적 양식 모델 및 생산량 예측 시스템
개체굴 양식 Cluster : 개체굴 양식 Cluster 구축을 통한 산업화
국내/해외 시장점유 : 국내 시장점유 10% 해외 시장점유 0.01%

세부 내용
Pilot 구축/DB수집 :
·육상 Flupsy 양식을 통한 기초 DB수집
·Antifouling 기술적용 해양환경 데이터 수집
·치패 자동 선별기/성장 데이터 수집
·클라우드 서비스 기반 빅데이터 분석/처리
시스템 고도화 :
·양식어장 관리 시스템 구현/고도화
·Antifouling 기술 고도화(45일)
·성패 자동 선별기/데이터 수집 고도화
·AI 모델링을 통한 생산량 예측 시스템
타당성 검증/실용화 : ·Living lab 운영을 통한 시스템 상용화
·지자체/굴수협 연계 ICT 개체굴 양식 시범사업 운영
·양식어가/양식 시스템/AI 분석기업 개체굴 양식 Cluster 구축
시장 진출/성과 창출 : ·거제/통영/남해/서해 양식장 관리 시스템 확대보급
·글로벌 스마트 양식 시장 시스템 보급
·Big- data/AI 예측 시스템 활용 성과확대

과제내용
ㅇ 육상 플럽시(Flupsy) 제작을 통한 굴 성장 샘플 데이터 수집 :
- 개체굴 종묘 중간양성을 위한 해양조건의 육상 플럽시 제작을 통한 굴 성장 사전 데이터 수집(1㎜ ~ 30㎜ 중간양성/약 6주 소요)
- AI 분석을 위한 굴 성장 샘플 데이터 사전 수집 (육상 플럽시 수온, 염도, 용존산도,먹이생물 등 데이터와 치패 성장 데이터 매칭, 분석)
ㅇ 개체굴 양식어장 해양환경 데이터 수집 :
- 개체굴을 양식하는 양성기에 실시간으로 해양환경(수온, 전도도, 용존산소)과 먹이생물(클로로필A) 모니터링 센서를 탑재하여 클라우드 서버로 해양환경 DB를 수집함.
ㅇ 자동선별 시스템을 통한 개체굴 생물학적 데이터 수집 :
- 개체굴 선별과 부착생물 제거 관리를 위한 개체굴 자동 선별 시스템 개발
- 개체굴 자동 선별 시스템은 굴 자동 세척 및 이물질 제거장비(처리속도 240개/분), 굴 자동 분배 장비(처리속도 3미/sec), 굴 자동 선별 분류 장비(150㎏/h 처리)로 구성
- 개체굴을 선별하는 과정에서 레이저 스캐닝을 통한 생물학적 데이터(개체굴 성장률, 게체굴 무게 등)를 클라우드 서버로 전송하여 개체굴 생물학적 DB를 수집함.
ㅇ 개체굴 생산량 예측 AI모델 :
- 해양환경DB와 생물학적DB를 수집하고 분석하여 개체굴 양식밀도 및 최적의 양식위치를 알려주고 생산량 예측이 가능한 개체굴 양식 AI 모델 개발.
ㅇ 개체굴 양식어장 관리 시스템 리빙랩(필드 테스트) 및 사업화 :
- 실제 개체굴을 양식하는 어민들을 대상으로 시스템 검증 및 자지체, 어촌계 등 개체굴 양식어장 관리 시스템 공급

과제수행방법
ㅇ 과제 추진 전략
- 개체굴 양식어가 수요를 반영한 시스템 설계 및 Field Test(living lab)를 통한 기술개발/사업화 동시 추진
* 계획수립 : 한국 수산업경영자 연합회 회원사, 굴수협 및 개체굴 양식어가 애로/수요 반영 사업계획 수립
* Field Test : 남해 고성군 자란만(임시) Field Test 구축 및 수요자 맞춤형 양식/선별 시스템 공급
* 사업화 : (국내) 지자체(보조사업60개소), 어민조합시스템보급/확대, (해외) 뉴질랜드-Flipfarm, 호주-HEXCYL협의중

ㅇ 과제 수행 방법
- 주관기관(씨뱅크) 및 참여기관(휴디스텍, 동의대학교)의 직접 개발과 협력기관(한컴 MDS, 마이크로소프트, 동일비전) 기술 연계를 통한 과제 수행
* 주관기관(씨뱅크) : ICT DNA를 기반으로한 개체굴 양식어장 관리시스템 개발 총괄
* 참여기관(휴디스텍) : 개체굴 자동 선별장치(치패/성패) 개발 및 개체굴 성장 DATA 수집
* 참여기관(동의대) : 빅데이터 수집, 클라우드 저장, AI 분석을 통한 양식 최적화 및 생산량 예측 시스템
* 협력기관(한컴MDS) : 빅데이터 전처리 및 데이터 패턴 예측 사이언스 플랫폼(Dataiku) / AI 분석 기술협력
* 협력기관(한국 MS) : 클라우드 서버 연동을 통한 실시간 데이터 수집 / AI 분석 기술협력 지원
* 협력기관(동일비전) : 개체굴 선별 스마트 카메라 / 레이저 스캐닝 3차원 영상처리 기술협력

최종결과물(예상성과)
ㅇ 빅데이터, AI 기반의 개체굴 양식 어장 관리 시스템
- 해수조건의 개체굴(종묘) 중간 양성을 위한 육상 Flupsy (HW)
- 실시간 양식어장 해양 관측 시스템 (SW,HW)
* 10분 간격으로 3개월간 유지보수(인력투입 부착생물 제거 등) 없이 해양환경 데이터 수집
- 개체굴 자동 선별기 (HW)
* 굴 자동 세척 및 이물질 제거(처리속도 1Ton/h)
* 굴 자동 분배 및 선별(처리속도 50㎏/h 처리)
* 레이저 스캐닝을 통한 선별, 성장 데이터 실시간 전송
- AI 기반 생산량 예측 모델 (SW)
* 해양 DB, 개체굴 성장 DB 기반 AI 모델링을 통해 최적 양식밀도, 위치 도출 및 생산량 예측

① 해양환경 조건의 육상 Flupsy(개체굴 중간 양성기)
◦ 개체굴 종묘 중간 양성을 위한 육상 Flupsy
- 국유특허권 통상실시권 실시계약중(17.11.02~20.11.01)
- 해수조건의 육상 개체굴 양성기로 단기 개체굴 성장 데이터 수집(1㎜ ~ 30㎜ 중간양성/약 6주 소요)

② 실시간 양식 어장 해양 관측 시스템
◦ 해양 데이터 수집 및 개체굴 본양식을 위한 양성기
- Antifouling(부착생물 방지) 기술이 적용된 센서모듈
- 수집된 해양 데이터 실시간 클라우드 전송
- AI 분석에 따른 양식 최적화 (양식밀도, 양식위치 변경)

③ 개체굴 자동 선별기
◦ 컨베이어 벨트 방식의 개체굴 자동 선별기
- 개체굴 세척, 분류, 성장데이터 수집, 선별 기능
- 개체굴 성장/선별 데이터 실시간 클라우드 전송

④ 해양/개체굴 Big Data
◦ 클라우드(Azure) 컴퓨팅 수집 데이터 전처리/분석
- 실시간 양식어장 환경(해양)/개체굴 성장 데이터 수집
- 개체굴 생산이력제, 수산양식 정책수립 자료 등 활용

⑤ AI 분석을 통한 생산량 예측 시스템
◦ 환경 데이터/성장 데이터 기반 AI 분석 시스템
- 양식어장 환경에 적합한 양식밀도, 위치 조절 등 정보제공
- 생산량 예측 시스템(Dataiku 연계)
- 측정 정보를 이용한 모델의 예측 정확도 80% 이상

⑥ 앱/웹 서비스(어민,연구소 등)
◦ 실시간 위치별 어장 환경(해양) 데이터 서비스
- 수온, 용존산소량, 산소포화도 등 실시간 Web 데이터 정보
- 수온, 용존산소량, 산소포화도 등 실시간 App 데이터 정보
- 서비스 이용자 Web/App 해양환경 데이터 시각화

⑦ 이력제 서비스 (최종 소비자)
◦ 개체굴 성장, 해양데이터 활용 원산지/이력제 정보
- 앱을 통한최종 소비자의 개체굴 생산 이력 정보 실시간 확인
- 개체굴 생산유통/검역 결과 정보 확인

결과활용계획
ㅇ Field Test (Living Lab)
- ICT DNA 기반 개체굴 양식 어장 관리 시스템의 실 개체굴 양식어가 대상 성능검증
* 굴수협, 한국수산업경영인협의회 Test-bed 구축 및 Field Test 협의
* 경상남도 통영시 ICT DNA 기반 개체굴 양식어장 관리 시스템 시범사업 추진 협의
* 기타 엔엑스 수산, 예담 수산 등 실시간 해양관측 양식어장(시스템) 도입 검토
ㅇ 거제, 통영, 고성, 남해, 서해 등 개체굴 양식시스템 확대보급
- 어촌 뉴딜 300 사업, 친환경 양식 어업육성사업, 양식어업지원사업(해양수산부) 등 국비예산과 지자체 예산을 통해 정보 보조사업 형태로 양식 시스템(선별 스테이션) 확대 보급
- 개체굴 선별 Station은 공동 작업장의 형태로 보급, 개체굴 양식어장은 제품의 형태로 판매, AI 분석 자료는 Service 형태로 보급함.

ㅇ Business Model
- ICT DNA 기반 개체굴 양식어장 관리 시스템의 BM은 ① 개체굴 자동 선별기 공급 및 유지보수, ② 개체굴 양식어장 공급 및 유지보수, ③ 양식어장 환경(해양) 데이터 및 개체굴 성장 데이터, ④ AI 분석을 통한 예측 시스템 서비스 등을 통해 수익을 창출함.
① 개체굴 선별 Station(세척, 분류, 성장 데이터 수집, 선별, 포장) 공급 및 유지보수
- 국비, 지자체 사업으로 주관기관(씨뱅크)에서 설치, 관리, 유지보수를 담당하고, 선별기로부터 개체굴 성장 데이터 확보
② 개체굴 양식어장 시스템 공급 및 유지보수
- 개체굴 양식장비 및 관리시스템을 지자체 보조금 사업과 연계하여 양식어가에 보급(판매)하고, 판매 대금과 해양 데이터 수집
③ AI 분석을 통한 예측 시스템 서비스
- 충분한 데이터 및 AI 분석 정확도 80% 이상까지는 선별기, 양식장비 시스템 이용 어가에게 참고자료 형태로 무료로 제공, 이후 데이터가 충분히 축적되고 정확도가 향상되면 별도의 서비스로 제공
④ 해외 시장 진출
- 뉴질랜드(Flipfarm), 호주(HEXCYL SYSTEM PTY LTD.) 양식어장 및 양식기자재 유통사에 제품 공급 협의 진행 중이며, 미국, 스페인 등 해외시장 진출 및 마케팅을 통해 ICT DNA 기반 양식어장 관리 시스템 기술수출 및 양식어장 관리 시스템 보급

기대효과
ㅇ AI 기반 신개념 양식 어장 관리시스템 원천 기술 확보
- (기술적 측면) 세계 최초 ICT DNA 기반 양식어장 관리시스템 개발 및 운영을 통해 빅데이터와 AI 분석을 활용한 과학적인 양식 시스템 원천 기술 및 운영 노하우 확보
- (경제적 측면) 해양환경 데이터 분석을 통해 최적의 개체굴 양식방안을 제안하는 형태, 주기적인 개체굴 선별 및 관리로 해외 수출 증가 기대 및 이에 따른 어가 소득 증가 및 지역 경제 활성화 효과가 클 것으로 기대됨
- (사회적 측면) 수산, 통신, AI 분석 등 산업간 융복합으로 인한 신규 시장 창출 및 수산업의 첨단화로 어촌 인구 유입 및 신규 일자리 창출 효과

ㅇ 양식 데이터 기반의 새로운 서비스 창출
- ICT 기반 양식어장 관리 시스템을 통해 수집되는 해양 Data / 양식 Data를 활용한 새로운 서비스, 신시장 창출 기대
* 개체굴의 경우 익히지 않고 섭취하는 경우가 많으며, 개체굴 양식 전반에 걸쳐 생산 이력에 대해 최종 소비자가 직접 정보를 열람할 수 있어 국산 개체굴에 대한 신뢰도 향상
* 소비자가 선박 사고 등으로 인한 해양오염과 노로바이러스, 패류독소 등 검역항목에 대한 정보를 손쉽게 파악할 수 있어, 해당 양식 시스템을 통해 공급되는 제품에 대한 브랜드화 고급화 기대

- 해양 빅 데이터를 통한 수익 서비스
* 해양의 경우 전력 등의 자원부족과 파도, 부착생물 등의 다양한 이유로 수온, 염도 등의 기본 데이터 수집에 많은 비용과 시간이 소요됨
* 본 양식장 관리 시스템의 보급확대로 자연스럽게 국내/해외 해양 빅데이터가 실시간으로 수집되고, 데이터 처리 AI 분석 등을 통해 해양/수산 정책 수립, 학술연구, 기타 서비스 지원 가능
* 5G 기반의 가까운 미래에 빅 데이터는 그 자체로 수익을 창출하며, AI 기반 데이터 가공/분석 등을 통해 새로운 사업/산업을 창출 할 수 있음.

(출처 : 요약서 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 서 ... 2
• 목차 ... 9
• I. 1단계(사전기획) 추진결과 ... 10
• 1 추진일정 및 실적 ... 10
• 2 1단계(사전기획) 추진결과 및 결론 ... 16
• 3 1단계(사전기획) 수행전 대비 비교표 ... 22
• II. 2단계(기술개발 및 사업화) 추진계획 ... 25
• 1 추진 필요성 ... 25
• 2 추진목표 ... 27
• 3 기술개발 추진계획 ... 37
• 4 사업화 추진계획 ... 54
• III. 과제 기본정보 ... 61
• 1 수행기관 현황 ... 61
• 2 주관 및 참여기관 정부출연 과제 수행실적(최근 3년간) ... 70
• 3 참여연구원 현황 ... 71
• 4 연구시설/장비 보유 현황 및 연구실 안전조치 이행계획 ... 74
• 5 최근 3년간 7대 산업 분야 사업화 실적(계약, 매출 발생 등) ... 79
• IV. 사업비 ... 80
• 1 1단계 사업비 집행 현황 ... 80
• 2 2단계 사업비 집행 계획 ... 82
• 첨부1 기술준비도 목표 ... 97
• 첨부2 시설장비 심의요청서(3천만원 이상 ~ 1억원 미만) ... 102
• 첨부4 추가 제출서류 및 증빙 (플럽시(Flupsy)국유특허 실시계약서) ... 110
• 첨부5 추가 제출서류 및 증빙 ... 112
• 끝페이지 ... 115