발간등록번호 충남토마토산업의스마트화육성요소기술개발및생산혁신사업

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1 발간등록번호 충남토마토산업의스마트화육성요소기술개발및생산혁신사업

2 제출문 농림축산식품부장관귀하 이보고서를 충남토마토산업의스마트화육성요소기술개발및생산혁신사업 과제 의보고서로제출합니다 년 6 월 26 일 주관연구기관명 : 충남대학교주관연구책임자 : 박종석세부연구책임자 : 김영식연구원 : 첨부참조 - 1 -

3 요약문 Ⅰ. 제목 충남토마토산업의스마트화육성요소기술개발및생산혁신사업 Ⅱ. 연구개발의목적및필요성고품질토마토의연중안정생산을위한생산기반구축을하고자충남토마토생산현장에순환식수경재배, 온실에너지절감기술, 지능형복합환경관리시스템등의요소기술을선발하고요구사항을기획하고자했다. 이를위해토마토생산의복합관리체인을구축하고, 관리시스템을선진화함으로써토마토농산업의국제경쟁력을갖추어생산혁신을이룰수있는실행전략개발을도출했다. Ⅲ. 연구개발내용및범위 본연구진은 Market 분석, SWOT 분석, SKEPTIC LIST 분석등을통한토마토산업분 석을실시하였고, 이를통해 R&D 과제설계를하였다. Ⅳ. 연구개발결과다양한토마토산업분석을통해핵심성과지표 (KPI) 와핵심성공요인 (CSF) 을설계하였으며이와같은결과와중복성검토등을토대로다음과같은핵심요소기술들을도출했다. Ÿ ICT 기반온실복합환경제어시스템플랫폼기술고도화및산업화 Ÿ 온실에너지절감틈새기술패키지화및보급 Ÿ 스마트생산관리매뉴얼개발및인력양성프로그램개발 Ÿ 스마트기술을이용한작업관리시스템의개발및보급 Ÿ 배지중량제어법을이용한자동급액시스템개발 Ÿ 토마토고수익창출을위한유통채널별전략수립 Ⅴ. 연구성과및성과활용계획 본기획과제의성과를통해 충남토마토산업의스마트화육성요소기술개발및생산혁 신사업 을도출하였으며, 본실행과제를통해다양한성과활용이기대된다

4 SUMMARY ( 영문요약문 ) Ⅰ. Title Ⅱ. The purpose and need for research and development To establish year-round stable high-quality tomatoes production in Chungnam Province, it was planed to select key technologies, such as recirculating hydroponics, greenhouse energy-saving technologies, and smart complex environment management systems. It was drawn to develop implementation strategies that ensure the tomato production innovation with international competitiveness by advancing a management system and establishing a complex management chain system for tomato production. Ⅲ. Research contents and scope The researchers conducted tomato industry analysis by the Market analysis, SWOT analysis, and SKEPTIC LIST analysis, and the R&D project was designed by them. Ⅳ. Research Results Key Performance Indicators (KPI) and critical success factors (CSF) were designed through a various analysis of tomato industry. Based on these results and redundancy reviews we have drawn the following core technologies. Ÿ Platform technology advancement related with ICT-based greenhouse complex environment control system and its industrialization Ÿ Greenhouse energy saving technology packages and dissemination Ÿ Development of smart product management manual and human resources programs Ÿ Development and dissemination of task management system using smart technology Ÿ Development of an automatic irrigation system using a medium weight control method Ÿ Making a strategy according to the type of distribution channel for generating high-return tomato Ⅴ. Research achievements and future plan Through the results of this project, it was drawn to "s ", and is expected to take advantage of a variety of performance through the execution challenges

5 CONTENTS ( 영문목차 ) Chapter 1. Overview of research and development 1.1 The purpose of research and development 1.2 Needs for research and development 1.3 The scope of research and development Chapter 2. Present status of technical development at domestic and aborad Chapter 3. Research contents and results 3.1 Tomato industry analysis 3.2 R&D project design Chapter 4. Goal achievement and contribution to related fields Chapter 5. Research development outcome and plan to its application Chapter 6. International science and technology information obtained during the research Chapter 7. Present status for the facilities and equipments of the research center Chapter 8. Cited literatures - 4 -

6 목 차 제 1 장제 1 절제 2 절제 3 절 연구개발과제의개요연구개발과제의목적연구개발과제의필요성연구개발과제의연구범위 제 2 장 국내외기술개발현황 제 3 장 제 1 절 제 2 절 연구개발수행내용및결과 토마토산업분석 R&D 과제설계 제 4 장 목표달성도및관련분야에의기여도 제 5 장 연구개발성과및성과활용계획 제 6 장 연구개발과정에서수집한해외과학기술정보 제 7 장 연구시설 장비현황 제 8 장 참고문헌 - 5 -

7 제 1 장연구개발과제의개요 - 6 -

8 제 2 장국내외기술개발현황 생산량 170, , , , , , , ,000 90,000 80,000 세계토마토생산동향 생산량 ( 백ton) 면적 ( 백만ha) 연도 면적 5,000 4,800 4,600 4,400 4,200 4,000 3,800 3,600 3,400 3,200 3,

9 - 8 -

10 표. 세계지역별토마토소비량추이 ( 단위 : 천톤 ) - 9 -

11 면적 8,000 국내토마토생산동향 생산량 500 7,000 6,000 5,000 면적 (ha) 생산량 ( 천톤 ) ,000 3,000 2, 연도 ) 농촌경제연구원, 농업전망

12 - 11 -

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16 일반토마토 방울토마토

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23 구분 조수입 ( 천원 /10a) 토경재배 (A) 수경재배 (B) B/A 합계 14,395 41, 채소 11,588 45, 화훼 17,706 33,

24 Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ

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26 Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ

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29 제 3 장연구개발수행내용및결과 토마토산업분석

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49 제 4 장목표달성도및관련분야에의기여도

50 제 5 장연구개발성과및성과활용계획

51 제 6 장연구개발과정에서수집한해외과학기술정보

52 제 7 장연구시설 장비현황

53 제 8 장참고문헌 Kim, S.E., S.Y. Sim, S.D. Lee, and Y.S. Kim Appropriate each irrigation quantity in irrigation system controlled by drainage level sensor for perlite bag culture of tomato. Korean J. Hort. Sci. Technol. 29: Shin, J.H., J.S. Park, and J.E. Son Estimating the actual transpiration rate with compensated levels of accumulated radiation for the efficient irrigation of soilless cultures of paprika plants. Agr. Water Mgt. 135:9-18. Ta, T., J. Shin, E. Noh, and J. Son Transpiration, growth, and water use efficiency of paprika plants (Capsicum annuum L.) as affected by irrigation frequency. Hort. Environ. Biotechnol. 53: 김성은, 김영식, 심상연 토마토펄라이트베드재배시배액전극제어법에적합한측정틀 설계. 원예과학기술지 29: 김성은, 심상연, 김영식 배액전극제어법에의한토마토펄라이트자루재배시일중첫배 액제어. 원예과학기술지 28: 김성은, 심상연, 김영식 토마토펄라이트자루재배시배액전극제어법적용시점구명. 생 물환경조절학회지 19: 김성은, 심상연, 김영식 토마토의암면과코이어자루재배시일사량제어법과배액전극제 어법에의한급액제어방법비교. 생물환경조절학회지 19: 김성은, 심상연, 이상돈, 김영식 배액전극제어법을이용한토마토펄라이트자루재배시 일회급액량구명. 원예과학기술지 29: 김종윤 화훼작물의효율적생산을위한토양수분센서자동관수시스템. Flower Res. J. 22: 김혜진, 고관달, 김완순, 노미영, 강윤임, 이정현, 김형준, 남윤일, 김영식 소량의펄라이 트재배시적산일사량에의한급액제어가방울토마토의생육및품질에미치는영향. 원예과 학기술지 21: 노미영, 김형준, 남윤일, 이용범, 배종향 배액의 EC 를기초로한급액의 EC 제어에대한 오이의생육및수량반응. Hort. Environ. Biotechnol. 43:

54 노미영, 이용범 고형배지경에서급액제어방법에따른오이의수분흡수량, 광합성, 생육 및수량. Hort. Environ. Biotechnol. 42: 박성태, 최기영, 오정심, 고지연, 장은지, 이용범 코코넛코이어를이용한장미수경재배 에서 FDR 센서를이용한자동급액제어시급액시작시간이절화생육에미치는영향. 원예과 학기술지 31: 소재우, 조영렬, 이용범 식물공장에서적산일사량에따른급액제어가상추의생육에미 치는영향. 원예과학기술지 19: 심상연, 이수연, 이상우, 서명훈, 임재욱, 김순재, 김영식 타이머제어에의한토마토펄 라이트자루재배시적정관수시간도출. 생물환경조절학회지 15: 심상연, 이수연, 이상우, 서명훈, 임재욱, 김순재, 김영식 토마토펄라이트자루재배에서 의급액제어방법에따른배지의수분변화. 생물환경조절학회지 15: 양은영, 박금순, 이혜진, 이준숙, 이용범 장미식물공장에서적산일사량에의한급액제어 방식이장미의생육과품질에미치는영향. 원예과학기술지 20: 이한철 순환식수경재배의필요성및당면과제 추계생물환경조절학회. 함안. 채준석, 서종분, 양승구, 최경주 오이양액재배시일사량비례제어에의한최적급액시점 및급액량설정에관한연구. 원예과학기술지 16: 최병민, 최기영, 오정심, 박성태, 유형주, 송현지, 연제성, 장은지, 이용범 딸기의고설수 경재배에서 FDR 센서를이용한급액제어시배지조성이배액율과생육에미치는영향. 원예과 학기술지 32: 최은영, 이용범 상추의 NFT 재배에서급액제어를위한최적적산일사량구명. 원예과학 기술지 16: Beum Jun Ahn, YoungShik Kim, Development of greenhouse work management system using a wireless bar code system, pp. 427~428, The 4th International Conference on Convergence Technology 2014 안범준, 김성은, 김영식, 토마토농가를대상으로한영농작업기록장작성및활용실태조사 연구, 2014 한국원예학회추계학술발표회 HortiMaX Synopta

55 Hoogendoorn Information management. Priva: 김덕현, 이금재, 서귀수, 이진우, 양액재배농가농장경영관리프로그램개발, 전남농업기 술원, 박주섭, 박석영, 인터넷농장경영종합관리프로그램, 농촌진흥청농업경영정보관실, 2003 유찬주, 정안성, 최영찬, 농축산경영관리소프트웨어의개발현황과개선과제, 한국지역 정보화학회지, 제 3 권, 제 2 호 (2000), pp 이명희, 인터넷농장경영종합관리시스템설계, 한양대학교, 석사학위논문 (2004). 이원노, ebiz 태극회계프로그램 2010, 산천경제연구소 ( 한국농림수산정보센터, 농업용소프트웨어서비스, 옥답포털 ( 한국인터넷진흥원, 웹 2.0 개발의새로운모델 -Open API, Issue ABC(2008). 황현수, Web2.0 동향및서비스전략, SK 커뮤니케이션. Shi-feng Yang, Daudi S. Simbeye, Computerized Greenhouse Environmental Monitoring and Control System Based on Lab Windows/CVI, JOURNAL OF COMPUTERS, ), vol. 8, no. 2, pp , Ji-woong Lee, Changsun Shin, Hyun Yoe, An Implementation of Paprika Green house System Using Wireless Sensor Networks, Int. Journal of Smart Home, vol. 4, no. 3, pp.57-68, Diop, S., J.W. Lee, and H.W. Lee Measurement and comparison of overall heat transfer coefficients for greenhouse covering materials with thermal screens. Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers. 56(4): Lee, H.W., S. Diop, and Y.S. Kim Variation of the overall heat transfer coefficient of plastic greenhouse covering material. J. of Bio-Env. Control. 20(2): Nam, S.W., H.H. Shin, and D.U. Seo Comparative analysis of weather data for heating and cooling load calculation in greenhouse environmental design. Protected Horticulture and Plant Factory. 23(3):

56 Nam, S.W Current status of greenhouse environmental design technique and comparison of standard weather data. Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers. 55(4): Hwang, Y.Y., J.W. Lee, and H.W. Lee Estimation of overall heat transfer coefficient for single layer covering in greenhouse. Protected Horticulture and Plant Factory. 22(2):

57 - 56 -

58 1. 세부과제참여연구원및연구기관명 (8 명 ) 연구원명김성진김홍주강남규김소연김성은채민정이요셉배찬홍 소속충남대학교충남대학교충남대학교충남대학교상명대학교상명대학교상명대학교상명대학교

59 주 의 이보고서는농림축산식품부에서시행한농생명산업기술개발사업의연구보 고서입니다 이보고서내용을발표할때에는반드시농림축산식품부에서시행한농생 명산업기술개발사업의연구결과임을밝혀야합니다 국가과학기술기밀유지에필요한내용은대외적으로발표또는공개하여서는 아니됩니다

농림축산식품부장관귀하 본보고서를 미생물을활용한친환경작물보호제및비료의제형화와현장적용매뉴 얼개발 ( 개발기간 : ~ ) 과제의최종보고서로제출합니다 주관연구기관명 : 고려바이오주식회사 ( 대표자 ) 김영권 (

농림축산식품부장관귀하 본보고서를 미생물을활용한친환경작물보호제및비료의제형화와현장적용매뉴 얼개발 ( 개발기간 :2014. 7. 29 ~ 2016. 7. 28.) 과제의최종보고서로제출합니다. 2016. 7. 28. 주관연구기관명 : 고려바이오주식회사 ( 대표자 ) 김영권 ( 인 ) 협동연구기관명 : 목원대학교산학협력단 ( 대표자 ) 고대식 ( 인 ) 협동연구기관명