KR102032709B1 - 조도센서 및 gps를 이용한 소나무 재선충병 훈증더미 관리방법 및 시스템. - Google Patents
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Abstract
본 발명은 조도센서 및 GPS를 이용한 소나무 재선충병 훈증더미 관리방법 및 시스템에 관한 것으로서, 상기 관리방법은 조도센서가 부착된 GPS 모듈을 통해 소나무 재선충병 훈증더미의 상태 및 위치를 관리하는 것을 특징으로 하며, 상기 시스템은 조도센서가 부착된 GPS 모듈 및 상기 조도센서가 부착된 GPS 모듈을 작동 및 제어하기 위한 어플리케이션 프로그램이 설치된 모바일 기기를 포함하되, 상기 모바일 기기는 상기 어플리케이션 프로그램을 저장한 전용 유심칩이 장착되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 조도센서 및 GPS를 이용한 소나무 재선충병 훈증더미 관리방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 소나무 재선충병에 감염되어 고사한 소나무의 훈증더미의 이력, 훼손상태를 관리할 수 있는 방법에 관한 것이다.
1988년 부산에서 최초로 발생한 재선충병은 2016년 12월에는 전국 14개 시·도 103개 시·군·구에서 발생할 정도로 확산되어 재선충병 피해가 매년 증가하고 있다. 피해 본수로는 2005년 863천본, 2010년 133천본, 2012년 506천본, 2013년 1,537천본, 2014년 1,915천본, 2015년 1,642천본, 2016년 1,147천본으로 나타나고 있으며, 피해 면적은 2005년 7,811ha, 2010년 3,547ha, 2012년 5,286ha, 2013년 11,550ha, 2014년 9,644ha, 2015년 9,048ha으로 피해면적이 해마다 증가하는 것으로 추산된다.
소나무재선충병방제특별법을 2005년도에 제정한 이후, 인력·예산 대폭 확충 및 방제방법 보완 등의 적극적인 방제로 인하여 점차적 증가 추세를 완화시켜 일부 감소추세를 보이고 있으나 여전히 피해 면적은 넓게 나타나고 있다. 그 이유로는 2013년 이후 지속적인 이상고온현상, 가뭄 등 기후적 요인과 고사목 존치, 피해목 무단이동 등 인위적 요인이 결합하여 피해가 급속히 확산된 것으로 추정하고 있다.
소나무 재선충병은 매개충인 솔수염하늘소과 북방하늘소에 의해 발생하고 있다. 이러한 소나무 재선충의 피해확산과 예방을 위해 ① 매개충에 대한 직접방제, ② 수간약제주입으로 매개충과 재선충의 동시 방제, ③ 재선충병에 감염된 소나무에 들어있는 매개충의 유충과 재선충을 없애기 위해 훈증더미(타포린 약제소독)의 방법으로 방제를 하고 있다. ① 의 방법인 매개충 방제는 매개충 우화기인 5~6월 항공방제를 하고 있으며, ② 방법인 수간약제 주사는 소나무 수액이 이동없는 시기인 11월부터 익년 3월까지 하며, ③ 방법인 훈증더미(타포린 약제소독)는 피해가 발생할 때마다 연중 실시하고 있다.
도 1은 소나무 재선충에 감염된 소나무를 벌채하여 훈증더미를 만드는 과정을 나타낸 것이다. 소나무 재선충에 감염되어 벌채된 소나무에 타포린 약재를 살포하여 소독한 후 훈증더미를 만들게 되는데 직경 60㎝ 소나무로 1개의 훈증더미를 만들 수 있다.
현재 소나무 재선충병에 감염되어 고사된 소나무 처리 절차를 살펴보면, 우선 고사된 곳으로 조사관을 현장에 파견하여 감염되어 죽어 있는 소나무를 GPS 좌표로 지정해 준다. 이후, 방제관리단이 현장에 나가 훈증더미(타포린 약제소독)를 만든 후 별도의 좌표 설정을 하여 이를 이력관리를 하고 있다. 이렇게 만들어진 훈증더미는 법령에 따라 2년간 훼손할 수 없으며, 소나무재선충병방제특별법에 의하여 강력하게 처벌 규정을 마련하고 있다. 다만, 2년 이후에는 매개충 및 소나무 재선충이 소멸된 것으로 보아 현장에서 파쇄 및 분쇄 등의 방법으로 제거할 수는 있다.
그러나 실재로는 일부 산촌민들이 화목용 뗄감으로 이용하기 위해 훈증더미를 훼손하거나, 자연적 훼손(비바람 및 태풍, 야생동물 등), 타포린의 손상(부러진 소나무 및 다른 나뭇가지 등으로 인해 찢겨짐 등)에 의해 2년 동안의 관리가 현실적으로 매우 어려운 실정이다. 2년간 집중관리를 해야 할 훈증더미에 대해 인위적·환경적 요인에 의한 훼손과 손상 등의 이유로 소나무 재선충병이 더욱더 확산되는 것으로 파악하고 있다.
경상남도의 경우 2016.10.13.까지 훈증더미의 수량은 1,112,736개이며 2016년 9월말까지 212,818개가 파쇄 등의 방법으로 제거되었으나, 899,200개가 남아 있는 상태에 있다. 따라서 산림청에서는 2017년도 9월 17일 법령을 신설하여 소나무재선충병 훈증더미에 대한 사후이력제를 도입하고 있다. 사후이력제에 대한 주요내용은 ① 일련번호, 작업일, 작업자, 처리약품 등의 기록·관리가 의무화 되고, ② 훈증처리 방제를 실시할 경우 지역방제대책본부장이 중앙방제대책본부장에게 결과보고를 의무화한다는 것이다. 이러한 법령 신설이 제기된 이유는 일부 훈증더미가 인위적으로 훼손·방치되어 재선충병을 확산시킨다는 우려가 항시 제기되어 왔기 때문이다.
이러한 훈증더미를 관리하는 시스템에 대해서는 아직 개발된 바 없고, 예를 들어 대한민국 등록특허공보 10-1073974호와 같이 RFID 태그를 부착하여 건축용 목재 이력을 관리하는 시스템과 같은 기술이 개발되어 있을 뿐이다.
또한, 대한민국 공개특허공보 10-2015-0058163호에서는 무인 공중 운송수단, 위성, 무인 지상 운송수단, 무인 지상 운송수단 등과 같은 자울적 운송수단 그룹, 지상-기반 센서 등과 같은 센서 시스템을 포함하여 산림에 관한 정보를 수신하고, 정보로부터 산림의 상태에 관한 결과를 생성하기 위해 정보를 분석하며, 결과를 이용하여 자율적 운송수단의 그룹의 동작을 조정하도록 구성된 산림 관리 시스템이 개시되어 있다. 그러나 이러한 시스템은 산림 전체를 관리하기 위한 시스템으로써 이를 소나무 재선충병 훈증더미의 관리에 국한하여 적용하기에는 비용이나 시스템의 최적화에 문제가 있어 적용이 곤란하다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 소나무 재선충병 훈증더미를 조도센서와 GPS 정보를 이용하여 관리함으로써 감염목의 무단이동이나 훼손을 파악하여 소나무 재선충병의 확산 방지와 훈증더미의 효율적 관리가 가능한 관리방법 및 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 조도센서 및 GPS를 이용한 소나무 재선충병 훈증더미 관리방법은 조도센서가 부착된 GPS 모듈을 통해 소나무 재선충병 훈증더미의 상태 및 위치를 관리하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 상태는 상기 소나무 재선충병 훈증더미 자체의 훼손 또는 상기 소나무 재선충병 훈증더미를 덮은 타포린의 훼손일 수 있다.
또한, 상기 조도센서를 통해 소나무 재선충병 훈증더미의 조도별 함수 및 계산부하분석을 실시하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 조도센서가 부착된 GPS 모듈은 모바일 기기의 어플리케이션 프로그램을 통해 작동 및 제어되며, 상기 모바일 기기는 상기 어플리케이션 프로그램을 저장한 전용 유심칩이 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 작업자의 작업 및 안전관리 방법 또는 소나무 재선충병 훈증더미의 이력 관리방법은 상기 소나무 재선충병 훈증더미 관리방법을 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 소나무 재선충병 훈증더미 관리 시스템은 조도센서가 부착된 GPS 모듈 및 상기 조도센서가 부착된 GPS 모듈을 작동 및 제어하기 위한 어플리케이션 프로그램이 설치된 모바일 기기를 포함하는 소나무 재선충병 훈증더미 관리 시스템에 관한 것으로서, 상기 모바일 기기는 상기 어플리케이션 프로그램을 저장한 전용 유심칩이 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조도센서 및 GPS를 이용한 소나무 재선충병 훈증더미 관리방법 및 시스템은 소나무 재선충병 훈증더미를 조도센서와 GPS 정보를 이용하여 관리함으로써 감염목의 무단이동이나 훼손을 파악하여 소나무 재선충병의 확산 방지와 훈증더미의 효율적으로 관리할 수 있는 효과를 나타낸다.
도 1은 훈증더미를 제조하는 방법을 나타낸 참고사진이다.
도 2는 본 발명의 조도센서 및 GPS를 이용한 소나무 재선충병 훈증더미 관리방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명에서 조도센서가 부착된 GPS 모듈에 부가되는 IoT 디바이스를 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 관리방법에 따른 GPS별 조도에 대한 AI 알고리즘을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 조도센서 및 GPS를 이용한 소나무 재선충병 훈증더미 관리방법 및 시스템을 실시하기 위하여 모바일 기기에 어플리케이션 프로그램이 구동될 때의 상태를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 조도센서 및 GPS를 이용한 소나무 재선충병 훈증더미 관리방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명에서 조도센서가 부착된 GPS 모듈에 부가되는 IoT 디바이스를 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 관리방법에 따른 GPS별 조도에 대한 AI 알고리즘을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 조도센서 및 GPS를 이용한 소나무 재선충병 훈증더미 관리방법 및 시스템을 실시하기 위하여 모바일 기기에 어플리케이션 프로그램이 구동될 때의 상태를 나타낸 예시도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 조도센서 및 GPS를 이용한 소나무 재선충병 훈증더미 관리방법은 조도센서가 부착된 GPS 모듈을 통해 소나무 재선충병 훈증더미의 상태 및 위치를 관리하는 것을 특징으로 한다.
상기 조도센서는 광의 세기를 측정하는 광센서로서 훈증더미에서 조사되는 외부의 빛의 밝기와 강도를 감지하는 센서를 가리키는 것이다. 이러한 조도센서를 적용하면, 민간인에 의한 훈증더미 훼손, 비바람, 태풍, 야생동물 등에 의한 자연적 훼손, 훈증더미에 씌워진 타포린의 손상 등의 상황이 발생했을 때 이를 발생하는 빛의 밝기 및 강도를 통해 확인할 수 있다.
또한, 각각의 감지수치(LUX)를 입력하여 GPS기능과 연동하게 하면, 특히, 훈증더미의 타포린에 대한 자연적 또는 인위적 외부 요인이 가해져 손상이 발생했을 때 사후관리가 가능하므로 소나무 재선충병의 확산 억제가 가능하다. 즉, 조도센서가 부착된 GPS 모듈을 훈증더미 내부에 넣고 타포린을 씌우게 되면 일부 산촌민에 의한 소나무를 땔감용으로 가져가기 위해 훈증더미를 덮은 타포린을 훼손하거나, 자연적 훼손 등으로 타포린에 손상이 있을 경우, 내부에 부착된 조도센서가 감지하여 관리자 등의 사용자에게 좌표위치와 함께 신호를 보낼 수 있다.
즉, 상기 조도센서가 부착된 GPS 모듈을 훈증더미에 장착하거나 또는 작업자가 상기 모듈을 소지하여 각각의 훈증더미로부터의 정보를 수집할 수 있게 함으로써, 이로부터 얻어진 훈증더미의 위치정보, 조도정보 등을 사용자에게 제공하고, 이를 통해 소나무 재선충병 훈증더미의 상태 및 위치를 관리할 수 있게 되는 것이다.
또한, 훈증더미를 1㎥ 단위로 규격화하게 되므로, 하루 동안의 작업량을 알 수 있을 뿐만 아니라, 각각의 훈증더미를 데이터베이스화함으로써 소나무 재선충병의 진행방향과 속도, 환경과의 관계 유무 등을 예측할 수 있는 관리 시스템으로 적용할 수 있다.
이러한 관리 시스템을 통해 향후 소나무 재선충병의 추적이나 방제라인구축, 방제예산 등을 마련을 위한 기초자료로도 활용할 수 있다. 예를 들면 어떤 특정 지역에 최초로 발병한 훈증더미의 타포린 개수가 3개였다면 3×1㎥=3㎥의 피해 면적 재적이 산출될 수 있고, 이듬해 또는 그 이듬해에 발병한 훈증더미 개수와 피해 방향, 사면별 현황, 민가와 인접한 경향 등 다양한 형태로 소나무 재선충병의 확산 및 패턴을 도출 할 수 있다.
또한, 조사단이나 방제단에게 GPS 모듈 또는 조도센서가 부착된 GPS 모듈과 함께 어플리케이션이 장착된 단말기를 나눠주어 소형화된 단말기를 통하여 원활하게 연계작업을 할 수 있다. 또한, 방제단의 경우 작업의 험준한 산악지역 특성에 따른 위험을 해소하기 위하여 개별 GPS 장치에는 별도의 현장좌표 위험 센서를 두어 관리함으로서 안전사고 발생을 예방하고, 외부의 시스템 관리자가 방제단의 위치를 수시로 체크하여 방제지역에서 일정시간 이탈이 있을 경우 방제단장에게 알림을 주는 시스템도 구축될 수 있다.
이 경우, 상기 어플리케이션이 장착된 단말기는 모바일 기기일 수 있으며, 상기 모바일 기기는 상기 어플리케이션 프로그램을 저장하는 전용 유심칩이 장착될 수 있으므로, 사용자의 개인 모바일 기기에 전용 유심칩을 장착함으로써 작업 시 사용할 수도 있다. 또한, 상기 어플리케이션 프로그램은 조도센서가 부착된 GPS 모듈을 작동 및 제어하는 것이므로, 상기 단말기를 통해 상기 GPS 모듈 또는 조도센서가 부착된 GPS 모듈을 작동 및 제어할 수 있다.
또한, 업무보안을 위해 책임자, 관리자, 작업자에게만 별도 패스워드를 부여한 전용 단말기 또는 전용 유심칩의 형태로 본 발명의 관리시스템을 적용함으로써 전문관 제도를 도입한 지방자치단체에서 체계화되고 전문적인 관리가 가능하게 할 수 있다.
현재, 소나무재선충병방제특별법의 의한 조경수 및 산림의 소나무 반출을 위한 이동시 미감염확인증이 있어야 이동이 가능하고 또한 그 확인증을 휴대하여 각 초소에 제출하여야 반출 이동이 가능하다. 그러나 실재로는 명확한 사후 관리가 어려운 문제점이 있다. 예를 들어, 소나무 소유자의 의지에 따라 신고되지 않은 다른 지역으로 이동할 수도 있다.
그러나 GPS가 장착된 칩 형태의 모듈을 소나무에 장착한 후 봉인하면 조경수 및 산림의 소나무 반출을 통제할 수 있으므로 사후관리를 효율적으로 할 수 있다. 예를 들어, 지역의 경계를 통과할 경우 센서 작동을 통한 경고음으로 이동 경로 파악 및 사후관리를 통한 이력관리가 가능하다.
이러한 이력관리는 상기 어플리케이션 프로그램을 통해 수행될 수 있는데, 이는 조사단, 방제단 등의 사용자가 소지한 단말기를 이용하여 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 소나무 재선충병 훈증더미 관리 시스템은 조도센서가 부착된 GPS 모듈 및 상기 조도센서가 부착된 GPS 모듈을 작동 및 제어하기 위한 어플리케이션 프로그램이 설치된 모바일 기기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 전술한 바와 같이, 상기 모바일 기기는 상기 어플리케이션 프로그램을 저장한 전용 유심칩이 장착될 수 있다.
전체 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이 IoT 디바이스, 클라우드 서버, 사용자용 어플리케이션 프로그램으로 구성된다.
상기 IoT 디바이스는 사용자의 단말기에 장착되는 것으로서, GPS 수신부와 조도감지 센서부를 포함하여 정밀한 위치 정보와 조도 정보를 수신할 수 있다.
또한, 상기 클라우드 서버는 통신으로 연결된 복수의 단말기들로부터 이미지와 함께 장소, 시간, GPS별 고유 아이디 등의 부가정보를 수신하고 이를 데이터로서 축적하며, 축적된 데이터를 AI 인식 알고리즘을 통해 단말기에 제공할 수 있다.
또한, 상기 사용자 어플리케이션 프로그램은 관리자, 현장작업자 등의 사용자가 각자의 상황 및 서버에 모아진 전체적인 상황 데이터를 실시간으로 알 수 있도록 다양한 형태로 시각화하는 기능과 함께 서버 및 단말기에 제어 명령을 줄 수 있다.
이와 같이, 단말기-서버-어플리케이션 프로그램의 구조를 갖는 IoT 시스템 하에서 AI 자동 데이터링 시나리오로 동작한다.
또한, 본 발명에서 상기 조도센서가 부착된 GPS 모듈은 도 3에서와 같은 IoT 디바이스를 포함할 수 있다. 도 3은 GPS와 조도감지 기능을 포함하는 IoT 단말 노드의 일반적인 구조를 나타낸 것이다.
또한, 단말기의 펨웨어는 운영체제(OS), 접속/통신 관리자, OTA 업데이트 관리자, 보안관리자, OpenCV 기반 GPS 인식 모듈 그리고 조도감지센서 정보 수집 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에서는 일반적인 IoT 디바이스들의 구동 조건과 마찬가지로 저전력/저성능 환경에서 구동 가능한 GPS 인식 솔루션으로서 리눅스 환경에서 OpenCV를 기반으로 할 수 있다.
또한, 단말기의 OpenCV 기반으로 한 GPS별 조도에 대한 AI 알고리즘은 도 4와 같은 구조로 기능을 구현할 수 있다.
즉, 성능, 전력 등 제약조건을 갖고 있는 단말기에서 OpenCV 기반의 GPS와 조도 인식 AI 알고리즘은 조도별 함수와 계산부하분석을 통해 제어하게 된다.
또한, 일반적인 IoT 시스템에서의 서버의 구조 및 기능은 선택적으로 구현할 수 있으며, 선택에 따라 별도의 클라우드 서버로도 구성할 수 있다.
또한, 관리자, 현장 관리자 등의 사용자가 가진 어플리케이션 프로그램을 통하여 단말기에서 수집한 정보나 서버에서 추출, 분석, 가공한 정보는 도 5에서와 같이 단말기(모바일 기기)의 화면에 표시할 수 있다. 상기 어플리케이션 프로그램은 스마트폰(안드로이드, IOS) 뿐 아니라 PC상의 웹브라우저 등 다양한 디바이스의 하드웨어와 소프트웨어를 이용하여 데이터를 통계처리할 수 있다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
Claims (8)
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- 조도센서가 부착된 GPS 모듈 및 상기 조도센서가 부착된 GPS 모듈을 작동 및 제어하기 위한 어플리케이션 프로그램이 설치된 모바일 기기를 포함하는 소나무 재선충병 훈증더미 관리 시스템에 관한 것으로서,
상기 모바일 기기는 상기 어플리케이션 프로그램을 저장한 전용 유심칩이 장착되며,
상기 소나무 재선충병 훈증더미 관리 시스템은 상기 조도센서가 부착된 GPS 모듈을 소나무 재선충병 훈증더미 내부에 넣고 타포린을 씌워 내부에 부착함으로써, 상기 소나무 재선충병 훈증더미 자체의 훼손 또는 상기 소나무 재선충병 훈증더미를 덮은 타포린의 훼손을 감지하여 사용자에게 좌표위치와 함께 신호를 보냄으로써 상기 소나무 재선충병 훈증더미의 상태 및 위치를 관리하는 것을 특징으로 하는 소나무 재선충병 훈증더미 관리 시스템.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020170107636A KR102032709B1 (ko) | 2017-08-25 | 2017-08-25 | 조도센서 및 gps를 이용한 소나무 재선충병 훈증더미 관리방법 및 시스템. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170107636A KR102032709B1 (ko) | 2017-08-25 | 2017-08-25 | 조도센서 및 gps를 이용한 소나무 재선충병 훈증더미 관리방법 및 시스템. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190021995A KR20190021995A (ko) | 2019-03-06 |
| KR102032709B1 true KR102032709B1 (ko) | 2019-10-16 |
Family
ID=65761241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170107636A KR102032709B1 (ko) | 2017-08-25 | 2017-08-25 | 조도센서 및 gps를 이용한 소나무 재선충병 훈증더미 관리방법 및 시스템. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102032709B1 (ko) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101073974B1 (ko) | 2009-08-24 | 2011-10-21 | 대한민국 | 건축용 목재 이력 관리 시스템 |
| US9117185B2 (en) | 2012-09-19 | 2015-08-25 | The Boeing Company | Forestry management system |
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-
2017
- 2017-08-25 KR KR1020170107636A patent/KR102032709B1/ko active IP Right Grant
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ‘소나무재선충병 방제지침’. 산림청의 인터넷 게시물. [online], 2017년 1월 1일, pp.1-225, [2019년 4월 1일 검색] (2017.01.01.) 1부.* |
| 인터넷기사, ‘'훈증더미 위치도 모르는 산림청'…소나무재선충병 방제의지있나’(중앙일보, 2016.10.09.) 1부.* |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20190021995A (ko) | 2019-03-06 |
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