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인공지능과 Computer Vision을 이용한 감자의 실시간 수확량 계측을 위한 기초연구
유정상 ( Jung-sang Yoo ),김대현 ( Daehyun Kim ),박동혁 ( Donghyeok Park ),이중용 ( Joong Yong Rhee ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2
인공지능의 발전과 함께 딥러닝에 기반한 이미지를 분류하고 인식하는 Computer vision의 정확도 또한 높아졌다. 현재 농업에서는 해충, 질병, 피노타입 등 Computer vision을 이용한 연구가 활발하지만, 노지 스마트 팜의 정밀 농업에서는 파종이나 수확에 대한 국내 기술 수준이 낮기 때문에 Computer vision을 이용한 연구가 많지 않다. 예를 들면 시설 농업의 경우에는 실시간으로 토마토나 오이의 생산량을 확인하는 방법이 있지만, 밭작물의 경우에는 파종량이나 생산량을 확인하는 방법이 여전히 무게를 재서 어림잡아 확인하는 재래식 방법에 머무르고 있다. 이에 본 연구에서는 Computer vision과 인공지능을 이용하여 감자를 실시간으로 Detecting하고 Counting하여 생산량을 추정하고자 하였다. 실험을 위해 파이썬 환경에서 인터넷상의 이미지를 자동으로 다운로드해 주는 크롤링(Crawling)을 통해 얻은 무작위 감자 이미지 1,000장을 Train 80%, Test 10%, Validation 10% 나누었고 겹치거나 작은 사물에 대한 인식률이 높은 Faster-RCNN 신경망 모델을 사용하여 학습시켰으며(mAP 75IOU=0.804) 가상의 선을 만들어서 선을 넘는 Detected object의 경우에만 Counting을 하도록 하였다. 실험 결과 Faster-RCNN 모델의 한계 때문에 캡쳐 된 사진의 경우에는 감자를 Detecting하는데 어려움이 없었지만 빠른 속도로 Detecting을 해야하는 실제 현장에서 촬영된 동영상에 적용 시에는 다소 정확도가 떨어졌다. 빠른 속도에 최적화되어있는 YOLO나 CenterNet 신경망 모델의 사용 그리고 더 많은 이미지로 학습을 시키면 향상된 정확도가 예상된다. 감자나 고구마 등 근채류의 수확량지도를 작성할 수 있어 정밀 농업 기술 또는 노지 스마트팜 기술 향상에 기여할 것이다.
유정상 ( Jung-sang Yoo ),양도이 ( Doee Yang ),이중용 ( Joong Yong Rhee ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2
인구 증가와 닭고기의 높아지는 수요로 인해 밀집 사육이 늘어나고 있다. 군집 확인은 닭들의 동물 복지나, 건강 상태를 확인함으로써 적절한 치료를 해 줄 수 있어 필요하다. 여러 개체를 한 번에 인식하는 방법으로는 닭에 부착하는 RFID sensor, Computer vision(컴퓨터 비전), Infrared camera(적외선 카메라)를 이용하는 방법 등이 있다. 하지만 RFID sensor의 경우에는 특정 그룹만을 선발하여 관찰하기 때문에 모든 개체를 확인하기에는 적합하지 않고, 컴퓨터 비전의 경우에는 먼지가 많고 어두운 환경에서는 사용할 수 없으며, 적외선 카메라를 활용하는 경우에는 가격이 비싸서 많은 농가에 적용하는 데 한계가 있다. 따라서 환경에 영향을 덜 받으며 저렴한 레이더를 이용하여 육계의 군집 상태를 판단할 수 있는 방법을 고안하게 되었다. 본 연구에서는 Texas Instruments 사의 IWR1642boost 레이더를 활용하여 병아리와 비슷한 크기인 공(테니스공, 야구공, 은박지 공)을 여러 가지 환경에서 감지 할 수 있는지 테스트하여 향후 기존의 객체 탐지 방법들과 같이 사용되기 위한 기초연구를 수행하였다. 실험 결과 안이 비어 있는 테니스공의 경우에는 감지하는데 어려움을 겪은 반면에, 안이 충분히 차 있는 야구공과 반사가 충분한 은박지 공은 감지를 할 수 있었다. 레이더는 Computer vision이 어려움을 겪는 어두운 환경과 먼지가 많은 환경에도 충분히 객체를 감지할 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 기존의 객체 탐지 방법들과 같이 사용되면 신뢰성 있는 군집 상태 확인이 가능할 것으로 예상된다.
서비스 블루프린트와 FTA를 이용한 서비스 신뢰도 평가모델
유정상(Jung-Sang Yoo),오형술(Hyung-Sool Oh) 한국산업경영시스템학회 2012 한국산업경영시스템학회지 Vol.35 No.4
Because the difference between products and services are getting less and less, service and manufacturing companies’ efforts are increasingly focused on utilizing services to satisfy customers’ needs under today’s competitive market environment. The value of services depends on service reliability that is identified by satisfaction derived from the relationship between customer needs and service providers. In this paper, we extend concepts from the fault tree analysis for reliability analysis of tangible systems to services. We use an event-based process model to facilitate service design and represent the relationships between functions and failures in a service. The objective of this research is to propose a method for evaluating service reliability based on service processes using service blueprint and FTA. We can identify the failure mode of service in a service delivery process with a service blueprint. The fuzzy membership function is used to characterize the probability of failure based on linguistic terms. FTA is employed to estimate the reliability of service delivery processes with risk factors that are represented as potential failure causes. To demonstrate implementation of the proposed method, we use a case study involving a typical automotive service operation.
유정상 ( Jung-sang Yoo ),김대현 ( Daehyun Kim ),임종국 ( Jung-guk Lim ),강영선 ( Youngsun Kang ),이중용 ( Joong Yong Rhee ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2
우리나라는 ICT기술을 농업에 접목시킨 스마트팜 기술을 개발·보급하는 한편 노지 농업도 스마트 농업으로 전환시키기 위해 연구와 개발을 지원하고 있으며, 기술의 확산을 위하여 표준화에도 많은 관심을 기울이고 있다. 국제표준화기구인 ISO는 2022년 스마트파밍에 대한 전략보고서를 발표하고 표준화를 촉진하기 위한 조치를 제안하였으며 보고서에 기반하여 스마트파밍 표준화를 위한 로드맵이 추진되고 있다. 본 연구는 국내외 스마트 농업 또는 스마트 팜과 관련된 표준화 동향을 기초로 하여 스마트파밍을 위한 용어 표준 개발의 필요성과 개발 전략 및 개발에 대한 지침을 제안하여 국제 표준화 활동에 있어서 용어 표준화를 선도하기 위한 토대를 제시하기 위한 것이다. 본 연구에서는 스마트팜 또는 스마트파밍에 대한 국제 표준화 동향과 국내 표준화 동향의 차이점, 우리의 농업과 국제적 관점에서 농업의 차이점 및 표준화에 대한 국내외 기반 차이를 전략적 측면에서 분석한다. 이것을 기반으로 스마트파밍 표준화에서 예상되는 어려움과 극복하기 위해 용어 표준화에 대한 지침과 추진전략을 제시한다. 마지막으로 전략과 지침에 근거하여 국가표준으로서 스마트 파밍에 대한 용어표준체계를 제시하고 그 기대 효과와 향후 국제표준화에서 활용방안을 제시한다.
모형을 이용한 밀폐형 육계사의 환기 제어를 위한 유체 흐름 분석
유정상 ( Jung-sang Yoo ),이찬미 ( Chanmi Lee ),김재석 ( Jaesuk Kim ),박동혁 ( Donghyeok Park ),양도이 ( Doee Yang ),이중용 ( Joong Yong Rhee ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2
조류인플루엔자, 전염병을 방지하기 위해 무창형 밀폐형 계사가 늘어남에 따라 실내 환기 제어가 어느 때 보다 중요하게 여겨지고 있다. 이산화탄소 농도는 병아리 시절의 폐사율과 성장률에 영향을 미칠 뿐만 아니라 실내 작업자의 건강에도 해로운 영향을 미친다. 본 연구에서는 환기 입출구 위치에 따른 환기 효율성 비교와 CFD 시뮬레이션을 통한 실내 모형에서의 공기 흐름을 분석하기 위한 기초 기술을 개발하고자 한다. 실험을 위해 실제 밀폐 계사의 1:20의 축소 모형을 만들어 아두이노 우노(Arduino-UNO), 팬모터(SZH-GNP513, 5,000RPM) 그리고 이산화탄소 센서(Sensirion, SCD-30)를 사용하여 6,000ppm 이후의 팬모터 위치 변화와 1,500ppm, 3,000ppm에서의 릴레이 제어를 통한 환기 속도를 비교하였으며 이에 따른 유체 흐름을 분석하였다. 실험 결과 팬모터의 바람 출구가 아래에 있는 경우가 위에 있는 경우보다 약 117% 환기가 더 빨랐으며 3,000ppm 이하 1,500ppm 이상의 환기에서는 약 121% 환기가 빠른 것으로 나타났다. 유체 흐름 분석에서는 두 실험 모두에서 환기가 균등하게 되지 않은 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 실제 계사에서 육계와 작업자에게 쾌적한 이산화탄소 비율을 유지하기 위한 향후 밀폐형 계사 환기 연구에 활용이 될 수 있을 것이다.
Skew-Right 분포 공정에서 Long-Tail 관리도의 개발
최성운 ( Sung Woon Choi ),유정상 ( Jung Sang Yoo ) 한국경영공학회 2011 한국경영공학회지 Vol.16 No.2
The research develops Long-Tailed Control Charts(LTCCs) that are effective for detecting assignable causes and maintaining in-control situations in the case of process that follows a left-skewed and heavy-tailed t- distribution. The charts proposed on this paper can be applied to extreme cases under the observation where it tolerates ultimate fatigue cracks and tensile strength. In addition, the study enumerates and analyzes the weighting scheme of subgroup number, such as Exponentially Weighted Moving Average(EWMA) and Moving Average(MA). Long-tailed Autoregressive and Moving Average(ARMA) control charts for monitoring a serially correlated processes are evaluated at the instance of increasing sampling frequency by automatic inspection. On the whole, the research investigates the coefficients tables for the Long-Tailed Control Charts(LTCCs) to provide calculation method of control limits for practioners.
최성운(Choi Sung-woon),유정상(Yoo Jung-sang) 한국산업경영시스템학회 2009 한국산업경영시스템학회 학술대회 Vol.2009 No.추계
The study presents two measurement split-plot models with a restricted randomization to save cost and time. Split-plot models are used to handle HTCM( Hard To Control Measurement) factors such as high temperature and long-time catalyst control. The models developed are represented by the processes for estimating the measurement precisions, that is, gauge R&R. The study also introduces three-step procedures to indentify resolution, improve R&R reduction, and evaluate the precision effect.