토마토 스마트팜 생육데이터와 수확량의 연관성 분석

초록

스마트팜의 빠른 확산과 더불어 스마트팜으로부터 작물의 생육·환경데이터가 수집되고 있다. 작물의 생산성 및 질 향상을 통한 농업소득 증가를 위해서 스마트팜 생육·환경데이터를 분석하여 추정된 수치를 활용할 수 있는 기반을 만드는 것은 중요하다. 본 연구에서는 스마트팜으로부터 수집된 과도기적인 생육데이터를 사용하여 생육변수와 토마토 수확량에 대한 연관성을 분석하였다. 회귀분석 으로부터 정확한 계수를 추정하기 위해 2단계의 분석과정을 거쳤다. 먼저 다양한 생육변수와 토마토 수확량의 연관성을 분석하기 위해 다중회귀분석 모델을 사용하였다. 변수 사이의 상관관계가 높은 생육변수의 특성으로 다중회귀분석 모델을 사용할 경우 다중공선성(Multicollinearity) 문제를 일으킬 수 있는 문제점을 고려하였다. 분산팽창지수(Variance inflation factor)를 적용하여 다중공선성을 조사하고, 이를 해결하기 위해 능형회귀분석(Ridge regression) 모델을 적용하여 회귀계수를 추정하였다. 분석결과 토마토 수확량에 유의한 영향을 미치는 변수는 초장, 생장길이, 엽수, 엽길이, 줄기굵기와 하방높이였다. 특히 줄기굵기의 변화는 토마토 수확량 증가에 다른 생육변수들과 비교해 높은 영향을 미쳤고, 엽길이의 변화는 토마토 수확량 감소에 높은 영향을 미치는 것을 발견할 수 있었다.

키워드