연동형 온실의 온도 정밀제어에 필요한 센싱 구역 분석 = Analysis of the Sensing Area Required for Precision Control of Temperature in Multi-Span Greenhouse
저자
강태경 ( Taegyoung Kang ) ; 손진관 ( Jinkwan Son ) ; 박민정 ( Minjung Park ) ; 임류갑 ( Ryugap Lim ) ; 진유정 ( Yujeong Jin )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
199-199(1쪽)
제공처
최근의 국내 시설원예 산업은 스마트팜, 디지털농업 기술의 확산과 보급으로 세계 최고 수준으로 급성장하고 있다. 시설원예의 스마트팜 및 디지털 정밀농업을 위해서는 작물의 품질과 수량에 영향을 주는 주요 환경 요인인 온도, 습도, 광, CO₂ 등을 세밀하게 관리해야 한다. 국가 정책적인 스마트팜 사업의 일환으로 추진되는 신규 유리온실의 경우 다양한 환경요인이 복합적으로 관리되도록 구조, 제어 등의 기술이 투입되고 있지만, 우리나라에서 가장 많은 비율로 조성 중인 비닐하우스는 센서의 노후, 제어시스템 연동 불일치 등 다소 정밀하지 못한 생육 관리로 운영되고 있다. 따라서 본 연구에서는 연동형 비닐하우스의 온도분포 특성을 정밀하게 관리하기 위해서 필요한 센싱 및 제어기술을 알아보고자 하였다. 연구는 충남 부여의 토마토 10 연동온실(8,265m2)의 온도를 정밀하게 제어하기 위한 센싱의 필요 수량 및 구역을 확인하고자 하였다. 연구를 위해 총 18구역에 걸쳐 상중하 위치에 총 54개의 Hobo센서를 설치하여 2021. 04. 13. ~ 2021. 05. 27. 까지 40일에 걸쳐 30분 단위로 온도를 측정하였다. 보온 설정온도가 10.5℃로 가동되는 상태에서 최저온도는 2하 구역에서 11.7℃인 반면, 동일시점 10하 구역은 14.7℃로 3.0℃ 높게 분석되었다. 더불어 측정값 전체 중 최저온도는 1상 구역에서 9.2℃로 설정 온도보다 1.3℃가 낮게 측정되는 것을 확인하였다. 최고온도는 6하 구역에서 30.3℃인 반면 동일시점 3상 구역은 34.3℃로 4.0℃ 차이가 확인되었다. 측정기간 전체에서 최고온도는 1상 구역에서 38.1℃로 최저온도와 같은 구역에서 취약함이 확인되었다. PCA Correlation 분석을 통해 작물부와 통로부는 극명한 온도차이가 확인이 되었으며, 작물부에서도 상, 중, 하 구역을 별도로 관리할 수 있는 정밀 센싱 및 제어 필요성이 확인되었다. 더불어 작물부의 평면적 구조에서도 본 연구대상지와 같은 10연동 온실에서는 6구역에서 온도분포가 다르게 분석되는 것을 통계적으로 확인했다. 따라서 센싱 또한 6구역을 별도로 관리하고 제어한다면 에너지 절감을 통한 농가 경제성 향상 및 작물의 품질 향상에 기여할 수 있다고 판단한다. 본 연구는 1차로 연동형 비닐하우스의 필요 센싱 및 제어 구역 파악과 수량 등을 알아보았다. 추후 단동형 비닐온실과 대표적 시설하우스 재배 작물 등에 추가 실험을 거쳐 에너지 절감형 친환경 정밀농업에 기여할 수 있는 연구로 발전시키고자 한다.
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