본 기술은 최근 다양한 산업에서 적용되고 있는 디지털 트윈을 활용하여 디지털 공간 상에 가상의 축사를 생성하고, 실제 축사로부터 다양한 데이터(실내외 환경 정보, 운영 정도 등)에 대한 동기화를 통해 축사 운영에 필요한 다양한 시뮬레이션을 수행하고, 그 결과를 바탕으로 실제 축사에 적용하기 위한 기술임
－ 목적
● 현실을 모사한 디지털 트윈 기반 축사 생성과 실제 축사와의 데이터 연동을 통하여 축사 운영에 필요한 다양한 시뮬레이션을 가능하게 하는 환경 제공
● 실제 현장 적용하기 전에 가상 축사를 통해 적용해 봄으로써 운영에 대한 예측 결과 제공
－ 필요성
● 현재 축사를 대상으로 한 시뮬레이션(예: 공기 흐름, 에너지 소비량 등)은 정적인 축사의 정보를 활용하여 분석하기 때문에 실제 동적으로 변하는 축사의 환경과는 다소 거리가 있음
● 축사에 설치되어 운영되는 다양한 제어기기(팬, 보일러 등)에 대한 운영 비용이 커지고 있으며, 해당 기기에 대한 교체 시에 실제 설치를 해서 운영하기 전까지는 정확한 운영 비용을 산출할 수 없음
● 축사 운영은 외부 환경 정보 (날씨, 위치 등)에 의존적이며, 신규 축사를 짓는 경우 이에 대한 고려가 충분히 되어야 하며, 예상되는 운영에 대한 다양한 문제점을 파악할 필요가 있음
● 디지털 트윈을 이용, 디지털 공간에 가상의 축사를 생성하고 사용자가 자유롭게 축사에 대한 정보를 설정
● 실제 축사를 최대한 유사하게 모사하기 위하여 실제 축사에서 수집되는 다양한 정보 (축사 내외 온도/습도/이산화탄소/암모니아, 날씨 등)에 대해 가상 축사에 연동
● 기 구축된 가상 축사와 실제 축사와의 데이터 연동을 이용하여 축사 운영에 필요한 다양한 에너지 시뮬레이션 (에너지 사용량 예측, 효율 예측 등) 수행
● 시뮬레이션 결과에 대해 사용자의 요구에 따른 분석 제공
● 신규 축사 건축 시에 디지털 트윈 기반의 축사를 통해 운영에 대한 다양한 분석 제공
● 실제 적용 이전에 가상으로 다양한 기기/환경에 대한 시뮬레이션을 통하여 운영에 필요한 정보 제공
A. 디지털 트윈 기반 가상 축사 생성 및 설정 기술
- 실제 존재하는 축사에 대해 디지털 트윈을 이용, 가상 공간에 축사를 생성하는 기능
- 생성한 가상 축사에 대하여 사용자가 자유롭게 축사의 정보를 설정하는 기능
B. 디지털 트윈 기반 축사 환경 데이터 동기화 기술
- 실제 축사의 환경 정보를 가상 공간에 생성한 축사에 연동하여 두 축사 간의 데이터를 동기화 시키는 기능
C. 축사 에너지 시뮬레이션 및 분석 기술
- 가상 공간에 생성한 축사를 이용하여 시뮬레이션을 수행하기 위한 입력 정보 설정 및 입력 파일 생성 기능 (시뮬레이터: EnergyPlus)
- 생성한 입력 파일을 이용, 축사에 대한 에너지 시뮬레이션 수행 기능
- 가상 기기를 이용하여 축사 에너지 시뮬레이션을 수행하고 분석하는 기능
- 가상 지역에 대하여 축사 에너지 시뮬레이션을 수행하고 분석하는 기능
● 기술문서 (해당기술발췌): 요구사항 정의서, 상세 설계서, 시험절차 및 결과서
● 프로그램
－ 적용 분야
● 농축산 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
● 가상의 공간을 이용하여 발생할 수 있는 센서, 장비에 대한 오작동 예측이 필요한 디지털 트윈 기반 산업 분야
－ 기대 효과
● 농·축산 농가의 사육환경 예측 및 개선을 위한 농가용 분석 서비스 제공
● 농·축산 농가의 다양하고 많은 장비들이 구축된 다양한 형태의 실내외 장비들에 대한 예측 성능 제공
● 머신러닝/딥러닝 기반 지능형 스마트팜 서비스를 통해 농업 지능화를 위한 스마트팜 핵심 기술 확보함에 따라 농업 선진국인 유럽과의 대외 경쟁력 확보
● 지능화된 농·축산의 축적된 데이터를 통해 비교분석 및 문제점 발견 등 기존 암묵적 컨설팅에서 과학적 진단, 처방으로 일대 혁신이 가능해짐
● 농가 맞춤형 다양한 컨설팅 서비스 제공