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농업 활성화를 위한 작은 스마트팜 'Handy Farm'

• 프로젝트 개요

  • 오늘날 대부분의 농가들은 스마트하고 간편하게 농장을 관리하기 원한다. 하지만, 스마트팜이라는 시스템을 도입하고 그에 맞는 온실을 새로 짓고 고가의 비용들을 감수하기란 불가능한 경우가 많고, 가능하다고 할지라도 부담이 되어 쉽게 결정할 수 없는 부분이다. 또한, 이런 스마트팜은 농가의 빈익빈 부익부 구조를 야기할 수 있다고 생각해 현재 농사 조합들은 스마트팜 단지 등의 건설을 반대하는 추세다. 좋은 걸 알지만, 대부분의 농가들이 시행할 수 없기에 반대할 수밖에 없는 아이러니한 상황이 온 것이다. 우리는 이런 모순적인 부분들을 해결하고 농가들이 부담할 수 있는 비용으로 널리 보급할 수 있으며, 스마트하게 농장을 관리할 수 있는, 농가들에게 실질적으로 도움이 될 수 있는 새로운 형태의 스마트팜 도입의 필요성을 느꼈다.

• 프로젝트 소개

  • ‘Handy Farm’ 프로젝트는 비닐하우스를 일부 개조하는 형태로 스마트 생장 로봇을 제작해 센서와 센싱하여 생장 환경 정보를 수치화해 제공하고, 농작물을 인식해 수확량을 예측하며 수확시기가 되면 사용자에게 알려준다. 시기별 수확량 통계를 보여주고, 여러 농사 정보들을 제공함으로써 감으로 농사를 짓던 기존 농가들에게는 명확한 농사 체계가 잡히도록 도움을 주며, 초심자들에겐 방향성을 제시해 줄 수 있어 농사의 접근성이 낮아지고 나아가 농업 활성화를 기대해 볼 수 있다.
    ‘Handy Farm’은 농가들이 부담 가능한 비용으로 스마트하게 농장을 관리할 수 있게 할 프로젝트이다.

• 주요기능

  기능	설명
  생장환경 구축	・ 아두이노와 여러 센서들을 연결해 측정된 정보들을 가져와 사용자가 지정한 환경으로 설정. ・ 어플에서 원하는 농작물을 선택하면 생장환경에 맞게 자동으로 설정되는 기능을 구축해 편리함 제공. ・ 사용자들에게 모든 정보들을 수치화하여 나타내 명확한 정보를 제공함.
  수확 가능 과실 인식 및 알림	・ 카메라로 과실의 크기와 색상을 인식하여 수확 가능한 과실의 비율을 보여주고, 일정 비율 이상 시 알림.
  시기별 수확량 및 농사 관련 정보 제공	・ 빅데이터를 이용하여 농작물의 수확량을 통계 내어 보여줌. ・ 통계된 자료를 시기별로 볼 수 있게 하여 간편하게 비교 가능. ・ 농작물 각각의 비료시기와 기본적인 수확 시기를 제공.

• 핵심기술

  기술	설명
  라즈베리 파이 및 센싱	・ 하드웨어에 연결된 여러 센서들이 생장 환경을 측정함.
  이미지 인식 딥러닝	・ 이미지 기반 이진 분류 기법을 이용해 농작물의 크기와 색상을 측정함. ・ 지속적으로 이미지 데이터를 학습시켜 이미지 인식의 정확도를 향상시킴.
  빅데이터	・ 시기별 수확량과 생장 환경을 비교 · 통계를 내서 사용자에게 보여줌.
  3D Print	・ 스마트 생장 로봇의 외형 구현

• 예상결과물

  예상결과물 이미지	설명
  	・ 로봇과의 센싱을 통해 온도, 습도, 일조량, 토양 수분도, 이산화탄소 등의 정보를 제공한다. ・ 농작물의 크기 및 색상을 측정해 수확 가능 과실의 비율을 그래프로 보여준다.
  	・ 깔끔한 UI 화면을 구현해 사용자가 사용이 용이하게 한다. ・ 농장의 전체적인 정보를 보여준다.

• 기대효과 및 활용분야

  기대효과 및 활용분야	설명
  편의성 제공	・ 생장 환경 정보를 애플리케이션으로 제공 받아 편의성 증대 ・ 농작물의 감지 및 색택을 통해 수확 가능한 농작물의 비율을 보여줌.
  농업의 활성화	・ 농사 초심자에게 농작물에 대한 정보와 아이디어를 제공함으로써 귀농에 대한 접근성을 낮춤
  농업 지원책	・ 현재 스마트팜을 경영하려는 농업인들을 대상으로 국가의 활발한 지원이 이루어지고 있다. 따라서 'Handy Farm'을 이용하는 농업인들에 대한 국가의 지원도 기대해 볼 수 있다.
  비용 절감	・기존 농가의 시스템과 연결해서 제어 기능이 가능하도록 스마트화하여 비용 절감을 추구함.