김재영 (jaeyoung@etri.re.kr) IT R&D Global Leader [첨부 제4호] 스마트온실용 복합환경제어 솔루션 기술 ETRI Technology Marketing Strategy 김재영 (jaeyoung@etri.re.kr) 대경권연구센터 ETRI OOO연구소(단, 본부)명
목 차 ---------------------------------------------- 1. 기술의 개요 목 차 ---------------------------------------------- 1. 기술의 개요 2. 기술이전 내용 및 범위 3. 경쟁기술과 비교 4. 기술의 사업성 - 활용분야 및 기대효과 5. 국내외 현황 및 시장동향 대경권연구센터
1. 기술의 개요(1/4) 복합환경제어 솔루션 개요 온실 내외부 복합 환경정보를 기반으로 작물 생장에 최적의 환경을 자동으로 제공하는 표준기반 복합환경제어 통합 솔루션 대경권연구센터
온실통합제어 기술 및 복합노드 소프트웨어 기술 1. 기술의 개요(2/4) 온실통합제어 기술 및 복합노드 소프트웨어 기술 온실 최적관리를 위한 복합환경 정밀 제어 온실 환경 관리 : 천창 및 측창)/보온 및 차광커튼/송풍기/CO2 에너지 관리 : 보일러, 히트펌프 등과 같은 냉난방기 및 밸브 수동제어 지원, 외부기상 등 기타 기능들 제공 PID기반 온실내 냉난방 부하 계산 및 구동기별 독립제어 기능 제공 센서/구동기 노드 : Time-Driven 개별 구동기 제어 담당 대경권연구센터
1. 기술의 개요(3/4) 스마트온실용 온실운영시스템 소프트웨어 복합환경제어기의 제어로직과 연계한 유저 인터페이스 제공 TTA표준기반 온실운영시스템-제어기간 통신 프로토콜 제공 온실환경 상태 및 설정 기능, 물관리-양액 상태 및 설정 기능 에너지 상태 및 설정 기능, 그래프 출력 기능 수동제어, CCTV 감시 기능, 영농일지 및 기타 시스템 설정 기능 대경권연구센터
스마트온실용 모바일 어플리케이션 소프트웨어 1. 기술의 개요(4/4) 스마트온실용 모바일 어플리케이션 소프트웨어 안드로이드기반 모바일 어플리케이션 온실운영시스템과 연동을 통한 원격 모니터링 및 설정 기능 수동제어, CCTV를 통한 감시 및 온실 데이터 실시간 조회 기능 PUSH를 통한 실시간 알람 메시지 전송 기능 외부로부터 시스템 보안을 위한 사용자 인증 기능 대경권연구센터
2. 기술이전 내용 및 범위(1/2) 기술이전 내용 및 범위 기술이전 내용 기술이전 범위 온실통합제어 기술 및 복합노드 소프트웨어 기술 스마트온실용 온실운영시스템 소프트웨어 기술 스마트온실용 모바일 어플리케이션 소프트웨어 기술 기술이전 범위 온실통합제어 기술 및 복합노드 소프트웨어 스마트온실용 온실운영시스템 소프트웨어 스마트온실용 모바일 어플리케이션 소프트웨어 표준기반 센서/엑추에이터 인터페이스 소프트웨어 (TTA.KO-10.0943) 복합환경 제어로직 소프트웨어 시스템 설치 및 사용자 매뉴얼 대경권연구센터
2. 기술이전 내용 및 범위(2/2) 기술 개발 현황 기술성숙도(TRL : Technology Readiness Level) 단계 : ( 7 )단계 대경권연구센터
3. 경쟁기술과 비교 우수성과 차별성 개방성 지원 - 표준기반 통신 프로토콜을 지원함으로써 이종 시스템 상호 연동성 제공 - 복합노드와 복합환경 제어기간 신뢰성 통신을 지원하는 프로토콜 표준화 온실 맞춤형 지원 - 다양한 온실 구조에 적합한 맞춤형 복합환경 제어로직 및 시스템 UI(User Interface) 제공 확장성 제공 - 자체 HW 뿐만 아니라 라즈베리파이, 인텔 에디슨과 같은 상용 IoT HW 모듈도 지원 대경권연구센터
4. 기술의 사업성 예상 제품 및 조건 예상 응용 제품 및 서비스 사업성 기술이전 업체 조건 사업화시 제약 조건 대규모 유리 온실부터 기존 단동형 플라스틱 온실에 적용될 수 있는 솔루션 친환경농산물 및 기상에 영향을 받지 않는 계획된 재배 사업성 무농약 유기농 농산물에 대한 욕구 증대 근거리 농산물 유통을 통한 물류 비용 감소 세계적으로 기후변화에 따른 농업에 관심 증대 기술이전 업체 조건 농업과 IT 융합분야 시스템 및 서비스관련 기술을 보유한 업체 사업화시 제약 조건 재배 작물별 특성에 따른 환경조절 모델 수립 필요 대경권연구센터
5. 국내외 현황 및 시장 동향(1/3) 국외 현황 대경권연구센터 국가 동향 네델란드 o Priva의 경우 시스템과 센서/액츄에이터의 통합된 형태로 제공되는 폐쇄적인 구조로 센서에서 시스템에 이르는 토털 제품을 제공 중에 있음 - 유리온실 중심으로 세계 시장의 대부분을 차지하는 비닐온실 대상으로는 매우 고가임 ※참고: Priva 카다로그 모음자료집 일본 o 2012년 7월 후지쯔, 우시오 전기, 파나소닉 AIS, 캐논 마케팅부 등 71개의 업체 및 대학, 연구소로 구성된 표준 그룹을 형성하고, 시설원예 분야에서 UECS (Ubiquitous Environment Control System)을 기반으로 IoT를 활용한 "생산 기술의 향상, 농가 소득 증가, 해외 전개“등을 실현하는 표준화를 진행하고 있음 o 일본에서는 작업능률이 저조해 노동부담 경감 요구가 높았던 작업에 대한 가벼우면서 콤팩트한 구조로 작업능률을 향상시킬 수 있는 장착형 보조기구를 개발하였음. 참고: ‘과수원 상부작업용 팔 보조기구, 작업이 편리해진다.’ 농촌진흥청, World Focus. 2014 중국 o 중국농업과학원을 중심으로 중국내 농업의 중요한 기초 및 응용연구, 첨단기술, 산업개발 연구를 진행 중 임 - 2009년부터 중국 농업부 산하 4.2헥타르 면적에 연구 시험용 단지를 구성하여 운영 중이며, 채광, 방재, 균주, 가정원예, 정밀농업, 식물공장 등 관련 연구를 종합적으로 진행 중 미국 o 에어로팜스는 수직형 식물공장으로 조명의 색 파장과 강도를 미세 조정함으로써 작물 수확량·맛·외 관·영양분을 바꾸는 연구를 진행하고 있지만 과다한 전력의 사용 및 이로 인해 상당한 양의 이산화탄소를 배출한다는 문제점이 지적됨 대경권연구센터
5. 국내외 현황 및 시장 동향(2/3) 국내 현황 대경권연구센터 연구수행 기관 연구개발의 내용 연구개발성과의 활용현황 국립농업과학원 ICT융합 스마트 원예시설 산업화 모델 개발 -ICT 융합 스마트 온실 모델 개발 -스마트온실 구조해석 및 에너지절감기술 개발 -ICT기반 스마트온실 모니터링 및 제어 기술 개발 서울대학교 시설농업 ICT융복합 산업화 모델 개발 연구 -시설원예작물의 측정데이터 품질관리기준 및 정확도 향상 방안 연구 -원예작물 활용모델 현장실증 및 컨설팅 지원방안 -시설원예작물 측정데이터의 활용체계 설계 및 구축 한국시설원예ICT융복합협동조합 ICT 시설원예 데이터 기반 복합환경제어기 기능개선 방안 ICT 시설원예 데이터 수집․분석 및 복합환경제어기 기능개선 한국온실작물연구소 작물생육 자동센싱 및 생육데이터분석 시스템 개발 -작물생육 3D 영상시스템 이미지 분석 및 분석 모델 소프트웨어 개발 -작물생육 분광 영상시스템 이미지 분석 및 분석 모델 소프트웨어 개발 -작물생육 자동센싱 및 생육데이터분석 시스템 실증 대경권연구센터
재배환경 및 생육 계측센서, 액추에이터, 제어기 등 5. 국내외 현황 및 시장 동향(3/3) 스마트농업기계 분야 주요제품 분류표 스마트팜 생산시스템 재배환경 및 생육 계측센서, 액추에이터, 제어기 등 지능형 농작업기 농작업 보조기, 스마트 농작업 소프트웨어 등 세계 시장 “ 22년 까지 3,383 억 달러 시장 창출 ” 세계시장 스마트농업기계 세계시장(단위 : 억 달러) 구분 2016년 2017년 2018년 2019년 2020년 성장률(%) 스마트팜 생산시스템 867 925 987 1,053 1,124 6.7 지능형 농작업기 1,080 1,296 1,555 1,866 2,239 20 스마트농업기계 합계 1,947 2,221 2,542 2,919 3,363 13.4 국내 시장 국내시장 스마트농업기계 국내시장(단위 : 억 원) ‘ 12년 2조 4천억 시장, ‘ 22년 4조 4천억 시장 창출 구분 2016년 2017년 2018년 2019년 2020년 성장률(%) 스마트팜 생산시스템 17,340 18,502 19,741 21,064 22,475 6.7 지능형 농작업기 10,417 12,500 15,000 18,000 21,600 20 스마트농업기계 합계 27,757 31,002 34,741 39,064 44,075 13.4 자료: World Agriculture Equipment(2011), 그린 네트워크를 이용한 도시환경에 적합한 식물재배 및 생장 시스템 개발 융복합 기술개발 기획보고서(2010), 전북중앙신문(2009) 대경권연구센터
감사합니다. ♣ 연락처 : 대경권연구센터, 김재영 책임(010-7550-3556, jaeyoung@etri.re.kr) www.etri.re.kr ♣ 연락처 : 대경권연구센터, 김재영 책임(010-7550-3556, jaeyoung@etri.re.kr) ETRI OOO연구소(단, 본부)명