본 기술은 “유수식 스마트양식 시스템 개발” 사업의 수행 결과로 나오는 결과물 중 스마트양식 시스템 가상 시뮬레이터 기술에 관한 것이다. 본 기술은 센서, 통신, 데이터 분석 및 자동 제어 기술이 융합된 차세대 양식 시스템으로, 수질·에너지 환경을 실시간으로 모니터링하고 자동으로 최적화하여 양식 생산성과 효율성을 향상시키는 시뮬레이터 기술을 제공한다.
o 현재 대부분 양식장은 경험에 기반한 수동 운영에 의존하고 있어, 운영 효율 및 에너지 소비 측면에서 많은 비효율이 존재하며, 해수 온도 변화 및 저산소 수괴 등의 빈번한 발생은 양식 생물의 대량 폐사로 이어지고 있어, 데이터 기반의 양식장 운영 의사결정 기술 도입이 요구됨o 정부의 스마트양식 클러스터 조성사업 및 ICT 융합 보급 확대에 따라, 현장에 즉시 적용 가능한 AI 기반 시뮬레이터 기술에 대한 수요가 증가하고 있음
o 세계적으로 경제성 위주의 밀식사육 및 방역 미흡 등으로 가축 전염병 발생이 증가하고 있으며 이로 인한 축산물 생산 감소, 국가 간 교역 중단, 질병관리 비용 등 막대한 경제적 손실을 초래하고 있음
o 유수식 스마트양식 시스템은 데이터 기반의 정밀 제어 기술을 통해 에너지 효율성과 환경친화성을 극대화하는 차세대 양식 기술로, 본 기술이전은 스마트양식 시스템 내 가상 시뮬레이터 기술의 상용화 및 현장 적용을 목적으로 하고 있음
o 본 기술은 리빙랩 양식장을 통해 실증 검증된 결과를 바탕으로 수행되었으며, 양식장 운영기관 및 관련 솔루션 기업이 스마트양식 기술을 현장에 빠르게 적용할 수 있도록 지원하는 것이 필요함
o 본 기술은 실제 해양 환경데이터 및 시계열 예측모델을 기반으로 펌프 스케줄 및 수질지표(용존산소, 수온)를 자동 예측·제어하기 위해 딥러닝 예측 모델을 탑재하였으며, 외부 시스템 의존성 없이 단독 실행 가능한 독립형 소프트웨어로 개발됨
o 양식장 펌프 최적 제어 알고리즘을 통해 기존 대비 평균 13% 에너지 절감률을 실현하였으며, 수온 및 용존산소 예측 정확도를 95% 이상 달성하였음
o 시험기관(슈어소프트테크㈜)으로부터 ‘적합’ 판정을 받은 기술로 신뢰성을 확보함
o 정밀 시뮬레이션 기반 펌프 운전 스케줄 최적화로 전력 사용량을 절감하고, 양식장 수익성 향상에 기여할 수 있으며, 용존산소량과 수온의 시계열 예측을 통해 수질 이상 가능성을 사전에 인지하여, 생물 피해 예방과 사전 대응이 가능함
기술명 : 스마트양식 시스템 가상 시뮬레이터 기술
- 스마트양식 시스템 에너지 시뮬레이터 기술
- 스마트양식 시스템 수질 시뮬레이터 기술
기술명 : 스마트양식 시스템 가상 시뮬레이터 기술
- 스마트양식 시스템 가상 시뮬레이터 기술 기술문서: 상세설계서, 시험절차/결과서
- 스마트양식 시스템 가상 시뮬레이터 기술 프로그램: 스마트 양식 시스템 가상 시뮬레이터 소프트웨어 1종 (소스코드)
o 최적화된 환수 횟수 제어 및 수질 모니터링 기능 적용이 가능한 해수 유입 기반 유수식 스마트 양식장
o 센서-통신-AI 기반 통합 스마트양식 시스템 내 핵심 예측 엔진으로 활용 가능하며, 에너지 절감과 수질 제어 기능을 기반으로 친환경 인증 요건 대응 기술로 활용 가능
o 양식장 운영 교육을 위한 모의 훈련용 시뮬레이터 소프트웨어로 적용 가능
o 펌프 운전 및 수질관리를 자동으로 수행하여 운영자 개입 최소화함으로써 양식장 운영 효율성 향상 및 인건비 절감효과가 기대되며, 용존산소, 수온 등의 환경 예측을 통한 선제적 수질관리를 통한 폐사율 저감 및 어류 건강 개선으로 인한 양식 수확량 및 품질 향상이 가능할 것으로 기대