| 초록 |
□ 연구개요 본 연구는 영농형 태양광 시스템(Agrivoltaic System)의 성능 예측 모델을 개발하고 효율적으로 관리할 수 있는 하이브리드 시뮬레이션 기반의 모델 개발을 최종 목표로 한다. 이를 위해, 다음과 같은 연차별 연구를 수행한다. 1. 실제 운영되고 있는 영농형 태양광 시설로부터 전기에너지 발전 데이터를 수집하고, 영농형 태양광 발전 대상 가능지역을 추출하기 위한 위성 이미지 프로세싱 알고리즘을 개발한다. 2. 영농형 태양광 발전량과 작물의 생산량 예측이 가능한 인공지능 알고리즘을 개발하고, 이를 에이전트 기반 시뮬레이션에 결합하여 하이브리드 시뮬레이션 모델을 개발한다. 3. 하이브리드 시뮬레이션을 활용하여 기후변화 환경에서 작물 생산량 및 발전량을 예측하고, 영농형 태양광에서 생산된 작물의 수익성을 높일 수 있는 공급사슬망을 설계 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 1. 1차 년도에는 영농형 태양광 발전 데이터와 위성사진 데이터 수집 및 특징 추출을 수행하였으며, GIS 데이터를 활용한 지역별 에너지와 작물 수요 데이터를 수집하고 분석하였다. 또한, 위성사진 이미지 프로세싱을 통하여 영농형 태양광 발전 가능 대상지역을 선정하는 알고리즘을 개발하였다. 2. 2차 년도에는 영농형 태양광 시스템에서 생산이 가능한 작물의 생산량 예측 시뮬레이션 모델을 개발하고, 영농형 태양광의 태양광 에너지 발전량 예측이 가능한 모델을 개발하였다. 이를 에이전트 기반 시뮬레이션 프레임워크에 도입하여 하이브리드 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 3. 3차 년도에는 영농형 태양광 발전 가능지역을 선정하여 기후가 변화하는 환경에서 작물 생산량 및 발전량을 예측하였으며, 영농형 태양광에서 생산된 작물을 효율적으로 판매할 수 있는 공급사슬망을 설계하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1. 연구개발성과의 활용 계획 1.1. 정성적 연구개발 성과: 위성사진을 활용한 작물 및 발전량 예측 기법 개발, 영농형 태양광에서의 작물 생산 및 발전량 예측이 가능한 에이전트 기반 시뮬레이션 프레임워크 개발, 개발된 하이브리드 시뮬레이션을 활용한 작물 생산 및 판매 공급망 설계 1.2. 정량적 연구개발 성과: 국제 저명(SCI) 논문 9편, 국내 저명(KCI) 논문 1편, 국내 및 국제 학술대회 발표 6건, 10명의 학부생 연구생 졸업 (4명 석사과정 진학) 1.3. 본 연구의 정량적·정량적 개발성과는 지속가능한 성장이 가능해주도록 하는 영농형 태양광의 운영 효율화와 식량안보 향상에 기여할 것이고, 4차 산업의 발전과 스마트 농업 관련 기술 개발에 활용될 것이다. 2. 기대효과 2.1. 학문적 측면: 본 과제는 위성사진 및 GIS를 이용한 생산량을 예측하는 새로운 알고리즘 및 시뮬레이션 시스템을 개발하였고, 이를 토대로 스마트 농업의 정밀농업 분야 및 산업공학분야의 융합 연구 발전에 기여하였다. 2.2. 경제적·사회적 측면: 재생에너지를 생산하면서 기존 식량자원의 수급 안정성을 확보할 수 있는 방법론을 제시하였고, 이를 통해 농민의 소득을 향상시키고 재생에너지 확보에 기여할 것이다. (출처 : 요약문 2p) |
