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시설원예 및 채소학 실험실
오명민 교수
스마트온실
수직농장
LED 광환경
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
구성원

시설원예 및 채소학 실험실

오명민 교수

시설원예 및 채소학 실험실은 스마트온실과 수직농장을 기반으로 작물이 반응하는 광환경, 온습도, 전기장 등의 요인을 정밀하게 제어하는 기술을 중심으로 연구를 수행합니다. LED 광질 조절, 환경 스트레스 반응 분석, 전기자극 기반 생리반응 평가 등 다양한 제어 변수의 효과를 검증하며 생장 효율과 기능성 물질 축적을 규명합니다. 또한 RGB 영상과 딥러닝을 활용한 생육 예측 모델을 구축하여 비파괴적 생육 관리 체계를 개발합니다. 전기장 노출에 따른 생체전기신호와 대사 변화 분석 연구도 수행하며, 데이터 기반 환경제어 기술을 결합한 스마트농업 시스템 구현을 목표로 합니다.

스마트온실수직농장LED 광환경AI 생육예측Electroculture
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스마트온실 및 LED 광환경 최적화 연구 thumbnail
스마트온실 및 LED 광환경 최적화 연구
Smart Greenhouse and LED Light Environment Optimization
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Article
|
인용수 2
·
2025
Sequential RGB light optimization across developmental stages enhances lettuce growth through carry-over effects
Eunjeong Lim, Myung‐Min Oh
IF 4.8 (2025)
BMC Plant Biology
Light is a critical factor regulating plant development and productivity under controlled environment conditions. However, the light conditions are often kept static throughout the cultivation period, potentially overlooking plants' dynamic responses to changing environmental stimuli over time. This study proposes a stage-specific optimization strategy to maximize lettuce growth, based primarily on shoot fresh weight by adjusting red:green:blue (R:G:B) light ratio at different growth stages. After transplanting 2-week-old seedlings, their growth period was divided into an early stage (ES, the first 2 weeks) and a late stage (LS, after 2 weeks). To account for potential carry-over effects, the ES optimization was designed to evaluate how early-stage light conditions influence final growth performance. Response surface methodology was then employed to identify the optimal spectral combinations for each stage. The optimal R:G:B light ratios were determined to be 44.2:55.8:0 for ES and 25.2:57.8:16.9 for LS. These results suggest that excluding B light during ES promotes morphological traits favorable for light interception, presumably at the expense of immediate photosynthetic efficiency, and ultimately supporting enhanced biomass accumulation during LS. A sequential-optimized lighting strategy combining these two stage-specific light ratios was then evaluated against other lighting strategies, including a static-optimized, a reference, two white LED treatments with different color temperatures of 2700 and 5000 K. While the static-optimized treatment with an R:G:B ratio of 77:23:0 produced the highest shoot fresh weight during ES, the sequential-optimized ultimately delivered the greatest biomass by the end of the growth stage. These findings highlight the importance of stage-specific light requirements and demonstrate that dynamic light management aligned with developmental physiology can significantly enhance crop productivity. This study provides a practical framework for implementing adaptive light strategies in controlled environment systems.
https://doi.org/10.1186/s12870-025-07295-y
Light intensity
Artificial light
Biomass (ecology)
Photosynthesis
Productivity
Shoot
Transplanting
White light
2
Article
|
인용수 1
·
2024
Continuous Growth Monitoring and Prediction with 1D Convolutional Neural Network Using Generated Data with Vision Transformer
Woo-Joo Choi, Se-Hun Jang, Taewon Moon, Kyeong-Su Seo, Da-Seul Choi, Myung-Min Oh
IF 4.1 (2024)
Plants
Crop growth information is collected through destructive investigation, which inevitably causes discontinuity of the target. Real-time monitoring and estimation of the same target crops can lead to dynamic feedback control, considering immediate crop growth. Images are high-dimensional data containing crop growth and developmental stages and image collection is non-destructive. We propose a non-destructive growth prediction method that uses low-cost RGB images and computer vision. In this study, two methodologies were selected and verified: an image-to-growth model with crop images and a growth simulation model with estimated crop growth. The best models for each case were the vision transformer (ViT) and one-dimensional convolutional neural network (1D ConvNet). For shoot fresh weight, shoot dry weight, and leaf area of lettuce, ViT showed R2 values of 0.89, 0.93, and 0.78, respectively, whereas 1D ConvNet showed 0.96, 0.94, and 0.95, respectively. These accuracies indicated that RGB images and deep neural networks can non-destructively interpret the interaction between crops and the environment. Ultimately, growers can enhance resource use efficiency by adapting real-time monitoring and prediction to feedback environmental controls to yield high-quality crops.
https://doi.org/10.3390/plants13213110
RGB color model
Convolutional neural network
Artificial intelligence
Computer science
Artificial neural network
Crop
Pattern recognition (psychology)
Agricultural engineering
Agronomy
Engineering
Biology
3
Article
|
인용수 4
·
2023
Improving Production Yield and Nutritional Quality of Coastal Glehnia Using Developed Hydroponic Nutrient Solution in Controlled Environment Agriculture
Moon-Sun Yeom, Myung‐Min Oh
IF 3.1 (2023)
Horticulturae
This study was conducted to develop a nutrient solution for coastal glehnia, evaluate the performance of the newly developed nutrient solution, and determine an adequate electrical conductivity (EC) level for growth and bioactive compounds production in controlled environment agriculture (CEA). Coastal glehnia plants cultivated in Hoagland nutrient solution with EC 1, 2, 3, 4, and 5 dS·m−1 for 20 weeks had the same ratio of cations and anions in terms of macro essential elements. Based on the ratio, a new nutrient solution for coastal glehnia was developed. Subsequently, seedlings with two main leaves were grown in Hoagland nutrient solution (H1 and H2; EC 1 and 2 dS·m−1) or a newly developed nutrient solution (N1–5; EC 1–5 dS·m−1) for 23 weeks (about 6 months), and the leaves were harvested every 5 weeks. The N1 treatment resulted in significantly higher accumulated and average shoot fresh and dry weights than in the H1 and H2 treatments. In addition, the total phenolic content and antioxidant capacity per shoot were the highest under the N1 treatment. Individual bioactive compounds, such as xanthotoxin, bergapten, and imperatorin, levels per shoot with the N1 treatment were significantly higher than those with the H1 and H2 treatments. These results demonstrate that the newly developed nutrient solution of EC 1 dS·m−1 increases the biomass and bioactive compound levels of coastal glehnia and is suitable for cultivating coastal glehnia in CEA, such as vertical farms and greenhouses.
https://doi.org/10.3390/horticulturae9070776
Nutrient
Shoot
Hoagland solution
Horticulture
Biomass (ecology)
Greenhouse
Hydroponics
Chemistry
Imperatorin
Botany
Biology
Agronomy
High-performance liquid chromatography
최신 정부 과제
21
과제 전체보기
1
2025년 4월-2025년 12월
|740,100,000
고효율 광원 및 지능형 광조절 시스템 탑재 모듈형 수직농장 모델 개발
○가변 벽체형 스크린 구조 설계 및 고도화 - 구동기 제어 정확도 90% 이상○가변 벽체형 수직농장 1차 실증단지 설계 및 구축 - 재배공간 환경 균일도 20%CV 이하○다층박막 구조 기반 적외선 차단 필름의 최적설계 기술 확립 - 적외선 차단율 60% 이상○물리적 기상 증착을 활용한 기초 코팅 공정 기술 개발○광질 변화에 따른 실시간 작물 영상 전처...
수직농장
광원
스펙트럼
모듈형
고효율
Vertical Farm
Light device
Spectrum
Modulation
High-efficiency
2
2025년 3월-2025년 5월
|12,500,000
Omics기술과 딥러닝신경망을 이용한 전기장에 노출된 식물의 생리적·생화학적 반응 및 식물체 전기 신호의 해석 연구
[데이터이관 글자수 검증으로 인한 추가 텍스트 입력][데이터이관 글자수 검증으로 인한 추가 텍스트 입력][데이터이관 글자수 검증으로 인한 추가 텍스트 입력][데이터이관 글자수 검증으로 인한 추가 텍스트 입력][데이터이관 글자수 검증으로 인한 추가 텍스트 입력][데이터이관 글자수 검증으로 인한 추가 텍스트 입력
전기장
전기신호
대사체 분석
전사체 분석
생리 생화학적 반응
electric field
electrical signal
Metabolite analysis
Transcriptome analysis
Physiological biochemical reaction
3
주관|
2023년 4월-2023년 12월
|900,000,000
2023년도 실험실 특화형 창업선도대학 사업(충북대학교)
지역 주력 산업분야를 중심인 바이오 헬스 및 지능형(스마트)부품에 대하여 특화하여 컨소시엄을 구성하여 충북대학교의 우수한 사업운영체게, 한밭대학교의 창업관련 정부지원사업 인프라, 한국과학기술원의 우수기술 및 실험실 창업전문가 양성을 바탕으로 각 대학의 장점을 융합하여 실험실 창업육성 사업을 진행하고자 함
창업기반확대
창업지원플랫폼
지역거점
Anywhere
Onestep
No1
연구실 하이라이트
연구실의 정보를 AI가 요약해서 키워드 중심으로 정리해두었어요
기술파급력
맞춤형 광원(LED) 제어를 통한 생산성 및 기능성 극대화
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독창적기술
전기자극(Electroculture) 기반 차세대 생육 촉진 및 진단 기술
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상용화성공
AI와 딥러NING을 활용한 데이터 기반 정밀 생육 예측 및 자동 제어
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고부가가치
고부가가치 기능성 원료 생산을 위한 바이오팩토링 기술
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연구자역량
산업계가 신뢰하는 세계적 수준의 연구 리더십과 네트워크
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