농업생산효율을 위한 생육환경모니터링 시스템 개발

작물은 환경 조건에 따라 생육 상태, 병해, 환경장해 등이 발생하며, 이는 수확량의 수급 불균형을 초래하여 급격한 수확량 변동과 작물의 가격불안을 유발한다. 작물의 생육을 관리하기 위해서는 생육에 필요한 환경조건의 고려가 필요하다. 본 연구에서는 기후의 급변으로 인해 기존의 예측방법에 의해 예측하기가 더욱 어려워지고 있는 실정으로 특수한 환경에서의 기상데이터 획득에서 오는 문제점들을 극복하기 위한 안정적이고 효율적인 생육환경 모니터링 시스템을 개발하였다. 생육환경 모니터링 시스템은 생육환경 센서, 데이터 수집 장치, GPS로 구성되어 있으며, 생육환경 센서는 외기센서, 토양센서, 조도센서 등으로 구성되어 있으며, 데이터 수집 장치로는 마이크로 컨트롤러 보드인 Arduino (ATMEL, Mega 2560, USA)가 사용되어, 데이터 수집 장치에 삽입되는 메모리에 자동 저장되어지게 개발 하였다. 개발한 생육환경 모니터링 성능평가는 강우 전후의 환경데이터를 분석하였으며, 기상청에서 제공하는 실시간 환경데이터와 오차를 비교, 분석함으로써 수행되었다. 측정 주기는 예비시험에서 1시간 내에 대기 온·습도, 토양 온도·수분·전기전도도, 조도의 값이 급격하게 변화가 없는 것으로 판단되어 1시간 주기로 메모리에 자동으로 저장하도록 설정하였다. 생육환경 모니터링 시스템의 시험은 대전광역시에 위치한 충남대학교 부속 농장에 설치하였으며, 측정 결과, 생육환경 모니터링 시스템과 기상청의 대기온도와 습도는 유사한 경향을 보여 주었으나 비가 온 날은 다소 차이가 발생하였으며, 이는 생육환경모니터링과 기상청의 측정 위치에 차이가 있기 때문으로 판단된다. 대전지방기상청의 대기온도 및 대기습도의 오차는 각각 14%, 10% 으로 낮게 나와 개발된 시스템을 이용하여 작물의 생육환경 측정이 가능함을 알 수 있을 것으로 판단된다. 향후에는 무선통신 등을 활용하여 농민 또는 사용자에게 실시간으로 생육환경 정보를 제공하는 것이 필요할 것으로 판단된다.