| 초록 |
연구개발 목표 및 내용 최종 목표 본 연구 개발의 목표는 산림과학 및 임업의 기반이라 할 수 있는 산림경영, 산림보호 그리고 산림활용의 관점에서 ICT기술을 활용한 스마트임업의 실용화 기술을 개발하고, 이를 전문가 교육에 적용하여 스마트임업 기술을 학습한 전문인력을 양성하는 것임 전체 내용 요약 본 연구 개발의 주요 내용은 산림현장에서 적용할 수 있는 4차산업혁명 요소기술 기반 스마트임업 기술을 산림경영분야(목재수확 의사결정, 산림자원관리, 숲가꾸기 의사결정 등), 산림보호분야(재선충 피해목 예측, 수분 및 양분 스트레스 예측 등), 그리고 산림활용(산림생태교육 플랫폼, 산림휴양 환경정보 플랫폼 개발 등)으로 나누어 실용화 단계까지 개발하는 것임 1차년도 목표 < 1세부 > 스마트 산림경영 플랫폼 개발 · 산림경영 및 임반 특성 지표 데이터베이스화 · 현행 산림정보 빅데이터 관련 자료 분석 · 현행 산림정책 정밀 분석 · 임도망도, 임상도, 임소반도의 최신화 기법 개발 · 기설 임도의 노망 평가 기법 정립 · 임업 경영 정보 분석 · 적용 블록체인 플랫폼(하이퍼렛저, 스마트 컨트랙트 등) 분석 < 2세부 > 스마트 산림보호 플랫폼 개발 · 정사영상 DB설계 및 소나무재선충병 예찰 방법 수집 · 딥러닝 조사 설계 · 주요 가로수 수종에 대한 초분광 영상 DB구축 및 파장 구명 < 3세부 > 스마트 산림활용 플랫폼 개발 · 숲 생태지성 교육 컨텐츠 구축 · 숲 생태지성 교육 앱 기획 및 프로토타입 개발 · 대상지 지형 및 숲길 공간정보 DB작성 · 4차산업과 산림교육의 현황 및 인식조사 내용 < 1세부 > 스마트 산림경영 플랫폼 개발 · 산림경영 및 임반 특성 지표 데이터베이스화 - 제5차, 6차 국가산림자원조사 중 임황 및 지황 데이터베이스 구축 · 현행 산림정보 빅데이터 관련 자료 분석 - 산림청 운영 정보시스템 정밀 분석 - 국유림경영정보시스템, 산림자원통합관리시스템, 산림토목 관리시스템, 사유림경영정보시스템, 사유림업무지원포털, 산림토목관리시스템 장단점 도출 및 연계 가능성 검토 · 현행 산림정책 정밀 분석 - 산림청 산림기본계획과 전략별 추진과제 분석 및 정보현황 파악 통한 통합 산림정보체계 제안 · 임도망도, 임상도, 임소반도의 최신화 기법 개발 - LiDAR를 이용한 임도망도 최신화 기법 - 드론을 활용한 임상도 및 임소반도의 최신화 기법 · 기설 임도의 노망 평가 기법 정립 - 임목축적, 목재수확(집재불능지점, 평균집재거리 등), 개설 비용 등 임도의 노망 평가 기법 정립 - 기설 복합임도망도 평가 및 검증 · 임업 경영정보 및 적용 블록체인 플랫폼 분석 - 기존 임업 정보 관리 현황에 대한 문헌 조사, 정보관리 연구 사례 조사 - 임업 경영에서의 기존 정보관리 체계 문제점 및 블록체인 기술의 도입 필요성에 대한 타당성 분석 - 하이퍼렛저, 스마트 컨트랙트 적용 기술 분석. 빅데이터 수집 및 저장 기술 조사 < 2세부 > 스마트 산림보호 플랫폼 개발 · 정사영상 DB설계 및 소나무재선충병 예찰 방법 수집 - 소나무재선충병 고사목 예찰 방법 - 연구대상지 선정 및 현장조사 - 소나무재선충 감염목 이미지 추출 · 딥러닝 조사 및 설계 - 공간 DBMS를 활용한 재선충 현황지도 구축 설계 - 이미지 학습 기반의 재선충 판독 · 주요 가로수 수종에 대한 초분광 영상 DB구축 및 파장 특성 구명 - 가로수 생육 모니터링을 위한 초분광 및 다분광 영상 활용 기술 분석 및 사전실험 - 수목의 활력 및 피해 상태의 확인을 위한 초분광 영상 DB 구축 및 파장 특성 분석 < 3세부 > 스마트 산림활용 플랫폼 개발대상지 선정 · 대상지 선정 - 전국 산림복지시설(휴양림, 숲체원, 치유의숲 등)을 대상으로 접근성과 환경(식생대 등)을 고려하여 10개의 대상지를 선정함 - 1차년도 대상지(3개소): 장태산자연휴양림, 국립대전숲체원, 김천치유의숲 · 숲 생태지성 교육 컨텐츠 구축 및 대상지 지형, 숲길 공간정보 DB작성 - 구현될 숲 생태지성 교육 앱의 컨텐츠로 활용될 수 있도록 대상지에 출현하는 주요 식물들의 정보(식물체 사진; 생식기관, 영양기관 등)를 수집하고 DB화 - 개발 예정 앱에서 공간정보로 활용할 수 있도록 지형 및 숲길의 정보를 가공하여 DB를 구축함 · 숲 생태지성 교육 앱 기획 및 프로토타입 개발 - 전반적인 앱 시스템 기획 및 디자인(설계): 어플리케이션의 전반적인 기능(생태야장, 개인화페이지, 놀이, 기타 시스템과의 연동기능 등)을 결정하고 이에 따른 기능의 기획과 사용자가 사용하게 될 시스템의 설계(디자인)함 - AR Core(안드로이드 기반의 스마트폰 등에서 증강현실을 구현할 수 있도록 구글이 개발한 기술)를 활용한 공간이미지 분석기술 개발: AR Core를 활용하여 정적인 공간(실내)이 아닌 동적인 공간(실외)에서 이미지 분석에 정확도 분석 · 로드맵 구축을 위한 4차산업과 산림교육 현황 분석 2차년도 목표 < 1세부 > 스마트 산림경영 플랫폼 개발 · 산림경영 의사결정 특성 분석 및 지원체계 구축 · 기설 임도망과 신규개설(연장) 예정 복합노망의 계획 · ICT 기반의 복합임도망도 계획을 위한 공간정보의 수집 및 데이터베이스 구축 · 목재수확 및 산림경영, 재해예방 등을 고려한 복합임도망도의 계획 및 평가 · 임업 정보의 블록체인 기록을 위한 기본 요구사항 도출, 프로토타입 설계 및 개발 < 2세부 > 스마트 산림보호 플랫폼 개발 · 딥러닝 기반의 영상처리 알고리즘 상세화 · 딥러닝 알고리즘의 정확도를 높이기 위한 다양한(항공+드론) 재선충 감염목 영상 DB 제작 · 가로수 Abiotic 스트레스에 따른 초분광 영상 특성 구명 < 3세부 > 스마트 산림활용 플랫폼 개발 · 숲 생태지성 교육 앱 컨텐츠 구축 · 숲 생태지성 교육 앱 현장적용 · 대상지 온열환경 조사 및 폭염주의보 컨텐츠 제작 내용 < 1세부 > 스마트 산림경영 플랫폼 개발 · 산림경영 의사결정 특성 분석 및 지원체계 구축 - 국유림 관리를 위한 정보시스템의 산림경영 의사결정 관련 특성의 추출방법 도출 - 산림경영 의사결정에 관여하는 다양한 요인의 상호관련성과 이들이 의사결정에 미치는 영향도, 의사결정 지원정보 구성방안을 도출 - 산림경영 의사결정 시나리오 가정해 의사결정지원 시스템 프로토타입 개발 · 기설 임도망과 신규개설(연장) 예정 복합노망의 계획 - ICT 기반의 복합임도망 계획을 위한 산림자원공간정보의 수집 및 데이터베이스 구축 - 목재수확 및 산림경영, 산림재해 등을 고려한 복합임도망의 계획(비교노선) - 목적에 따른 최적 복합임도망의 선정 및 평가 · ICT 기반의 복합임도망도 계획을 위한 공간정보의 수집 및 데이터베이스 구축 - 드론 및 드론 LiDAR를 활용한 공간정보의 수집 및 데이터베이스 구축을 목표로 함 · 목재수확 및 산림경영, 재해예방 등을 고려한 복합임도망도의 계획 및 평가 - 임상 및 지형정보를 고려한 최적의 임도망도 계획 - 비교노선을 제시하여 계획노선의 상대적인 배치효율 평가 · 임업 정보의 블록체인 기록을 위한 요구사항 도출, 프로토타입 설계 및 개발 - 임산물 품질관리에 다양한 이해 관계자들의 요구사항 조사 및 분석 - 품질관리 프로세스에 대응하는 프로토타입 개발 및 모델 구축 - 프로토타입 테스트 진행 후 발생하는 결과를 기반으로 추가 요구사항 및 향후 개선사항 도출 < 2세부 > 스마트 산림보호 플랫폼 개발 · 딥러닝 기반의 영상처리 알고리즘 상세화 - 이미지 학습을 통한 분류 결과를 활용한 확률 지도 구축 - 소나무재선충 분포 확률 지도 구축 관련 결과 - 이미지 데이터 학습 및 분류 수행 · 딥러닝 알고리즘의 정확도를 높이기 위한 다양한(항공+드론) 재선충 감염목 영상 DB 제작 - 소나무재선충 감염목 현황 파악 및 현장 조사 실시 - 현장조사 영상도면-도엽별 영상도면에 소나무재선충 감염목 선별 - 소나무재선충 감염목 위치 공간정보 자료 제작 · 가로수 Abiotic 스트레스에 따른 초분광 영상 특성 규명 - 드론 시스템을 이용한 주요 가로수 영상 데이터 확보 - 방사보정 및 기하보정을 통한 가로수 보정 데이터베이스 개발 - 식생지수와 다변량 분석법을 활용한 가로수 |
