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스마트팜 데이터 기반 온실 현대화와 환경 제어 메타모델·필터링 최적화 연구

Smart Farm Greenhouse Modernization with Data-Driven Metamodels and Filtration Optimization

연구 내용

스마트팜 미계측 환경을 물리 정보 신경망 기반 메타모델로 복원하고, 기존 유리온실 리모델링을 혼합형 환기 최적화로 구현하며, 디스크 필터의 형상-손실 특성을 반영해 에너지 사용을 줄이는 연구

스마트팜에서는 센서로 측정되지 않는 환경 변수를 활용한 제어 설계가 필요합니다. 본 연구는 물리 정보 신경망 기반 메타모델을 통해 미계측 데이터의 물리적 일관성을 유지하면서 환경 제어 시뮬레이션을 수행하고, 최적 제어 입력을 도출하는 방향으로 연구를 진행합니다. 또한 기존 유리온실의 리모델링에 대해 혼합형 환기와 같은 설계 변수를 최적화하여 운영 성능을 개선하며, 중소규모 시설단지에 적용 가능한 기후변화 대응 온실 모델을 통해 신뢰성 있는 운영 근거를 마련합니다. 아울러 디스크 필터의 그루브 형상에 따른 손실과 여과 성능 관계를 분석해 급수·여과 시스템의 에너지 효율을 높이는 연구도 병행합니다.

관련 연구 성과

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관련 프로젝트

5

연구 흐름

초기에는 온실 운전과 직결되는 여과 성능 요소를 대상으로 디스크 필터의 그루브 단면 형상에 따른 손실 및 여과 성능 변화를 분석하여 에너지 관점 최적 설계 근거를 확보했습니다. 이후 연구 범위를 시설 시스템 수준으로 확장해 유리온실 리모델링 최적화 기술을 통해 혼합형 환기 설계 방향을 정리했습니다. 최근에는 기후변화 대응 현대화 온실 모델을 통해 신뢰성 중심 운영 모델을 구축하고, 미계측 데이터 환경 제어 시뮬레이션을 물리 정보 신경망 메타모델로 구현하는 흐름으로 심화하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

  • 미계측 환경 변수 복원 기반 시뮬레이션
  • 물리 정보 신경망 기반 제어 파라미터 도출
  • 혼합형 환기 리모델링 최적화
  • 기후변화 대응 온실 신뢰성 운영 모델
  • 지반 배수 연계 저탄소 에너지 운영
  • 스마트팜 환경 제어 최적 의사결정
  • 운영 데이터 기반 시설 성능 진단
  • 디스크 필터 형상 기반 에너지 절감
  • 관개·여과 시스템 안정성 설계
  • 디지털 트윈 형태의 온실 성능 예측

관련 프로젝트

구분

제목

1

중소규모 시설단지용 한국형 기후변화 대응 현대화 온실모델 개발

2

중소규모 시설단지용 한국형 기후변화 대응 현대화 온실모델 개발

3

스마트팜 미계측 데이터 및 환경 제어 시뮬레이션을 위한 물리 정보 신경망 기반 메타모델

4

지능형 K-Farm 온실 구현을 위한 기존 유리온실의 리모델링 최적화 기술개발

5

지능형 K-Farm 온실 구현을 위한 기존 유리온실의 리모델링 최적화 기술개발