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스마트팜 챌린지
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Smart Farm Challenge

일기예보에 따르면 내일은 따뜻할 것이라고 합니다. 깻잎 농사를 짓는 초보 농부인 제훈 씨는 밤새 창문을 열어 놓아 온실을 환기하면 좋겠다고 생각합니다. 다만 농사 경험이 부족했기 때문에, 환기 시간을 늘리는 것이 옳은 결정이었는지 잘 모릅니다. 제훈 씨는 경험에서 우러난 추측에 의지하는데, 이 결정이 잘못된 것이라면 깻잎에 안 좋은 영향을 미칠 수 있다는 것은 알지만 이웃이나 동료 농부에게 물어보기에는 시간이 너무 늦어서 자기 결정대로 실행하기로 합니다. 제훈 씨는 길고 바쁜 하루를 보낸 끝이라, 최대한 빨리 집에 가서 잠자리에 들고 싶습니다.


다음 날 아침, 제훈 씨는 많은 양의 깻잎이 시들어버린 것을 알게 되었습니다. 지난 밤 환기를 시킨다고 창문을 열어둔 것이 후회되고 죄책감을 느꼈습니다. 아무 문제 없을 것이라고 생각했는데, 알고 보니 괜찮지 않았던 것입니다. 그는 환기로 인해 여러 가지 요인에 영향을 미쳐 깻잎이 시들어버린 원리를 생각해봅니다. 온도가 낮아지고, 습도가 높아지고, 대기 중 이산화탄소 농도가 높아지고, 방사선량이 많아졌을 것입니다.


깻잎이 시든 이유를 도무지 알 수 없어 막막해진 제훈 씨는 인터넷 검색을 시도합니다. 이웃, 동료 농부와 농업 전문가에게도 물어봅니다. 분석 재료가 될 신뢰할 만한 데이터가 없기 때문에 그런데 사람마다 의견이나 생각이 다릅니다.


그러던 중 농업 기술 센터에서 일명 "G-Smart"라는 시스템을 소개해주었습니다. 이것은 일종의 온실 제어 시스템으로, 온실에 설치한 사물 인터넷(IoT) 디바이스에서 수집한 온도, 습도, 기체 농도 등의 데이터를 근거로 필요한 환기 수준을 판단합니다. 솔루션이 농부에게 창문을 열거나 닫아 최적의 환기율을 확보할 방법을 추천하는 것입니다. 제훈 씨는 이것이야말로 그에게 꼭 맞는 완벽한 솔루션이라고 생각합니다.


제훈 씨는 G-Smart의 유용한 기능에 깊은 인상을 받고, 바로 서비스 제공업체에 전화하여 설치를 신청합니다. 시스템은 센서, 인터넷 액세스, 자동 환기 시스템, IoT와 카메라 등 여러 가지 구성요소로 이루어져 있습니다. 이 디바이스가 온실에서 데이터(온도, 습도, 기체 농도, 환기 상태, 방사선 강도, 시각 등)를 수집합니다. 제훈 씨는 G-Smart에 연결된 모바일 애플리케이션을 통해 온실에서 수집한 실시간 데이터를 확인하며 감탄했습니다.


제훈 씨는 데이터에 액세스할 수 있을 뿐만 아니라 G-Smart에 권한을 허가하여 시스템이 추천한 대로 온실 창문을 다 열기, 꼭 닫기나 반만 열기 등 자동으로 열고 닫을 수도 있습니다.


제훈 씨가 G-Smart의 추천에 따라 온실 창문을 반만 열자, 모바일 앱에 온실 내부의 새로 바뀐 온도, 습도와 CO2 농도가 표시되고 깻잎의 실시간 보안 감독 영상도 표시되었습니다. 제훈 씨는 "세부 정보" 메뉴에서 이전 데이터를 추적하고 깻잎 사진도 볼 수 있습니다.


제훈 씨는 G-Smart를 이용한 지 일 년이 지나면서, 깻잎 농사에 들이는 시간이 줄어들어 여가 시간을 누릴 수 있게 되었습니다. 슈퍼마켓에서 깻잎을 사는 소비자도 시든 깻잎이 적어 전보다 만족도가 높아졌습니다. 그뿐만이 아닙니다. G-Smart 홍보에 앞장선 농업 기술 센터가 깻잎 생산을 보강하면서 지역 경제에 활기를 불어넣는 데 중대한 역할을 했습니다.

개요
부산 CIC는 금산군, 디지로그(부산 CIC 스타트업 멤버), 동아대학교(DAU)로 구성된 팀을 이끌고 금산군의 2,184개 깻잎 농가를 대상으로 온실 내 환기를 도와 생산 효율성을 개선할 자동화된 인공 지능 기반 온실 환기 기술인 'G-Smart'를 개발하고 있습니다.
문제
각 스마트 온실은 환기 제어 시스템을 갖추고 있으며, 이 환기 제어 시스템은 환기구와 환기 팬으로 구성됩니다. 이 시스템을 운영하면 환기율이 개선될 뿐만 아니라 온도, 습도, 이산화탄소 농도 등 온실 내 깻잎의 성장을 결정하는 다른 많은 요인에도 영향을 미칩니다. 양질의 깻잎 재배에는 광합성에 적합한 이산화탄소 농도와 강수 후 습도 저감 등 다양한 조건이 필요합니다. 안타깝게도 금산군 농민들은 언제 어느 정도까지 환기량을 늘려야 할지, 줄여야 할지 모르는 경우가 많아 환기를 제어하는 것이 어려운 과제였습니다. 이에 농민들은 인터넷을 검색하거나 다른 농민에게 물어보려고 하지만 이러한 정보는 신뢰할 수 없기 때문에 불안감만 가중됩니다. 또한 수동으로 환기구를 열거나 닫고 환기 팬을 켜거나 끄는 것도 불편하고 시간이 걸립니다.
접근 방식
부산 CIC는 금산군, 디지로그, 동아대학교 등과 함께 팀을 꾸려 스마트팜 챌린지를 시작했습니다. 부산 CIC는 Amazon Working Backwards 프로세스를 활용하여 Innovation Workshop과 Solution Workshop을 진행했으며, 최종 사용자 인터뷰를 실시하여 문제를 정의하고 창의적인 솔루션을 개발했습니다.

팀은 첫 단계로, 금산군 깻잎 농가들이 환기를 자동화하는 데 사용할 G-Smart의 모바일 애플리케이션 시제품을 개발 중입니다. 이 모바일 앱은 온실에 설치된 센서와 IoT 디바이스에 연결돼 온도, 습도, CO2 농도 등 깻잎 성장에 영향을 미치는 환경 데이터를 실시간으로 수집합니다. 이 데이터를 깻잎 이미지와 비교하여 깻잎의 성장률을 측정할 수 있으며, 이미지는 온실 내에 설치되는 레일 위를 오가는 카메라로 촬영됩니다. 팀은 특정 온실 조건(특정 이산화탄소 농도, 습도, 온도)이 깻잎 생장에 미치는 영향을 조사하여 깻잎의 생장을 위한 최적의 온실 조건 범위를 수치화할 수 있게 됩니다. 마지막으로, 자동 환기는 온실의 조건이 이 범위 내에서 유지되도록 합니다. G-Smart의 모바일 앱은 환기구를 완전 개방/완전 폐쇄/50% 환기 개방으로 설정하거나, 환기 팬을 켜거나 끄는 두 가지 방법으로 환기량을 늘리거나 줄이도록 농민들에게 권장합니다. 그러면 농민들은 권장 사항에 따라 앱이 온실 환기 자동화 시스템을 조작하도록 승인할 수 있습니다. 환경 데이터와 깻잎 이미지가 많이 수집될수록 최적 조건의 범위가 좁아지고 정확도가 높아져 아래와 같은 선순환이 이루어지게 됩니다.

이러한 선순환 덕분에 G-Smart는 매일 2시간씩 농가의 작업 시간을 줄이고 연간 깻잎 생산량을 5% 늘릴 수 있을 것으로 기대됩니다.

나아가 G-Smart에 더 많은 데이터가 축적됨에 따라, 팀은 다양한 환경 데이터의 우선 순위를 정하여 깻잎의 생장에 더 중요한 조건이 무엇인지 알아낼 수 있을 것입니다. 농민들은 제한된 예산을 최대한 효율적으로 사용해야 하기 때문에 데이터 우선 순위를 정하는 것이 중요합니다. 향후 G-Smart가 깻잎 생장에 덜 중요한 요인을 식별하면 농가가 센서 및 IoT 디바이스 설치 비용을 30% 절감할 수 있을 것으로 기대됩니다. G-Smart는 디바이스에 대한 지출을 최소화하고 깻잎 생산량을 증대함으로써 궁극적으로 농민들의 소득을 극대화하는 데 이바지하게 될 것입니다.
다음 단계
팀은 금산군 전역에 G-Smart를 구현하기에 앞서, 5개의 온실로 시제품을 테스트하고 개선할 부분을 파악하여 더 많은 농가에 대규모로 솔루션을 보급하기 전에 필요한 부분을 고쳐나갈 예정입니다. 또한 금산군 전역에 G-Smart를 구현한 후에는 전국의 온실에 시제품을 도입할 수 있게 되기를 희망하고 있습니다.

모바일 앱에 사용되는 데이터와 이러한 데이터를 수집하는 IoT 디바이스 및 센서는 모두 현재 서드 파티 공급업체에서 제공하고 있습니다. 하지만 스마트팜 챌린지 팀은 향후 자체 디바이스를 설치하고 자체 온실 데이터를 생성하는 방안을 모색할 계획입니다.
클라우드 아키텍처
설계 아티팩트
솔루션 설계 프로세스의 일부로서, 가상의 보도 자료 및 FAQ 문서를 사용하여 이 솔루션으로 실현될 수 있는 성과에 대한 비전을 제시했습니다.
가상의 보도자료
“온실 안전 지킴이(G-스마트)”
금산군에서 최초의 AI기반 깻잎 하우스 관리 시스템 보급

2021년 12월 - 금산군은 깻잎농가를 위한 인공지능 기반 한국형 스마트팜 솔루션 “온실 안전 지킴이”(이하 G-스마트)를 아마존웹서비스 및 디지로그팀과 함께 개발하였다고 밝혔다. G-스마트는 깻잎 재배에 있어 농가들이 어려움을 느끼는 사항들 중 하나인 환기문제를 해결해주고, 깻잎의 건강상태를 자동 모니터링해주는 인공지능 솔루션이다. 온실의 환기를 언제 그리고 얼마나 자주 시켜주는 것이 가장 좋은지 인공지능이 분석하여 관리 방안을 제안하여 줌으로 실제 환기 관리가 효율적으로 이루어질 수 있게 되었고, 또한 AI기반의 카메라 영상 분석을 통해 깻잎이 건강하게 자라고 있는지를 쉽게 파악할 수 있게 되었다. 환기관리와 깻잎 건강상태 모니터링에 어려움을 겪는 농가들에게 도움을 줌과 동시에 매일 여러차례 온실을 방문하는 것과 창문 개폐를 수동으로 진행하여야 했던 수고로움을 크게 덜어줄 것으로 예상된다.

비닐하우스에서 재배가 주로 이루어지는 깻잎은 환기와 연관된 온·습도, 이산화탄소 농도 및 창문 개폐 등이 중요한 관리 요인이 된다. 고품질 깻잎 재배를 위해서는 비와 안개로 인해 하우스 내 습도가 높아지지 않도록 하거나, 적절한 온도와 광합성에 필수적인 이산화탄소 농도를 유지하기 위한 세밀한 환기 관리 필요하다. 환기관리가 제대로 이루어지지 않을 경우, 각종 곰팡이병, 가스장해 등의 이상징후가 나타나 깻잎의 상품성을 크게 떨어뜨리고 심한 경우 잎 전체를 고사시킨다.

인공지능 기술이 접목된 G-스마트는 깻잎 온실 내부의 주요 환경 요소들을 분석하고 깻잎의 건강상태를 자동으로 파악하며, 더 나아가 온실 내외부 환경변화를 미리 예측함으로 최적 환기관리가 가능해지도록 돕는다. 깻잎의 건강상태를 모니터링해주고, 온도, 습도, 이산화탄소 농도 등의 환경 요소를 AI가 최적의 조건으로 분석 및 예측하여 이에 따른 하우스 개폐, 환풍기 등을 어떻게 조절해주면 되는지를 알려주기 때문에 농가에서는 환기 관리에 대한 고민 없이 깻잎을 재배할 수 있게 되었다.

농업인 출신으로 군수에 당선된 문정우 금산군수는 “G-스마트를 통해 금산군 깻잎농가에 유용한 관리 서비스가 제공될 수 있어 매우 기쁘다. 이제는 더이상 느낌이나 생각이 아닌 과학적인 데이터 분석과 인공지능을 기반으로 농사를 짓게 된다는 데 큰 의의가 있다고 생각한다. G-스마트의 첫번째 단계 완성이라는 작은 시작이지만 이후 시스템의 개발과 발전이 기대된다. 또한 깻잎의 환경데이터, 생장데이터를 지속적으로 분석하고 금산군 인공지능 클라우드에 축적하여 나가는 것을 기반으로 추후 깻잎 뿐만 아니라 다른 작물에도 적용할 수 있어 앞으로 금산군 AI 농업의 밝은 미래가 기대된다.”고 밝혔다.

금산군 추부면 이새롬(56세)씨는 “까다로운 온실의 환기관리를 인공지능이 분석/제안해주니 매일 신경이 쓰였던 일들로부터 자유로워진 것 같아 좋다. 또한 카메라들이 자동으로 건강상태를 모니터링해주니 마음이 든든하다. 매일 밥먹듯이 온실을 드나들며 작물을 살피고 환기 관리에 적지않은 시간들을 쏟곤했었는데, 이제는 그 시간을 다른 작업들에 집중할 수 있어 좋다. 하루에 2-3시간 가량의 여유시간이 더 생긴 것 같아 농사가 여유로워졌지만, 오히려 깻잎 생산량은 3-5% 가량 더 늘어난 것 같아 만족한다. 관리되는 내용들을 스마트폰으로 계속 받아볼 수 있어 좋고, 필요하다면 자동 창문 개폐로 전환해볼 수도 있다고 하니 추후에 전환해볼 생각이다.” 라고 말했다.

G-스마트로 인하여 금산 농가의 편의성이 향상되고 환기 관리를 정밀하게 할 수 있어 금산군 농가들의 과학적이고 편리한 농사가 기대된다. 앞으로 금산군은 농가들에게 이러한 저비용 고성능 스마트팜을 보급시켜 금산군이 디지털농업으로 한국 농업의 선두주자가 될 것을 예상한다고 밝혔다. 이러한 G-스마트의 자세한 내용은 금산군청 홈페이지(https://www.geumsan.go.kr) 또는 금산군 농업기술센터(041-750-3584)로 문의하면 된다.
질의응답 자료
[고객 FAQ]
Q.G-스마트 도입 가격은 얼마인가?
A. 기존 농가에 설치되어 있는 자동화 장비들이 있다면 이를 최대한 활용하여 서비스 구축이 이루어질 것이고, 도입가격은 농가에 설치된 장비들의 현황에 따라 다르게 책정될 예정이지만 초기 도입시 농가에서 지불해야 하는 가격은 없을 것으로 예상됩니다.

Q.G-스마트 도입시 설치되는 장비가 있는가? 기존에 가지고 있는 다른 센서들과 호환이 가능한가? 온실의 환경을 분석할 때에 어떤 장비가 사용되는가?
A.기존에 농가에서 사용하는 장비들을 대부분 그대로 사용할 것이지만, 온습도 장비 및 팬 등의 추가적인 설치가 이루어질 수 있습니다. 다만 인터넷을 통한 원활한 클라우드 통신을 위해 기존 통신 장비들의 업그레이드 혹은 부품교체 등의 작업이 필요할 수도 있습니다. 기기별 호환 가능여부 및 추가 통신장비 설치 등은 추후 농가방문을 통한 직접 확인이 필요합니다.

Q.G-스마트 도입에 필요한 요건들이 있는가? 현재 사용중인 온실에 바로 설치가 가능한가? 보급(설치)이 불가한 경우가 있는가?
A.기본적으로 인터넷이 설치된 곳 혹은 인터넷 설치가 가능한 공간에서 사용할 수 있습니다. 온실 내부에 센서 및 장치가 설치될 여유공간이 있어야 하며 조건이 충족된 경우 해당 농장상황에 맞추어 진행하므로 1일~2일 정도 소요됩니다. 농업기술센터를 통해 관련업체정보를 받아 설치를 진행해볼 수 있습니다.

Q.인터넷은 Wi-Fi를 의미하는지요? landline wifi 설치가 불가한 곳은 어떻게 해야 하는지요? Telco IoT network 사용이 가능한지요?
A.WiFi 를 의미합니다. 현재 대상 농가에는 landline wifi 설치가 되어 있습니다. 추후에 필요할 경우 통신사 IoT 네트워크 등을 활용해볼 수 있으리라 생각됩니다.

해당 농작물의 생육과 성장에 필요한 부분이 환기(온습도)가 가장 중요한 부분인가요? 물을 공급하는 부분은 어떤가요? 현재 비닐하우스에서는 이미 스프링쿨러가 설치되어 있을텐데요, 이걸 자동으로 control 하는 부분은 어떤가요?
작물 생육/성장에 있어서 가장 기초적이고도 중요한 부분을 온습도 및 환기부분으로 정의하였습니다. 2021년 봄에 진행되었던 워크샵을 통해 본 챌린지에서 달성이 가능한 scope 을 환기로 한정지었습니다. 추후 양액이나 미스트 등의 제어로 확장해볼 수 있으리라 생각됩니다.

Q.환기는 어떤 형태로 진행할 수 있나요? 문개폐 는 어떻게 구성할 수 있나요? 문은 사람이 드나드는 문인가요? 창문인가요? 비닐하우스에는 옆 면에 이미 환기를 위해 비닐을 걷어 올릴 수 있는 수동 장치가 있는데요? 이걸 자동으로 작동시키는 개념인가요? 이 경우에는 비닐하우스 옆 면의 비닐을 걷어 올리는 장치에 모터를 설치해서 작동시키기 위해서는 적지 않은 출력의 모터가 필요한데요, 이게 ROI가 나오는지 의문입니다.
A.비닐하우스 측면 3중으로 구성된 각각의 창문 개폐와 내부 팬의 가동을 통해 환기를 수행할 수 있습니다. 사람이 드나드는 문에 대한 제어는 본 챌린지에서 고려하지 않습니다. 현재 대상으로 선정된 다섯 농가의 경우, 측면 3중 창문에 대한 개폐를 자동으로 할 수 있는 하드웨어(제어기 및 모터 등)가 설치되어 있습니다. 모터의 출력 및 용량에 대한 사항은 이미 현장에서 오랜기간 아무 문제없이 작동되고 있는 하드웨어 스펙으로 구성되어 있기 때문에, 용량/출력부족이 본 챌린지에서의 고려사항 혹은 염려사항은 아닙니다.

Q.환기가 단순히 창문 개폐로는 해결이 되지 않을 듯 합니다. 한 여름 폭염에는 창문 개폐를 통해 비닐하우스 내의 온도를 낮추기는 어려워 보이는데요, 한 여름에는 비닐하우스 내의 온도를 낮추기 위해 어떤 방안이 있는지요?
A.한 여름에는 깻잎 재배가 이루어지지 않습니다.

Q.해당 HW는 어떤 형태로 구성되고, 설치되고, 작동되는지요?
A.현재 대상으로 선정된 5곳의 농가는 금산군농업기술센터의 지원으로 하웃 현대화 작업이 완료된 비닐하우스로써, 비닐하우스 내부 온/습도 수집을 위한 IoT 장비, 깻잎 토질 내 온/습도 수집을 위한 IoT 장비, 환기 시스템 작동을 위한 IoT 장비 등이 설치되어있습니다. 코리아디지털(주)의 '팜스큐브'라고 불리는 환경제어기로 작동되어지고 있습니다. 팜스큐브 담당자로부터 API 서버 연결을 지원받아 G-스마트 솔루션이 개발됩니다. 다만, 비닐하우스 내 전체 monitoring 을 위한 bird-eye view cam, 특정 깻잎 발육상태 확인을 위한 close-up view cam 등의 장비는 추가적으로 설치가 필요하여, 관련 하드웨어 설계 작업이 진행되고 있습니다. 비닐하우스 외부 공기 온/습도 수집을 위한 IoT 장비도 추가적인 설치가 필요할 것으로 예상하고 있습니다.

Q.환기 시스템 작동을 위해서는 실제 외부 공기의 온습도 상황을 먼저 확인해야 하는데, 이 경우에 내부 온도 조절이 단순히 외부 공기 유입으로 해결되지 않는 경우가 발생할 수 있는데, 이 경우에 어떻게 대응할 수 있는지? 즉, 온습도 조절을 외부 공기 유입으로만 해결 할 수 없는 경우가 있을텐데, 이 경우에는 어떻게 대응할 수 있는가? 환기 개폐 만으로 온습도 조절이 가능하기는 한 것인지? 비 오는 날의 외부의 높은 습도에는 어떻게 대응할 수 있는가? 문을 닫으면 온도는 올라갈 것이고, 문을 열면 습도는 올라갈 것인데, 이걸 온도와 습도를 서로 차이를 둬서 어떻게 컨트롤 할 수 있는가?
A.현재 농가 현장에 구축된 장비들과 운영 노하우로써 해결할 수 없는 문제들도 현실에는 존재합니다. 무더운 날씨에 환기창을 모두 열고 팬을 최대한 구동하거나 심지어 미스트를 분무하더라도 내부 온도 상승을 충분히 제어하지 못할 수 있습니다. 이런 경우 실질적인 해결방법은 에어컨을 가동하는 방법 밖에는 없습니다. 하지만 에어컨은 설치와 운영 비용이 매우 높아 깻잎 재배에서 경제성을 확보할 수 없기에 이는 현장에서 필요한 대안이 될 수는 없습니다. 깻잎이 잘 자랄 수 있는 온습도 조절을 완벽하게 해줄 수 있다면 이상적인 재배현장이 되겠지만, 경제성이 확보되지 않는 조절과 제어는 현장에서 의미가 없습니다. 깻잎 생육에 대한 정보가 먼저 확보 되어야 함 - 이러한 정보는 이미 농림수산식품부 산하 연구소에 확보되어 있지 않은가? 즉, 깻잎 농사를 하기 위해서 필요한 정보가 이미 확보되어 있을 것이다. 깻잎 농사는 1년 연중 무휴 진행 되는지? 보통 한 여름, 한 겨울에는 어떻게 하는지? 아쉽게도 깻잎과 관련된 스탠다드 재배 레시피가 현재 국내에 마련되어있지 않습니다. 그래서 본 챌린지를 발판삼아 중장기적인 관점에서 "추부 깻잎 재배 레시피" 개발을 동시에 진행할 예정입니다. 재배 레시피 개발은 본 챌린지와는 분리되어 진행되어질 예정입니다.

Q.현재는 구축형 base로 진행하지만, 가능하면 장비와 구축 모델을 최대한 표준화해서 현장에서 간단하게 설치 운영할 수 있는 모델로 만들어야 합니다. 상품은 당연히 단위 면적 당 기준으로 책정이되나, 추가적으로 control할 수 있는 devices 수량을 기준으로 산정되어야 합니다. 디지로그의 핵심 역량이 있어야 하는데요, 환기 시스템을 열고 닫는게 핵심 역량이 되어서는 안 됩니다. 온습도 기준으로 자동으로 한다? 이건 누구나 생각할 수 있고, 구현할 수 있는 매우 단순한 내용입니다. 차라리, 모든 농가에 빠르게 확산할 수 있는 작은 devices를 만들어 보는 건 어떤가요? 환기 시스템, 스프링쿨러를 자동으로 동작 시키는 건 생각만 해도 돈이 많이 드는 작업입니다. 빠르게 확산하기 위해서는 killer item이 있어야 합니다. 농가에서는 수 많은 비닐하우스 내의 온습도, 일사량 등만 본인의 smart phone app에서 확인할 수 있어도 매우 좋아할 겁니다. alarm 을 주면 더 좋죠. 즉 concepts 을 바꾸는 겁니다. 작은 device, TV 리모컨 정도의 device 로 온습도, 일사량 측정이 가능하고, 이 정보를 real-time 으로 전송하게 하는 겁니다. 이 장비를 비닐 하우스에 그냥 달아 놓는 겁니다. 땅에도 꽂고요. 이러면 간단하게 공기 내, 토질 내의 온습도가 측정이 되고, streaming 되어서 고객에게 전달시키는 겁니다. 이 devices 를 저렴하게 만들고, 이 devices 와 applications을 연동시켜서 비닐하우스를 운영하는 농민들이 손 쉽게 사용하게 하는 겁니다. 즉, 장비 자동화는 구축형 base로 표준화 하기가 어려우니, 1차적으로 이러한 기초 data 수집을 위한 devices, 설정된 threshold 를 기준으로 smartphone 으로 alarm 을 주는 기능을 제공하면 좋을 듯 합니다.
A.주신 제안들 최대한 반영해서 본 챌린지 이후로도 시장에서의 임팩트를 가져나갈 수 있도록 노력하겠습니다.

Q.환기관리는 어떻게 이루어지는가? 정보수집이 이루어지는 방식이 직접 입력인지 자동으로 기록하는지 궁금하다.
A.온실 내부 환경과 카메라를 통한 깻잎 건강상태 등은 자동으로 수집되고 분석되어집니다. 다만, 초창기 서비스 개발 과정에서 필요로하는 인공지능 모델 학습을 위해 제한된 기간 동안 일부 수동적인 기록이나 수동 레이블링 등의 작업이 필요할 수 있습니다.

Q.너무 낮은 영하의 온도나, 너무 높은 영상의 온도에서 기계가 고장이 날 수도 있지 않은가? 만일 장비 고장의 경우 AS를 빠르게 받을 수 있는가? 그리고 AS 비용이 있는가?
A.설치되는 기계장치들은 기본적으로 IP6 등급의 제품들로써 방수방진이 가능하고 고온다습한 환경에서도 안정적인 동작이 가능합니다. 운영 중에 만일 기계장비의 고장이 발생한다면, 24시간 이내에 점검이 이루어질 예정입니다. 설치 후 2년간은 기본적인 하드웨어 무상서비스를 받으실 수 있습니다.

Q.스마트폰/컴퓨터 조작이 익숙하지 않은데, 스마트폰 등이 아니더라도 사용이 가능한가?
A.스마트폰이 아니라면 기본적인 사용이 어렵습니다. 스마트폰 사용이 가능하신 분이어야 하지만 조작이 익숙하지 않으신 경우 농업기술센터를 통해 관련 도움을 받으실 수 있습니다. 추후에서는 스마트폰 음성안내를 통한 서비스 이용이 가능해질 예정입니다.

Q.자연 재해(태풍, 지진, 폭설 등)로 인해 하우스가 무너지거나 찢어지는 경우 재설치가 가능한가?
A.재설치는 가능하나 피해규모에 따라 일부 비용이 발생할 수 있습니다.

Q.정전과 같은 문제에서 시스템이 대처하는 방안이 있는가?
A.정전으로 인해 농장과 서버의 인터넷 연결이 끊어지는 경우, 핸드폰 알리미가 자동 전송됩니다.

Q.환기에 대한 분석결과는 평일이나 주말 상관없이 받을 수 있는가?
A.24시간 연중무휴 분석결과를 받으실 수 있습니다 (소프트웨어 업데이트 상황에 따라 다를 수 있음)

Q.시간장소의 구애를 받지 않게 될 것이라 하였는데, 평균적으로 어느 정도의 시간 절약을 예상할 수 있는가?
A.현재로써는 농가마다 처한 상황이 모두 다르기 때문에 시간 절약의 측면을 수치적으로 예상하기는 어려운 점이 있습니다만, 하루 평균 2-3시간 가량의 시간 절약이 가능할 것으로 예상됩니다.

Q.서비스를 지속하기위해 어느 정도의 고정지출이 발생하는가?
A.초기 장비 설치/구입 비용이 있고, 일정기간 무료로 운용이 될 예정입니다. 하지만 통신비용과 AI 추천 자동화 서비스 사용비용이 꾸준히 발생할 것으로 예상되는 만큼, 추후 서비스 고도화 등을 위해 매월 1-2만원 가량의 비용이 발생할 수 있습니다만 현재로써는 서비스 유료화에 대한 계획은 없습니다.

Q.시스템 설치 후 잘못된 환기관리로 인해 만일 농작물 피해를 입게된다면 어떻게 해야 하는가? 혹은 기계 작동에 오류가 생겨 깻잎이 모두 죽는 경우 보상이 가능한가?
A.이러한 상황이 발생할 가능성이 희박하다고 예상되지만, 만에하나 시스템 오류로 인하여 농작물 피해가 발생하는 경우에는 금산군청 및 농업기술센터에서 적절한 보상이 이루어지도록 지원해드릴 예정입니다.

Q.G-스마트를 사용해 보니 편리성과 생산량에 큰 변화가 없는 경우 환불이 가능한가?
A.네 환불 가능합니다.

Q.잘못된 정보를 수집하게 된 경우 수정할 수 있는 방법이 궁금하다.
A.초창기에는 수동으로 오류 정보들에 대한 수정이 이루어지겠지만, 이후에는 기계학습 및 인공지능에 의해 결측데이터/오류데이터 자동 수정이 이루어지는 시스템으로 발전될 예정입니다.

Q.실시간 모니터링 기능도 포함이 되는가?
A.5-10분 정도의 시간차이를 둔 실시간 모니터링은 가능합니다.

Q.장치의 이상을 알아낼 수 있는 방법이 있는가?
A.장치의 이상에는 여러가지 원인들이 있을 수 있는데, 소프트웨어 적인 문제들과 센서의 오작동 등에 대한 이상은 자동으로 감지해서 알림을 줄 수 있습니다. 3개월마다 정기적인 점검 서비스 제공(ex. 정수기 정기 점검)을 통해 장치가 24시간 365일 안정적으로 운영되어지는지의 여부를 모니터링 할 예정입니다.

Q.해당 서비스에서 기술적으로 지속적인 관리가 필요한 부분이 있는가?
A.농가입장에서의 지속적인 관리가 필요한 부분은 크게 없을 것으로 예상됩니다.

Q.타회사(그린랩스, 팜스큐브 등)와 차이점이 무엇인가?
A.아마존 AWS 클라우드를 사용한다는 점과 아마존의 최첨단 인공지능 기술들이 활용된다는 점이 타회사와의 차이점입니다.

[내부관계자/이해관계자 FAQ]
Q.문제가 발생된 경우 금산군 농업기술센터에서 알 수 있는 방법이 있는가?
A.하드웨어 이상 혹은 온실과의 통신 오류 등의 문제가 발생하였을 경우에는 농업기술센터 담당자의 스마트폰으로 알리미 문자가 자동 전송됩니다.

Q.데이터베이스 구축&AI기술을 위해 필요한 장비는 어느정도 규모인가?
A.농업기술센터에 실체로 구축될 컴퓨터/서버 장비는 없습니다. 데이터 수집과 가공, AI분석 등의 작업은 아마존 클라우드에서 모두 진행됩니다.

Q.출시 가격을 얼마로 정할 것인가?
A.금산군에서 5천만원의 예산을 지원해주실 예정이기에 출시 시기에는 농가에 비용부담없이 운영해볼 수 있습니다. 다만, 통신비용 및 아마존 클라우드 사용료 등에 따라 2년 후에는 월 사용료가 일부 발생할 수도 있습니다. 실제 책정 금액은 금산군의 지원프로그램 규모에 따라 달라질 수 있습니다.

Q.참여농가가 확대됨에 따라 시스템의 개편이 필요한가?
A.참여농가가 확대되더라도 대대적인 시스템 개편이 필요하지는 않습니다. 다만, 추후 참여를 희망하는 농가의 여건에 따라 초기 하드웨어 설치 비용이 일부 발생할 수 있습니다.

Q.해당 솔루션이 금산군에 제공하는 핵심 이익은 무엇입니까?
A.가장 핵심적인 이익은 금산군 깻잎 농가의 생산성 향상으로 인한 농가 소득 증대입니다. 더불어 깻잎 농가(농업인)의 여유시간 확대와 행복지수 상승 또한 기대할 수 있는 이익입니다.

Q.금산군이 고품질 깻잎의 주요 생산지로 소비자에게 각인될 수 있을 것으로 예상됩니다.
A.세계적인 IT 기업인 아마존과의 협업으로 금산군의 글로벌 위상이 높아질 것입니다. 아마존 웹사이트와 AWS Featured Challenge 등을 통해 금산군의 사례가 전세계에 소개될 예정이고, 이를 통해 금산군은 첨단농업의 우수한 사례/모델을 제시하게 될 것입니다.

Q.솔루션 개발 비용과 시간은 어느정도 소요되는가?
A.솔루션 개발에는 2-3개월 가량의 시간이 소요될 것으로 예상되고, 개발 비용은 금산군에서 지원해주는 예산범위 내에서 충당이 가능합니다.

Q.앱 출시에 있어 어려운 점은 무엇인가?
A.초기 서비스에서는 분석 및 예측 정확도가 예상만큼 높지 않을 수 있습니다. 축적되는 데이터가 늘어나고 이에 따른 인공지능 모델의 학습이 개선되면 점차적으로 정확도는 높아질 것으로 예상됩니다.

Q.솔루션의 첫 고객군은?
A.금산군 내 선도 양액 깻잎 재배농가: 5농가

Q.해당 솔루션의 성공척도는 무엇인가요?
A.깻잎 생산량 5% 증가를 목표로 합니다.

Q.시스템의 운명 및 관리는 어떻게 이루어지는가?
A.데이터가 적은 운영 초기에는 먼저 보편적인 데이터와 금산군 내 우수품질의 깻잎 농가의 노하우를 얻어 해당 데이터로 타 농가의 서비스를 운영. 데이터가 적절히 쌓이면 자체 데이터로 운영이 가능하다. 관리의 경우 해당 시스템의 사용법 및 서버, 데이터에 대한 교육을 받은 인원이 상주할 필요가 있다.

Q.해당 솔루션이 성공적일 경우 확장계획은 어떻게 되나요?
A.지속적인 인공지능 모델 고도화 작업이 진행될 예정이고, 깻잎 가격 예측 및 최적 출하시기 알리미 서비스 등으로의 확장을 추진할 예정입니다. 더불어 솔루션 도입을 희망하는 농가들에게로의 서비스 확장을 목표로 합니다.

Q.농장데이터 수집에 있어 예상되는 법률적인 문제?
A.개인정보 활용동의서(농가정보 등) 작성이 필요합니다. 금산군 농업기술센터에서 필요한 동의서를 준비해주실 예정입니다.

Q.어떤 상황에서 창문을 얼마만큼 열면 되는지(상황)에 대한 연구 결과가 있는가?
A.농업기술센터에 테스트베드를 만들고 다양한 실험 및 연구를 같이 진행할 예정입니다.
테스트베드는 현재 8월까지 공사할 예정이고 9월정도에 깻잎을 정식할 예정입니다. 하우스 폭이나 길이가 농가와 똑같은 조건은 아니지만 시험적으로 다양한 조건으로 깻잎을 키울 수 있도록 환경을 마련한 공간입니다. 총 8개의 배드에 상토비율을 4조건으로 두어 (펄라이트 3 : 코코피트 7 / 펄라이트 4 : 코코피트 6 / 펄라이트 5 : 코코피트 5 / 펄라이트 6 : 코코피트 4)로 다양한 조건을 만들어놓은 하우스라고 생각하시면 됩니다.

Q.달리웍스의 역할은 무엇입니까?
A.현재 금산군에서 깻잎을 재배하는 비닐하우스에는 여러 업체들을 통해 설치된 다양한 하드웨어와 제어기들이 운영되고 있습니다. 이에 비닐하우스 농가별 하드웨어 스펙이나 통신 방식, API 등이 매우 다양할 것으로 예상됩니다. 본 챌린지에서 개발된 G-스마트가 꾸준히 확장되기 위해서는 다양한 하드웨어 스펙이나 통신 방식, API 방식 하에서도 안정적으로 동작할 수 있어야 합니다. 달리웍스는 이 부분에서 기술적인 솔루션을 제공할 수 있습니다. 다만, 본 챌린지 내에서는 하드웨어 스펙이 동일한 비닐하우스만을 대상으로 선정하였기에 당장에의 역할은 없는 것처럼 보일 수 있지만, 추후 G-스마트의 확장을 처음부터 고려하지 않을 수 없기에 솔루션 개발의 초기단계에서부터 함께 발을 맞추어 나갈 필요가 있습니다.

[금산군 제공 추가 FAQ]
Q.금산군 예산 집행을 위한 계약은?
A.농업기술센터의 경우 농가에게 지원해주는 사업비는 2.000만원 이하의 경우만 직접계약이 가능하고 그 이상일 경우 입찰을 띄워야 함. 동아대의 참여 및 지원이 초창기 예상만큼 원활하지 않고 동아대 산학협력단과의 계약과정을 거치면 2천만원 이상의 금액이 간접비로 동아대 산학협력단에 지불되어야 하는 만큼, 가용 예산의 최대사용과 효율적인(?) 집행을 위해, 입찰을 통한 디지로그(주)와 계약을 추진. 입찰 공고에서 아마존 AWS 와 공동개발이 가능한 업체에 대한 제한사항을 추가해놓고 한번의 유찰이 이루어지면, 큰 문제없이 디지로그(주)와의 계약이 가능할 것으로 예상됨. - 이문제에 대해서는 논의가 필요할 것으로 보이지만 대학교가 아닌 디지로그(주)와 곧바로 용역계약이 될지 알아봐야 할 것 같습니다. 아무래도 동아대학교 자체로 프로젝트를 시작한 것이라서요. 더 알아본 뒤에 말씀드리겠습니다.