[Pig & Pork 한돈 2021.1월호, P.250-255]
가상현실 시뮬레이터로 돈사 환기 운영 방법을 배운다!!
- 돈사 환경을 구현한 교육용 가상현실 시뮬레이터 세계 최초 개발
… 잘못된 환기 운영에 따른 문제점과 바람직한 환기 운영 방법 교육 가능
- 전산유체역학에서 도출한 공기 환경 예측 결과를 가상공간에 적용
… 축사 내의 공기 유동과 온도·습도·가스 분포를 직접 눈으로 볼 수 있어
서울대학교 이인복 교수 연구팀, 돈사 환기 교육을 위한 ‘가상현실 시뮬레이터’ 개발
1. 머리말
축사 내부를 적정 사육 환경으로 개선하기 위해서는 기본적으로 에너지 부하를 최소화하고 올바른 환기 운영을 수행하여야 한다. 축사 내 사육관리를 위하여 가장 중요한 환경 중 하나가 바로 공기 환경이다. 대표적인 공기 환경 인자(열, 수분, 가스, 분진 등)의 발생, 확산 및 분포의 주 메커니즘은 공기 유동이며, 이 공기 유동을 형성하는 것은 주로 환기 혹은 부력이다. 그러나 눈에 보이지 않는 공기의 흐름을 가시화하고 추적하기가 어렵기 때문에 농장운영자, 컨설턴트, 지자체, 연구자 등에게 사육 환경의 개선 방법을 교육하는 데 어려움이 매우 크다. 또한 운영상 잘못된 판단을 할 수 있는 경우가 빈번하게 발생하는 것이 사실이다. 따라서 축사 내부의 눈에 보이지 않는 공기 흐름 및 다양한 공기 환경 요인들 을 가시화하여 환기 운영 방법에 따른 공기 환경 인자들의 변화나 분포를 명확하게 이해할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
농민, 컨설턴트, 연구자 등에게 공기 유동 및 이에 따른 다양한 공기 환경인자들의 확산 및 분포 경향을 이해시키고, 직접적으로 교육할 수 있는 가장 효율적인 방법은 현장 방문이다. 그러나 현장에서 공기의 흐름이나 환경인자의 분포는 눈에 보이지 않기 때문에 교육에 한계가 있으며, 대부분 농가에서는 제한된 센서만으로 환경을 제어하기 때문에 국부적인 데이터를 확인하기 어렵다.
특히 환절기 및 동절기에는 방역상의 문제로 축산농가에 접근하기 어렵고, 일부 농가에서는 운영 노하우를 공개하는 것을 꺼리기 때문에 현장에서 환기와 함께 공기 환경 인자들의 형성에 대한 교육이 매우 제한적이다. 이를 보완하기 위하여 최근에는 전산유체역학(Computational fluid dynamics, CFD) 기술을 이용하여 축사 내부의 공기 환경을 예측하고, 이를 가공하여 정성적
(定性的), 정량적(定量的)으로 교육할 수 있는 자료들이 다수 제작되고 있다. 그러나 전산유체역학 기술로부터 도출한 결과들은 복잡하고, 2차원 디스플레이를 통하여 교육 영상이 제공되기 때문에 비전문가가 직관적으로 이해하기 어렵다. 따라서 축사 내부의 공기 유동 현상을 비전문가도 쉽게 이해하고, 보다 효율적으로 교육할 수 있는 가시화 기술이 필요하다.
4차 산업혁명과 함께 가상현실(Virtual reality, VR) 기술이 급부상하면서 의료, 교육, 오락 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 여러 산업 분야에서 가상현실 기술은 다양하게 활용되고 있지만, 현재까지 농업 분야에서 접목한 사례는 세계적으로 극히 드물다.
가상현실은 사용자가 가상 오브젝트를 통하여 시각 및 청각적 등의 효과를 체험할 수 있는 기술로 모든 것들은 사용자가 원하는 방향대로 조작하고 실행할 수 있다.
본 연구팀(서울대학교 이인복 교수 연구팀, Aero-Environment&Energy Engineering Laboratory, A3EL)에서는 전산유체역학을 이용하여 돈사 내부의 공기 환경을 예측하고, 이를 가시화하여 농민, 컨설턴트, 연구자 등에게 교육할 수 있는 가상현실 시뮬레이터를 개발하여 운영하고 있다.
체험자는 직접 3차원 공간에서 자유롭게 이동하면서 체험이 가능하며, 외부 기상, 환기시스템 등의 환경조건을 스스로 설정하고, 축사 내의 공기 유동과 이에 따른 온도, 습도, 가스 등의 분포 등을 실제와 같이 체험할 수 있다. 이를 통하여 잘못된 운영에 따른 문제점들도 직접 확인하고, 이를 개선할 수 있는 운영 방법을 직접 체험해 볼 수 있도록 설계되어 있다.
가상현실 시뮬레이터로 돈사 환기 운영 방법을 배운다!!
- 돈사 환경을 구현한 교육용 가상현실 시뮬레이터 세계 최초 개발
… 잘못된 환기 운영에 따른 문제점과 바람직한 환기 운영 방법 교육 가능
- 전산유체역학에서 도출한 공기 환경 예측 결과를 가상공간에 적용
… 축사 내의 공기 유동과 온도·습도·가스 분포를 직접 눈으로 볼 수 있어
서울대학교 이인복 교수 연구팀, 돈사 환기 교육을 위한 ‘가상현실 시뮬레이터’ 개발
1. 머리말
축사 내부를 적정 사육 환경으로 개선하기 위해서는 기본적으로 에너지 부하를 최소화하고 올바른 환기 운영을 수행하여야 한다. 축사 내 사육관리를 위하여 가장 중요한 환경 중 하나가 바로 공기 환경이다. 대표적인 공기 환경 인자(열, 수분, 가스, 분진 등)의 발생, 확산 및 분포의 주 메커니즘은 공기 유동이며, 이 공기 유동을 형성하는 것은 주로 환기 혹은 부력이다. 그러나 눈에 보이지 않는 공기의 흐름을 가시화하고 추적하기가 어렵기 때문에 농장운영자, 컨설턴트, 지자체, 연구자 등에게 사육 환경의 개선 방법을 교육하는 데 어려움이 매우 크다. 또한 운영상 잘못된 판단을 할 수 있는 경우가 빈번하게 발생하는 것이 사실이다. 따라서 축사 내부의 눈에 보이지 않는 공기 흐름 및 다양한 공기 환경 요인들 을 가시화하여 환기 운영 방법에 따른 공기 환경 인자들의 변화나 분포를 명확하게 이해할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
농민, 컨설턴트, 연구자 등에게 공기 유동 및 이에 따른 다양한 공기 환경인자들의 확산 및 분포 경향을 이해시키고, 직접적으로 교육할 수 있는 가장 효율적인 방법은 현장 방문이다. 그러나 현장에서 공기의 흐름이나 환경인자의 분포는 눈에 보이지 않기 때문에 교육에 한계가 있으며, 대부분 농가에서는 제한된 센서만으로 환경을 제어하기 때문에 국부적인 데이터를 확인하기 어렵다.
특히 환절기 및 동절기에는 방역상의 문제로 축산농가에 접근하기 어렵고, 일부 농가에서는 운영 노하우를 공개하는 것을 꺼리기 때문에 현장에서 환기와 함께 공기 환경 인자들의 형성에 대한 교육이 매우 제한적이다. 이를 보완하기 위하여 최근에는 전산유체역학(Computational fluid dynamics, CFD) 기술을 이용하여 축사 내부의 공기 환경을 예측하고, 이를 가공하여 정성적
(定性的), 정량적(定量的)으로 교육할 수 있는 자료들이 다수 제작되고 있다. 그러나 전산유체역학 기술로부터 도출한 결과들은 복잡하고, 2차원 디스플레이를 통하여 교육 영상이 제공되기 때문에 비전문가가 직관적으로 이해하기 어렵다. 따라서 축사 내부의 공기 유동 현상을 비전문가도 쉽게 이해하고, 보다 효율적으로 교육할 수 있는 가시화 기술이 필요하다.
4차 산업혁명과 함께 가상현실(Virtual reality, VR) 기술이 급부상하면서 의료, 교육, 오락 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 여러 산업 분야에서 가상현실 기술은 다양하게 활용되고 있지만, 현재까지 농업 분야에서 접목한 사례는 세계적으로 극히 드물다.
가상현실은 사용자가 가상 오브젝트를 통하여 시각 및 청각적 등의 효과를 체험할 수 있는 기술로 모든 것들은 사용자가 원하는 방향대로 조작하고 실행할 수 있다.
본 연구팀(서울대학교 이인복 교수 연구팀, Aero-Environment&Energy Engineering Laboratory, A3EL)에서는 전산유체역학을 이용하여 돈사 내부의 공기 환경을 예측하고, 이를 가시화하여 농민, 컨설턴트, 연구자 등에게 교육할 수 있는 가상현실 시뮬레이터를 개발하여 운영하고 있다.
체험자는 직접 3차원 공간에서 자유롭게 이동하면서 체험이 가능하며, 외부 기상, 환기시스템 등의 환경조건을 스스로 설정하고, 축사 내의 공기 유동과 이에 따른 온도, 습도, 가스 등의 분포 등을 실제와 같이 체험할 수 있다. 이를 통하여 잘못된 운영에 따른 문제점들도 직접 확인하고, 이를 개선할 수 있는 운영 방법을 직접 체험해 볼 수 있도록 설계되어 있다.
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