토마토 스마트온실 빅데이터 활용 생산성 향상 모델 개발 및 플랫폼 서비스 (Development of a Productivity Enhancement Model and Platform Service Utilizing Big Data in Tomato Greenhouses)

서지정보

· 발행기관 : 융복합지식학회
· 수록지 정보 : 융복합지식학회논문지 / 12권 / 3호 / 19 ~ 32페이지
· 저자명 : 류수현, 이혜림, 심준용

초록

스마트온실의 도입으로 빅데이터 축적 및 작물의 생산성 향상에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 2016년부터 2022년까지 6년간 수집된 토마토 스마트온실 내 환경, 생육, 수량 데이터를 활용하여 토마토 생산성 향상 모델을 개발하였다. 총 93농가의 데이터를 수집 및 표준화하였고 수량을 기준으로 우수농가(상위 20%)와 일반농가(하위 80%)로 구분하여 각각의 환경, 생육 요인을 비교하였다. 농가 현장 환경에 맞는 최적환경 서비스를 위해 일사량, 외기기온을 기준으로 환경을 12구간으로 나누었고, 구간별 최대 수량에 해당하는 최적환경을 표출하였다. 누적일사량, 야간 기온, 관수량 등 환경 요인과 생장길이, 엽수, 줄기굵기, 화방높이 등 생육 요인이 수량과 높은 관련성을 나타내었고, 생육단계별로 수량과 가장 높은 상관관계를 보이는 기간의 평균 값을 최적환경 및 적정 생육 값으로 제시하였다. 개발된 모델은 웹페이지(https://smartfarm.rda.go.kr)를 통해 대국민 서비스하고 있으며, 농가의 생육단계, 현재 환경에 적합한 최적환경을 제공받을 수 있다.

영어초록

The introduction of smart greenhouses has enabled the accumulation of big data, leading to extensive research on enhancing crop productivity. In this study, we developed models for improving tomato productivity using environmental, growth, and yield data collected from tomato smart greenhouses over a six-year period from 2016 to 2022. Data from 93 farms were collected and standardized, then categorized into leading (top 20%) and normal farms (bottom 80%) based on yield. Environmental factors such as solar radiation, nighttime temperatures, and irrigation amounts, and growth factors such as growth length, number of leaves, thickness of stem, and stem length from the growing tip to the first inflorescence, showed a strong correlation with yield. We presented the average values of periods showing the highest correlation with yield for each growth stage as the optimal environment and suitable growth conditions. To provide optimal environment services tailored to farm conditions, we divided the environment into 12 zones based on solar radiation and outside temperature, and expressed the optimal environment corresponding to the maximum yield for each zone. The developed model is accessible to the public through a website (https://smartfarm.rda.go.kr), offering information on growth stages and optimal environments suitable for current conditions to farmers.

참고자료

· 없음