초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◎ 최종 목표
세계 최고 품종인 아라301 동충하초 생육 빅데이터 구축과 AI 기반 오염 판별, 예측 솔루션 개발을 통한 동충하초 재배 사업의 활성화

◎ 전체 내용
● 동충하초 생육환경 빅데이터 구축
- 동충하초 생육환경(온도, 습도, 조도, 이산화탄소, 생장 이미지) 데이터 수집을 위한 최적 환경 설계 및 구축
- 생육환경 빅데이터 수집 플랫폼 개발
● AI 학습데이터 생성 솔루션 개발
- 이미지 전처리(잡음 제거, 배경 분리, 정규화 등) 지원
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□ 연구개발 목표 및 내용
◎ 최종 목표
세계 최고 품종인 아라301 동충하초 생육 빅데이터 구축과 AI 기반 오염 판별, 예측 솔루션 개발을 통한 동충하초 재배 사업의 활성화

◎ 전체 내용
● 동충하초 생육환경 빅데이터 구축
- 동충하초 생육환경(온도, 습도, 조도, 이산화탄소, 생장 이미지) 데이터 수집을 위한 최적 환경 설계 및 구축
- 생육환경 빅데이터 수집 플랫폼 개발
● AI 학습데이터 생성 솔루션 개발
- 이미지 전처리(잡음 제거, 배경 분리, 정규화 등) 지원
ex) 습기에 영향을 받지 않는 선명한 이미지 촬영기법
- AI 학습데이터 생성을 위한 생장 이미지 라벨링 솔루션 개발
● AI 기반 오염 판별 및 오염 발생 예측기술 개발
- 딥러닝을 이용한 오염(푸른곰팡이, 백화현상) 판별기술 개발
- 딥러닝을 이용한 오염 발생 예측기술 개발
● 실시간 동충하초 생장 모니터링 및 생육환경 자율제어 시스템 개발
- 실시간 동충하초 생장 모니터링 시스템 개발
- 작물의 오염 여부를 관리자에게 웹/앱으로 알림
- 유효성분(코디세핀)이 극대화 될 수 있는 생육환경 자율제어 시스템 개발
● 오염 판별 및 오염 발생 예측 솔루션 현장 적용 및 실증
- 오염 판별 및 오염 발생 예측 솔루션의 현장 적용(서울 소재 주관기관의 동충하초 재배사)
- 오염 판별 및 오염 발생 예측 기술 정확도 성능평가

◎ 1단계
○ 목표
● 동충하초 생육환경 빅데이터 구축
● AI 학습데이터 생성 솔루션 개발
● AI기반 오염 판별 및 오염발생 예측 기술 개발

○ 내용
● 동충하초 생육환경 빅데이터 구축
- 동충하초 생육환경 데이터 수집을 위한 최적 환경 구축
- 생육환경 빅데이터 수집 플랫폼 개발
● AI 학습데이터 생성 솔루션 개발
- 이미지 전처리(잡음제거, 배경 분리, 정규화 등) 지원
- AI 학습데이터 생성을 위한 생장이미지 라벨링 솔루션 개발
● AI기반 오염 판별 및 오염발생 예측 기술 개발
- 딥러닝을 이용한 오염 판별기술 개발

□ 연구개발성과
[연구개발성과]
● 동충하초 생육환경 데이터 수집 시스템(HW+SYS) 및 빅데이터(DATA)
● 동충하초 AI 학습데이터 생성 솔루션(SW)
● AI기반 오염 판별 및 오염발생 예측 기술(SW)
● 생장 모니터링 및 생육환경 자율제어 시스템(SYS)

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
[연구개발성과 활용계획]
● 고품질 아라301동충하초의 대량재배를 통한 수급 안전성 확보
- 20여년의 동충하초 재배지식 노하우를 토대로 세계 최고 동충하초 품종 아라301 동충하초의 재배데이터 수집 및 해석을 통해 지능형 스마트팜 플랫폼을 구축. 고품질 대량재배로 수급 안전성을 높임
● 다양한 재배방법 실험을 통한 동충하초 재배 노하우 빅데이터 업그레이드 실시
-> 다양한 약성과 품질의 제약, 기능성 식품, 화장품 원료생산에 활용
● 향후 타 특용작물 빅데이터를 수집해 플랫폼 업그레이드 실시
-> 재배가 까다로운 타 고부가가치 특용작물 및 천연물 신약소재 재배에 보급
-> 다양한 특용작물의 Digital easy farming화 실현
● 플랫폼 보급사업 실시
- 당사는 물론 국내 필요 농가에 보급
- 구축된 플랫폼의 해외판매(중동, 동남아시아 등), 재배 빅데이터 업그레이드, 재배에 필요한 기반(종균, 영양액, 영양 배지 등)보급, 유지보수 사업 진행
● 서울시 도시농업과와 파트너쉽을 통해 서울시 유휴공간에 스마트팜을 구축하여 고부가가치 도시농업을 실증, 차세대 도시농업 비즈니스 모델로 발전시켜 도시 제조 사업에 기여할 계획임

[기대효과]
● 지능형 스마트팜 플랫폼 구축으로 세계 최고 동충하초 품종인 아라301의 수확률 90%를 달성하여 세계 동충하초 시장의 고품질화 진행 및 경쟁력 확보
● 아라301동충하초 대량재배로 수면유도 및 면역력강화 기능성식품 개발, 천연물신약 개발 활성화
● 스마트팜의 보급 및 확산, 국내외 농가의 편리한 고부가가치 작물 재배에 기여
- 지능형 스마트팜 플랫폼을 구축해 기존 스마트팜 운영의 어려움을 개선, 운영 플랫폼의 인터페이스를 간단하게 하여 누구나 운영하기 쉬운 플랫폼을 제작, 스마트팜 보급 및 확산을 통해 편리한 특용작물재배에 기여할 수 있을 것임
● 플랫폼 보급을 통해 작물의 품질 향상 및 목표하는 품질의 계획생산이 가능
- 추후 구축된 플랫폼에 다양한 특용작물의 생육 빅데이터의 업그레이드를 통해 작물의 품질 향상 및 목표하는 품질의 농산물 계획 생산
- 농가의 특용작물 수확량 증가 및 수익성 극대화
● 숙련된 특용작물 재배지식 노하우가 담긴 재배데이터수집 및 해석은 한국 농업의 높은 경쟁력의 기반이 됨(K-farm 모델로 글로벌 경쟁력을 가지게 됨)

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 9
• o 동충하초 생육환경 빅데이터 구축 ... 9
• o 실시간 동충하초 생장 모니터링 및 생육환경 자율제어 시스템 개발 ... 23
• o AI 학습데이터 생성 솔루션 개발 ... 28
• o AI기반 오염 판별 및 오염 발생 예측기술 개발 ... 31
• o 오염 판별 및 오염 발생 예측 솔루션 현장적용 및 실증 ... 38
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 41
• 1) 연구수행 결과 ... 41
• 2) 정량적 연구개발성과 ... 43
• 3) 세부 정량적 연구개발성과 ... 44
• 4) 최종 제품 및 서비스 결과물 ... 47
• 5) 목표 달성 수준 ... 50
• 4. 연구개발성과의 활용 및 사업화 계획 ... 51
• 끝페이지 ... 57