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김용주 연구실
충남대학교 스마트농업시스템기계공학과 김용주 교수
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김용주 연구실

충남대학교 스마트농업시스템기계공학과 김용주 교수

김용주 연구실은 스마트농업시스템기계공학과를 기반으로 농업용 트랙터, 전기·수소 농기계, 농업로봇의 설계와 성능평가를 수행합니다. 주요 기술은 농작업 부하 계측, 농업기계 동역학 모델링, 토양-작업기 상호작용 해석, 동력전달시스템 설계, 전기·하이브리드·수소 파워트레인 제어입니다. DEM과 다물체 동역학을 결합하여 견인력과 차축토크를 예측하고, Matlab/Simulink 및 AMESim 기반 모델을 포장시험과 벤치시험으로 검증합니다. 또한 Computer Vision과 센서 융합을 활용하여 과실 자세, 작물 위치, 작업영역을 인식하고 자율주행·수확·운반 기능으로 연결합니다. 연구실은 중대형 친환경 농기계의 실증과 부품 성능평가를 통해 설계 모델의 현장 적용성을 검토합니다.

스마트농업농업용 트랙터전기·수소 농기계동력전달시스템농업로봇
대표 연구 분야
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전기·수소 기반 친환경 농기계 동력시스템 연구 thumbnail
전기·수소 기반 친환경 농기계 동력시스템 연구
Electric and Hydrogen-Powered Sustainable Agricultural Machinery Powertrain Research
연구 분야 상세보기
농업용 트랙터 동역학 및 동력전달시스템 해석 연구 thumbnail
농업용 트랙터 동역학 및 동력전달시스템 해석 연구
Agricultural Tractor Dynamics and Power Transmission System Analysis Research
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자율주행·영상인식 기반 스마트 농업로봇 연구 thumbnail
자율주행·영상인식 기반 스마트 농업로봇 연구
Autonomous Driving and Vision-Based Smart Agricultural Robotics Research
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
인용수 2
·
2025
Real-time pose estimation of oriental melon fruit-pedicel pairs using weakly localized fruit regions via class activation map
Seung-Woo Kang, Kyoung-Chul Kim, Yong–Joo Kim, Dae-Hyun Lee
IF 10.3 (2025)
Computers and Electronics in Agriculture
Fruit pose is an important trait for robotic harvesting that provides not only control information for the robot arm but also indicates whether the fruit can be harvested. A pair of fruit and pedicel has been frequently used as the target object for estimating the fruit pose, and the pose estimation of multiple fruit-pedicel pairs within an image is also being focused on in current research to determine the targets to be harvested efficiently. The multi-fruit pose estimation is performed based on accurate object detection that requires a large amount of training data for feature representation of the object, especially pedicel, in complex background; however, there are spatio-temporal constraints in collecting various fruit-pedicel images, and precise labelling is a laborious task. Easier feature representation for localization can reduce model complexity and data-scale dependency. In this study, multi-fruit pose estimation of oriental melon was proposed, which includes a weakly fruit localization that reduces labelling effort while providing the fruit region containing the essential information for estimation of fruit-pedicel pose. The framework consists of a weak supervision-based localization and pose estimation models connected in sequence. The fruit regions are simultaneously and approximately localized, and each of these regions is then fed sequentially to the pose estimation. The proposed method has the advantage of being able to use a smaller model than existing models, which allows for achieving performance even with a small data scale and also improving real-time performance. The results showed that, compared to YOLO-pose models, our method achieved up to 0.23 higher PDK scores and exhibited an inference speed improvement of up to 8 fps. Our method minimized the effort required for localization and improved speed while demonstrating performance comparable to existing studies.
https://doi.org/10.1016/j.compag.2025.110734
Pedicel
Melon
Artificial intelligence
Class (philosophy)
Computer vision
Computer science
Biological system
Mathematics
Pattern recognition (psychology)
Horticulture
2
Article
|
·
인용수 6
·
2025
Real-time axle-torque prediction of agricultural electric tractors using a kalman-algorithm-integrated predictive motor-speed controller
Md. Abu Ayub Siddique, Hyeon-Ho Jeon, Seung-Min Baek, Seung-Min Baek, Seung-Yun Baek, Seung-Yun Baek, Yeon-Soo Kim, Yeon-Soo Kim, Wan-Soo Kim, Wan-Soo Kim, Jong Dae Park, Jong-Dae Park, Cheol-Woo Yang, Min-Jae Park, Jang-Young Choi, Yong–Joo Kim, Yong–Joo Kim
IF 10.3 (2025)
Computers and Electronics in Agriculture
https://doi.org/10.1016/j.compag.2025.110908
Axle
Kalman filter
Torque
Agricultural machinery
Controller (irrigation)
Engineering
Control theory (sociology)
Automotive engineering
Algorithm
Control engineering
3
Article
|
·
인용수 8
·
2023
Application of auto power shift (APS) controller for minimizing fuel consumption and performance evaluation of an agricultural tractor
Md. Abu Ayub Siddique, Seung-Min Baek, Seung-Yun Baek, Hyeon-Ho Jeon, Yong–Joo Kim, Yong–Joo Kim, Yeon-Soo Kim, Yeon-Soo Kim, Wan-Soo Kim, Wan-Soo Kim, Dae-Hyun Lee, Taek-Jin Kim, Taek-Jin Kim
IF 7.7 (2023)
Computers and Electronics in Agriculture
https://doi.org/10.1016/j.compag.2023.108279
Tractor
Automotive engineering
Fuel efficiency
Controller (irrigation)
Engine power
Power (physics)
Engineering
최신 정부 과제
22
과제 전체보기
1
2025년 6월-2026년 5월
|1,640,800,000원
인도네시아 팜(Palm)농장과 동남아 플랜테이션 확장 적용을 위한자율주행 운반차 개발 및 실증
[최종목표]ㅇ 주요 개발 목표 - 인도네시아 팜농장 최적화 자율주행 운반차 개발 및 실증 ? 독립형 통신 시스템 구축 ? 험지주행이 가능한 40kW급 내연기관기반 유압구동식 총륜 구동 및 조향기술 적용 ? 현지 실증운용을 통한 양산형 제품기술 확립ㅇ 핵심 기술 개발 - 독립 통신환경기반 자율주행 제어시스템 ? 자체구성 RTK-GPS 시스템 ...
농업기계
운반로봇
자율주행
총륜구동
4륜조향
2
2025년 4월-2029년 12월
|8,652,417,000원
중대형급 친환경 농기계의 디지털·전동화 실증 기반 구축
55kW 이상 중대형급 친환경 농기계·핵심부품 성능평가 및 디지털 활용 기술 지원체계 기반구축
농기계
친환경
실증
기술지원
기반구축
3
2023년 4월-2026년 12월
|3,722,605,000원
55kW 급 전기 트랙터용 동력전달시스템 개발
ㅇ 전기 트랙터 플랫폼 프레임 및 주요 핵심 부품 개발 ㅇ 전기 트랙터 플랫폼 1차 시제품 개발 ㅇ 구동 모터 시스템 1차 시제품 제작 및 인버터 제어 소프트웨어 개발 ㅇ 전기 트랙터 공용 플랫폼 e-파워트레인 1차 시작품 개발 ㅇ 전기 트랙터 플랫폼 해석 모델 개발 (내구성, 유압) ㅇ 전기 트랙터 플랫폼 차량 제어 모델 개발 ㅇ 전기 트랙터 플랫폼 ...
농업용 트랙터
파워트레인
전기 구동
전기 트랙터
친환경
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2023함수율을 관리하여 축분 발효를 촉진시키는 축분 퇴비 포장 장치1020230190950
등록2023작물 위치에 따른 수확기 인발부의 폭 및 위치 조절 장치1020230025730
등록2023유압실린더를 이용한 듀얼 스티어링 장치 및 그 제어 방법1020230012825
전체 특허

함수율을 관리하여 축분 발효를 촉진시키는 축분 퇴비 포장 장치

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230190950

작물 위치에 따른 수확기 인발부의 폭 및 위치 조절 장치

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230025730

유압실린더를 이용한 듀얼 스티어링 장치 및 그 제어 방법

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230012825