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손형일 연구실
전남대학교 융합바이오시스템기계공학과
손형일 교수
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손형일 연구실

전남대학교 융합바이오시스템기계공학과 손형일 교수

손형일 연구실은 농업 현장에 적용 가능한 필드 로보틱스와 이종 멀티로봇 협업, 수확 및 정밀 농작업을 위한 매니퓰레이션과 엔드이펙터 설계, 그리고 원격조작·햅틱 인터페이스를 기반으로 한 인간 중심 로봇 시스템을 연구하며, 디지털 농업·정밀 방제·디지털 양봉·스마트팜 자동화 등 실제 산업과 현장 문제 해결에 초점을 둔 융합형 로봇공학 연구를 수행하고 있다.

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농업용 필드 로보틱스와 이종 멀티로봇 협업 thumbnail
농업용 필드 로보틱스와 이종 멀티로봇 협업
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
|
bronze
·
인용수 15
·
2024
Gelatin Nanoparticles can Improve Pesticide Delivery Performance to Plants
Sunho Park, Mahpara Safdar, Woochan Kim, Jaehwi Seol, Dream Kim, Kyeong‐Hwan Lee, Hyoung Il Son, Jangho Kim
IF 12.1
Small
Nanomaterials associated with plant growth and crop cultivation revolutionize traditional concepts of agriculture. However, the poor reiterability of these materials in agricultural applications necessitates the development of environmentally-friendly approaches. To address this, biocompatible gelatin nanoparticles (GNPs) as nanofertilizers with a small size (≈150 nm) and a positively charged surface (≈30 mV) that serve as a versatile tool in agricultural practices is designed. GNPs load agrochemical agents to improve maintenance and delivery. The biocompatible nature and small size of GNPs ensure unrestricted nutrient absorption on root surfaces. Furthermore, when combined with pesticides, GNPs demonstrate remarkable enhancements in insecticidal (≈15%) and weed-killing effects (≈20%) while preserving the efficacy of the pesticide. That GNPs have great potential for use in sustainable agriculture, particularly in inducing plant growth, specifically plant root growth, without fertilization and in enhancing the functions of agrochemical agents is proposed. It is suggested conceptual applications of GNPs in real-world agricultural practices.
https://doi.org/10.1002/smll.202402899
Agrochemical
Gelatin
Pesticide
Biocompatible material
Agriculture
Nanotechnology
Environmentally friendly
Plant growth
Drug delivery
Nanoparticle
2
article
|
bronze
·
인용수 2
·
2024
Gelatin Nanoparticles can Improve Pesticide Delivery Performance to Plants (Small 42/2024)
Sunho Park, Mahpara Safdar, Woochan Kim, Jaehwi Seol, Dream Kim, Kyeong‐Hwan Lee, Hyoung Il Son, Jangho Kim
IF 12.1
Small
Gelatin Nanoparticles Biocompatible gelatin nanoparticles (GNPs), with their small size and positive charge, present a breakthrough in sustainable agriculture. The GNPs as nanofertilizers enhance nutrient absorption and improve the delivery of agrochemicals. When combined with pesticides, the GNPs boost their effectiveness in controlling pests and weeds, demonstrating significant potential for advancing eco-friendly agricultural practices and plant growth. More in article number 2402899, Jangho Kim and co-workers.
https://doi.org/10.1002/smll.202470305
Gelatin
Nanoparticle
Nanotechnology
Pesticide
Materials science
Chemical engineering
Chemistry
Organic chemistry
Engineering
Agronomy
3
article
|
인용수 34
·
2021
A Hybrid Systems-Based Hierarchical Control Architecture for Heterogeneous Field Robot Teams
Chanyoung Ju, Hyoung Il Son
IF 10.5
IEEE Transactions on Cybernetics
Field robot systems have recently been applied in a wide range of research fields. Further automation, development, and activation of such systems require cooperation among heterogeneous robots. Classical control theory is inefficient in managing large-scale complex dynamic systems. Therefore, a discrete-event system based on the supervisory control theory must be introduced to overcome this limitation. In this article, we propose a hybrid system-based hierarchical control architecture using a supervisory control-based high-level controller and a traditional control-based low-level controller. The hybrid system and its dynamics are modeled through a formal method, called hybrid automata, and the behavior specifications are designed to express the control objectives for cooperation. In addition, modular supervisors that are more scalable and maintainable than a centralized supervisory controller were synthesized. The proposed hybrid system and hierarchical control architecture were implemented, validated, and evaluated for performance through a physics-based simulator and field tests. The experimental results confirmed that the robot team satisfied the given specifications and presented systematic results, validating the efficiency of the proposed control architecture.
https://doi.org/10.1109/tcyb.2021.3133631
Supervisory control
Modular design
Supervisory control theory
Controller (irrigation)
Scalability
Control engineering
Robot
Computer science
Field (mathematics)
Control system
정부 과제
57
과제 전체보기
1
2025년 5월-2028년 5월
|635,000,000
R2S2R 나노 우주농업 기초연구실
우주의 미세중력 및 극한 환경에서 최소한의 자원을 활용하여 우주농업 작물 생산율을 극대화할 수 있는 최적의 융합기술(나노-AI 시뮬레이션-제어-모니터링) 기반 미래 우주농업 혁신 연구 테스트베드 구축과 나노 우주농업 작물 생산시스템의 원천기술을 확보하고자 함.
우주농업
나노기술
나노농약
우주환경
AI 시뮬레이션
2
2025년 3월-2028년 12월
|533,600,000
노지 작물 양분진단·변량시비 패키지 기술 산업화
1. 토양 양분 측정 센싱 모듈 및 데이터 수집 시스템 개발2. AI 기반 최적 비료 처방 솔루션 개발3. 자주식/부착식 변량시비 스마트패키지 개발 및 실증4. 농업 데이터 표준화 및 상용화 플랫폼 구축
변량시비
토양 양분 센싱
AI 기반 비료 처방
자주식/부착식 변량시비기
농업 데이터 표준화
3
2025년 3월-2028년 12월
|733,400,000
노지 작물 양분진단·변량시비 패키지 기술 산업화
1. 토양 양분 측정 센싱 모듈 및 데이터 수집 시스템 개발2. AI 기반 최적 비료 처방 솔루션 개발3. 자주식/부착식 변량시비 스마트패키지 개발 및 실증4. 농업 데이터 표준화 및 상용화 플랫폼 구축
변량시비
토양 양분 센싱
AI 기반 비료 처방
자주식/부착식 변량시비기
농업 데이터 표준화
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2023줄기 견인형 절단장치1020230048882
등록2021예취부 자세 제어장치1020210127934
등록2020절단 도구의 보조 장치1020200132381
전체 특허

줄기 견인형 절단장치

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230048882

예취부 자세 제어장치

상태
등록
출원연도
2021
출원번호
1020210127934

절단 도구의 보조 장치

상태
등록
출원연도
2020
출원번호
1020200132381