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[제1세부연구과제] 농장(필지)단위 토양․기후 통합정보시스템 기반 연구 연구의 목적 및 내용 ○ 토양정보와 기후정보의 통합과 이들 정보를 종합적으로 고려한 과수 5종의 재배적지 구분 등 응용정보 생산 연구개발성과 ○ 토양정보와 기후정보의 통합 ○ 토양과 기후요인을 종합적으로 고려한 재배적지 방법론 개발 및 검증 ○ 토양 기후요인을 종합적으로 고려한 과수 5종의 재배적지 구분 ○ 농장단위 기후 토양 통합서비스 기술 개발 연구개발성과의 활용계획(기대효과) ○ 토양과 기후의 통합정보를 농작물 재배적지 구분, 농업재해 대응 등 농업연구 및 농업현장에 활용 ○ 기후와 토양정보의 통합서비스 기술 개발로, 기후와 토양요인이 모두 고려된 진정한 의미의 적지적작과 농업응용정보의 생산의 토대 마련 (출처:국문요약문 p.5) [제2세부연구과제] 원통형 종이포트 간이 제조장치 개발 연구의 목적 및 내용 ○ 농가 보급을 위한 원통형 종이포트 간이 제조장치 개발 - 구성 : 상토 공급부, 종이 공급부, 종이 접착부, 종이포트 절단부 연구개발성과 - 원통형 종이포트 제조 요인별 적정 범위 설정 · 상토 공급압력 : 0.5MPa, 적정 함수율 : 50∼60% · 원통형 종이포트 접착부 온도 : 150∼160℃ · 원통형 종이포트 절단 칼날 : 톱날 형태 → 일자 형태 - 상토 공급 호퍼의 토출 압력 및 종이포트 길이 조절을 통해 다양한 작목 및 품종에 활용 가능 - 원통형 종이포트 제조 성능 : 3,000개/시간 연구개발성과의 활용계획(기대효과) ○ 원통형 종이포트 간이 제조장치 개발로 채소 및 화훼 육묘 농가의 종이포트 사용 활성화 ○ 원통형 종이포트를 통한 작업 효율 향상 및 농가 수익 증대 (출처:국문요약문 p.26) [제3세부연구과제] 딸기 수확용 로봇의 성능 개선 연구 연구의 목적 및 내용 국내 시설작물 재배면적은 1990년에 44,613 ha에 불과하였으나 웰빙과 신선 채소에 대한 수요가 증가에 따라 2013년에는 86,725 ha로 약 2배 증가하였다. 특히, 딸기의 경우 국내에서 재배되는 시설원예작물 중 생산액이 2위로 농가 소득 비중이 매우 높을 뿐만 아니라 수출량이 2011년 1926만달러, 2013년 2,856만달러로 급증하고 있어 딸기 재배에 대한 관심 및 생산량 향상 요구가 지속적으로 증가되고 있다. 이러한 환경 변화에 따라 공급량 확보를 위해 벤치 재배를 통한 작업 개선 등 작업효율 개선 등이 확대되고 있지만 노동력 부족 문제로 인해 자동화, 무인화 기술 보급이 절실히 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 딸기 수확 로봇의 실용화 및 현장 적용을 위해 기존 시스템의 구조 및 알고리즘을 개선하고 성능평가를 실시하였다. 연구개발성과 개선된 딸기 수확용 로봇 시스템은 벤치 간 설치된 레일 위 자율주행이 가능한 구동부와 좌, 우 벤치의 딸기 수확이 가능한 수확부로 구성되었으며, 수확부의 경우 딸기 위치 인식을 위한 CCD 카메라 및 레이저 센서와 3축 제어를 위한 모터 시스템으로 제작되어 었다. 영상처리는 이미지 필터링을 통해 노이즈를 제거한 후 완숙딸기의 HSV 히스토그램 분석을 통해 색상 영역을 검출하여 이치화(thresholding)를 수행되며, 자동 수확은 영상 획득, 이미지 프로세싱 및 딸기 영역 검출, 모터 시스템 제어를 통한 앤드이펙터 위치 제어, 딸기 수확 및 적재 순으로 제어되었다. 제어 결과 직선방향 축 이동은 약 300 mm/sec, 회전방향 축 이동은 약 180°/sec의 속도로 목표점으로 제어되었으며, 로봇 시스템은 약 7 s/S의 속도로 자동 딸기 수확이 가능하였다. 연구개발성과의 활용계획(기대효과) 본 시스템의 성능평가 결과 밴치 재배용 딸기의 인식 및 자동 수확이 안정적으로 가능하였으며, 향후 현장 시설 적용을 위해서는 기계학습 알고리즘 등의 적용을 통해 차폐 보정과 적재부 개선을 통한 실용성 향상이 필요할 것으로 판단된다. (출처:국문요약문 p.43) [제4세부연구과제] 수출쌀 진공 포장기술 개선 연구 연구의 목적 및 내용 ○ 연구의 목적 - 쌀 진공포장기술을 확립 ○ 연구내용 - 수출 RPC 쌀 포장재 및 포장방법 현장조사 - 포장재 물성측정 및 적정 포장방법 구명 ․ 포장재 물성측정 ․ 포장재 적정 열접착 조건 구명 ․ 진공세기 등 적정 포장방법 구명 - 운송 및 작업조건별 현장적용 시험 ․ 진동시험기를 이용한 운송 시뮬레이션 ․ 포장된 쌀의 낙하, 충격, 마찰 시험 - 포장재 및 포장작업 가이드라인 제시 연구개발성과 ○ 포장재 선정 - 진공포장재는 산소투과도 및 투습도가 낮은 복합재질 - 두께 0.12∼0.15mm인 네 모서리가 둥근 형태로 열접착된 포장재 ○ 포장방법 - 접착면의 미세한 주름에 의한 틈 발생 등 접착불량이 발생하지 않도록 주의 - 열접착온도 130~150℃에서 1∼1.5초가량 가열 - 진공압력을 270∼300mmHg로 포장 ○ 운반 및 취급방법 - 골판지박스 포장 시 완충재를 사이에 넣어 충격 및 마찰에 의한 손상을 방지 - 포장된 쌀과 상자가 50cm보다 높은 곳에서 낙하충격을 받지 않도록 취급 시 주의 연구개발성과의 활용계획(기대효과) ○ 연구개발 결과의 활용방안 - 학술발표 : 쌀 진공포장재 및 접착열에 따른 진공풀림 영향 - 영농 활용 : 쌀 진공 포장 기술 이용 방법 ○ 기대성과 및 파급효과 - 쌀 포장기술 지원으로 수출 쌀의 품질 경쟁력 확보 및 수출확대 - 쌀 수출 확대로 만성적인 공급과잉 해소 및 새로운 국내산 쌀 유통 시장 개척 (출처:국문요약문 p.70) |
