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상세정보

스마트 축사 통합 자율 운용 기술

전수책임자
박현
참여자
김대원, 김세한, 김유진, 박대헌, 박현, 여욱현, 은지숙, 정재영, 조성균, 최원규
기술이전수
5
이전연도
2022
협약과제
20HU1100, 축산질병 예방 및 통제 관리를 위한 ICT 기반의 지능형 스마트 안전 축사 기술 개발, 김세한
21HU1200, 축산질병 예방 및 통제 관리를 위한 ICT 기반의 지능형 스마트 안전 축사 기술 개발, 김세한
22HR7100, 축산질병 예방 및 통제 관리를 위한 ICT 기반의 지능형 스마트 안전 축사 기술 개발, 김세한
- 본 기술이전은 축사 내 설치된 다양한 센서들로부터 발생되는 실시간 돼지 사육 환경 정보를 축사 운영자에게 제공하고 있으며, 또한 각종 장비들에 대한 모니터링을 통해 정상 동작 여부를 확인하고, 돼지의 급이와 급수, 생장 스케쥴을 기반으로 하는 사양관리를 수행하며, 돈사 내부를 지능적으로 제어하여 관리자가의 개입 없이도 내부 환경이 자동으로 제어, 운영되는 기술에 관한 것으로 현장 농장의 적용, 디지털 트윈, 인공지능 활용 등 다양한 분야에 적용이 가능함
- 목적
● 축사내 다양한 환경, 사양, 제어 정보의 수집 및 분석을 통한 축사의 효율적 운영
● 축사 사육환경의 개선, 운영 비용 감축, 질병 최소화 및 지능형 통합 서비스를 제공
● 축사 현황 및 상황 분석, 환경추이, 상호영향 분석 그래프 제공 및 직관적 가시화
● 축사의 자율 제어 및 복합운영, 제어알고리즘 선택에 의한 지능제어
- 필요성
● 현재 많은 축산 농가는 과거에 비해 1000두 이상 사육 두수의 규모가 커지고 있으나 이를 감시하기 위해 적은 수의 관리인으로 단순 모니터링을 수행하고 각 돈방마다 환기는 대부분 음압식으로 환기하고 있음
● 폐쇄된 돈방을 배기팬에 의존하다 보니, 배기는 원활하나 대부분 농가가 입기는 음압에 의해 자동 개폐되 되도록 하여 작동이 불량인 경우가 많고, 관리자에 의해서 수동으로 하는 경우도 있어, 돼지의 질병이나 폐사로 이어지는 경우가 많음
● 축사 운영자가 초기에 제어를 setting 하여 비록 자동으로 운용되도록 하나, 축사 내부의 장비의 오작동이나 온도 등 환경의 변화로 인해 이를 반영되지 못한 채 운영되고 있음
● 많은 사육 두수에 비해 관리인이 적음으로서 축사 환경의 단순 모니터링 하거나 초기의 지정된 제어만을 유지함으로써 돼지의 질병이나 폐사를 정확하고 즉각적으로 대처하지 못하여 돼지의 생산성 향상에 어려움이 있음
● 돈방의 환기를 유기적으로 자동 순환되도록 하여 많은 사육 두수나 적은 수의 관리자임에도 불구하고 축사 내외 환경을 자동으로 감시하여 지속적으로 최적 운용하기 위한 지능 제어 형태의 통합 운용 방법이 요구
<특징>
● 안전축사 현황 및 상황 분석, 환경추이, 상호영향 분석 그래프 재공 및 직관적 가시화
● 자율 제어 축사 복합운영, 표준 모델, 제어알고리즘 선택에 의한 지능제어
● 기준 사료, 마리 수, 연령, 제어일에 근거한 사양분석 알고리즘 적용, 관리
● 축사 환경(온도, 배기팬 등), 사양 분석에 따른 일일 보고, 권고 기능 제공
<장점>
● 지능제어를 통해 돈방의 환기를 유기적으로 자동 순환되도록 하여 많은 사육 두수나 적은 수의 관리자임에도 불구하고 축사 내외 환경을 자동으로 감시하여 지속적으로 최적 운용
A. 축사 내 환경 데이터 현황 및 추이, 이상 데이터 보상 기술
● 센서 별 환경 데이터 현황 기능
● 대쉬보드 환경 데이터 현황 기능
● 돈방 환경 데이터 최근 24시간 가시화 기능
● 센서 별 환경 데이터 최근 24시간 가시화 기능
● 환경 데이터 기간별 추이 가시화 기능
● 돈방 내부 센서 값 이상 상황 진단 기능
● 돈방 내부 센서 값 이상 복구 기능

B. 축사 사양 관리 기술
● 사양 기준 데이터 등록, 편집, 삭제, 그래프 기능
● 사양 스케쥴 등록, 편집, 삭제 기능
● 사양 운영 관리 기능
● 사양 이벤트 관리 기능
● 사양 현황 관리 기능
● 사양 분석 관리 기능

C. 축사 환경 지능제어 기술
● 제어 알고리즘에 의한 지능제어 운영 지속(on), 운용 중단(off) 기능
● 제어 알고리즘에 의한 지능제어 실내 환경 및 제어 정보 제공 기능
● 제어 알고리즘에 의한 지능제어시 온도 정상범위 및 비정상 구간 가시화 기능
● 제어 알고리즘에 의한 지능제어의 고온 스트레스 상태 감지 기능
● 제어 알고리즘에 의한 지능제어의 저온 스트레스 상태 감지 기능
A. 축사내 환경 데이터 현황 및 추이, 이상 데이터 보상 기술
● 기술문서 (해당기술발췌): 요구사항 정의서, 상세 설계서, 시험절차 및 결과서
● 프로그램

B. 축사 사양 관리 기술
● 기술문서 (해당기술발췌) : 요구사항 정의서, 상세 설계서, 시험절차 및 결과서
● 프로그램

C. 축사 환경 지능제어 기술
● 기술문서 (해당기술발췌) : 요구사항 정의서, 상세 설계서, 시험절차 및 결과서
● 프로그램
- 적용 분야
● 딥러닝 응용 서비스를 제공하기 위한 응용 개발자용 플랫폼 서비스 분야
● 여러 가지의 환경 센서 및 제어기를 구축하여 축사 운영을 하고자 하는 축산 농가
● 온실 내에 여러 환경 센서 및 제어기를 설치하여 농장물을 재배하는 시설 온예 농가
● 환경 센서 및 구동기를 설치하여 공장 등을 운용하는 제조업 분야
● 여러 가지의 환경 센서 및 제어기를 설치하여 양식장을 운영하고자 하는 양식 어가
● 가상의 공간을 이용하여 발생할 수 있는 센서, 장비에 대한 오작동 예측이 필요한 디지털 트윈 기반 산업 분야

- 기대 효과
● 농·축수산 농가의 사육환경 개선을 위한 농가용 통합 자율 운영 서비스 제공
● 농·축·수산 농가, 어가의 다양하고 많은 장비들이 구축된 다양한 형태의 실내외 장비들의 지능제어를 통해 생산성 향상
● 기존 센서 및 제어기 등 스마트 팜을 구성하는 장치의 오작동 인식 없이, 잘못된 데이터를 수집하거나, 잘못된 제어의 오류로부터 안정적인 스마트 팜을 운영하기 위한 이점으로 인해 향후 스마트 팜의 효율적 관리를 위한 활용에 이용될 수 있음
● 머신러닝/딥러닝 기반 지능형 스마트팜 서비스를 통해 농업 지능화를 위한 스마트팜 핵심 기술 확보함에 따라 농업 선진국인 유럽과의 대외 경쟁력 확보
● 지능화된 농·축·수산의 축적된 데이터를 통해 비교분석 및 문제점 발견 등 기존 암묵적 컨설팅에서 과학적 진단, 처방으로 일대 혁신이 가능해짐