축산시설 내부 환경 조절을 위한 온도 센서의 최적 위치 선정 = Optimization of Temperature Sensor Placement for Controlling micro-climate of Livestock House
저자
발행기관
학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
185-185(1쪽)
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육류 소비량의 증가로 인하여 국내 축산업 분야 생산량은 지속적으로 성장하였으며, 2016년 기준 전체 농산업 생산량의 43.0%를 차지한다. 특히 2000년 1인당 6.9 kg에 해당했던 닭고기 소비량은 2010년 10.7 kg, 2015년 13.4 kg로 집계되는 등 꾸준히 증가하고 있다. 증가하는 수요량을 충족시킴과 더불어 생산성을 증대시키기 위하여 육계 사육시설은 대형화 및 밀집화가 이루어지는 추세이다. 또한 대형화된 시설의 원활한 사육 환경조절을 위하여 ICT 기술의 접목을 통해 자동화된 환경조절 설비의 도입이 일반화되었다. 자동화된 설비의 운영을 위해선 사육 시설 내부 환경의 정량적이고 정확한 평가가 뒷받침되어야 한다. 더욱이 대형화된 사육 시설은 불균일한 내부 환경이 형성되기 쉽기 때문에 다점 측정을 통한 환경 분포의 평가가 요구된다. 그러나 다점측정은 센서의 초기 설치비용과 유지관리 면에서 농가 경영에 부담이 되며 실제 현장에서는 제한된 수의 센서를 통한 환경 제어가 이루어지고 있다. 또한 축사 내부 센서 설치의 기준이 제시된 바 없기 때문에 현장에서는 경험적인 방법을 통해 설치 위치를 결정하고 있는 실정이다. 따라서, 적합한 위치의 센서 설치를 통해 시설 내부의 환경이 정확히 평가되지 않는다면 환기 및 냉·난방 시설의 부적절한 운영과 생산성 하락을 초래할 수 있다. 본 연구는 축사 내부 온도 모니터링 자료의 분석을 통하여 시설 내 환경 평가를 위한 최적 센서위치를 선정하고자 하였다. 최적 위치의 선정을 위하여 brute-force method를 적용하여 측정지점의 모든 조합을 오차기반 평가 방법과 엔트로피기반 평가 방법으로 평가하였다. 조합의 오차는 모든 센서의 측정치 평균과 대상 조합의 평균치의 차이를 통해 시간별로 산정하였다. 시설 내부의 환경을 대표하는 지점을 선정하기 위하여 오차의 평균, 표준편차, 이상 치의 개수, z-index를 종합하여 조합을 평가하였다. 본 연구에서는 선택된 센서 조합과 그 외의 센서 간 중복된 정보를 고려한 총 엔트로피를 산정하여 센서 조합의 평가 기준으로 삼았다. 오차 기반 평가 방법을 통해 시설 내부의 전체 환경을 대표할 수 있는 센서의 위치를 선정하였으며, 엔트로피 기반 평가 방법을 통해 시설 내부 환경의 변화가 많은 지역이나 이상상황을 감지할 수 있는 센서의 위치를 선정하였다. 두 가지 방법을 통해 도출된 결과를 바탕으로 설치할 수 있는 센서 수의 따른 최적 위치를 선정할 수 있다.
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