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농식품정보과학회
U-Farm 기술과 방향
2010. 6. 29
이창열
동의대학교
농식품정보과학회
목차
I
배경
II
기술 방향 정립
III
ID 기술
IV
정보 기술
V
유통 체계
VI
U-Farm 기술
VII
결론
농식품정보과학회
I. 배경
추진 과정
농림수산식품부의
제도적 기반
(이력추적, HACCP, ..)
지경부의
U-Farm
시범 사업
?
농림수산식품부의
U-Farm 사업 추진
추진
소비자
농가
안심하고 신뢰성있는 먹거리를 위하여 친환경, 국산 등에 대한 확인 요구 증가
차별화와 경쟁으로 인한 브랜드 이미지와 생산에 대한 진실 제공 노력
유통업자
정형화되지 않은 농수산물에 대한 체계적 관리와 효과적 물류 유통 관리 성취
정부기관
농산물 이력추적, GAP, 친환경, 쇠고기 이력추적 등의 제도의 기술적 실현
I. 배경
농식품정보과학회
국내 U-Farm 시범 사업
국내에서 RFID/USN 기술을 적용한 UFarm 사업은 2004년 한국정보화진흥원의
RFID를 이용한 수입쇠고기 추적 서비스 사
업을 기반으로 시작하였다.
U-Farm 사업의 시작은 농.수.축산업에 IT
가 접목하는 혁신을 가져왔지만, 대부분의
사업이 상호 연계가 없이 단일 사업으로 추
진되었다.
이러한 문제점 때문에 2008년 이후 많은
사업이 상호 연계, 표준화 등을 이슈로 사
업을 진행하였지만, 결국에는 같은 전철을
밟게 되었다.
현재까지 진행된 대부분의 U-Farm 사업을
나열하였지만 타 사업의 결과물이 재 활용
되지도 않았으며, 표준안을 도출하지도 못
하였다.
농식품정보과학회
II. 기술 방향 정립
무엇이 필요한가?
ID의 표준화
정보의 표준화
내
용
프로토콜의 표준화
ARP
가이드라인
시
스
템
이력추적번호, 쇠고기 이력추적 번호, GAP 번호, 가축번호, RFID ID, 센서 ID
가축사육 정보, 작물 생장 관리 정보, 영농일지, 센서 정보
웹 서비스 기반 methods 표준화, Subscription 기반 서비스
분야별, 모델별 시스템 구축/법/현장에 따른 시스템 구축 가이드라인
농가의 운영 가이드라인
저렴한 맞춤형 시스템
시설하우스용 관제 시스템, RFID 서비스 시스템, Cold Chain 시스템, .
서비스 대행/단순화
AFFIS 등에서 공유센터 운영을 통한 서비스, 데이터 서비스
One-Stop/SCM 체계
작물재배/가축사육 -> 식품 -> 소비자의 One-Stop 서비스
기초 DB
작물별, 가축별, 생장 Life Cycle별 적합한 환경(온도,습도 …) 데이터
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III. ID 기술
1. 가축 ID(ISO 11784)
ISO 11784는 동물에 대한 ID이며, 특히 반려동물과 같은 Implant 형 태그를 사용하는 가축의 국제적 호환
을 위한 엄격한 규격의 ISO 11785 (리더-인증) 규격이 제시되었다.
위치(비트)
정보
설명
조합 수
1
가축 확인
2
비 가축(0), 가축(1)
2-15
예비 필드
16,384
예비 14개 비트, 태그 재 장착 등
2-4
재사용회수
8
동일 ID 태그를 새로 부착
5-9
분류 정보
32
가축 분류 정보
10-15
예약
32
예비
16
추가정보 확인
2
추가 정보 사용 여부(추가-1, 아님-0)
17-26
국가코드
1,024
우리나라 410 / 900번 이상은 회사 번호
27-64
개체식별코드
38비트
국가 내에서 유일한 번호
27-31
기관번호
32
동물 관리 기관 번호
31-42
동물병원번호
4,096
동물 병원 ID
43-64
개체 번호
20비트
개체 ID
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III. ID 기술
1. 가축 ID(미국의 NAIS )
3. 미국 NAIS(www.aphis.usda.gov)
NAIS(National Animal Identification System)은 미국
농림부에서 동물 질병 발생시 이를 추적하여 조치할 수
있는 표준을 2006년 2월에 제정하였으며, 2008년 말 까
지 추진 로드맵을 제시하였다.
목표
동물 이상 발생시 48시간 이내 접촉된 국내외
동물(AIN)과 농장(PIN)을 파악 조치 완료
표준
2006년 2월 23일 제정
요구사항
구성
AIN 태그는 1회 사용 / 변경 불가 /
30인치 거리에서 읽기 가능 /
동물 생존기간 태그 잔류
Premises ID Number(PIN)
농장 번호
GIN(Group/Lot ID Number)
그룹 번호(Time 기반)
AIN(Animal ID Number)
동물 번호
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III. ID 기술
1. 가축 ID(우리나라 수입 쇠고기)
쇠고기 유통경로모델
구분
수입업체
유통업체
식육포장처리업체
판매업체
소비자
Tracking - Recall요청 시, 문제지점부터 해당상품 회수
유통경로추적
검역/보관
해포/가공/재포장
중간유통
해포/소분할/진열판매
구매/정보조회
냉동창고입고
쇠고기유통단계
모바일
변형모델
출고
인터넷
식별번호
유통경로추적시스템
정보입력내용
실물의 흐름
이력추적
BL번호
BL번호
수입판매업소명
제품명
판매일
판매처
판매량
수입일
선하증권번호
수출국
수출회사명
양도자
사업자등록번호
양수자
사업자등록번호
선하증권번호
품명
수량/중량(Kg)
신고수리일
쇠고기 Box출고,
쇠고기 Box출고,
거래내역서 신고
수입품 유통이력 신고서
BL번호
묶음번호
실적
신고
거래
내역
서
포장처리일
선하증권번호
원료 또는 부위명
무게(Kg)
매입처
판매반출일
선하증권번호
원료 또는 부위명
무게(Kg)
판매반출처
쇠고기 Box출고,
포장처리실적 신고,
거래내역서 신고
BL번호
묶음번호
BL번호
묶음번호
BL번호
거래년월일
식육포장육의 종류
물량(Kg)
원산지
선하증권번호
매입처
판매(소비),
거래내역서 보관
Trace back – B/L번호로 유통정보 조회, Recall 발생 시 문제지점 파악
매출전표(영수증)
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III. ID 기술
1. 가축 ID(우리나라 쇠고기 코드)
수입산 쇠고기 바 코드 체계
GTIN코드(14자리)
선하증권번호(20자리)
박스일련번호(4자리)
물류바코드(선택)
(01) OOOOOO (240) OOOOOOOOOOOOOOOOOOOO (21) OOOO (241) OOOOOOOO
수입산 쇠고기 RFID 코드 체계
SGTIN-96
Header
Filter Value
Partition
Company Prefix
Item Reference
Serial Number
길이 (Bits)
8
3
3
20-40
24-4
38
할당 값
기본값(0011 0000)
기본값
기본값
비고
GTIN 코드
박스별 일련번호
GTIN코드(14자리) 수용
약 2,700억개 수용
국내산 쇠고기 바 코드 체계
GTIN코드(14자리)
개체식별번호(12자리)
물류바코드(선택)
(01) OOOOOOOOOOOOOO (251) OOOOOOOOOOOO (241) OOOOOOOO
국내산 쇠고기 RFID 코드 체계
SGTIN-96
Header
Filter Value
Partition
Company Prefix
Item Reference
Serial Number
길이 (Bits)
8
3
3
20-40
24-4
38
할당 값
기본값
기본값
기본값
비고
GTIN 코드
개체식별번호(11)
GTIN코드(14자리) 수용
개체식별번호 수용
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III. ID 기술
2. 작물 ID
GAP
Good Agricultural Practices
우수 농산물 관리 제도
부여 기관
국립농산물품질관리원
번호 부여
특별한 의미 없는 Serial 번호
농산물분류코드
타 코드와
매핑
AG 코드
구조
HS 코드
가락 시장 코드
농산물이력추적관리번호
부여 기관
구조
특징
국립농산물품질관리원
기관번호(5)
년도(2)
식별단위(5)
이력추적관리번호의 최하부분이
객체/항목/또는 LOT 번호를 사용할 수 있어서
실제 추적 번호라기 보다 속성정보 추적에 가깝다.
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III. ID 기술
3. 식품 ID(RFID의 ID 체계 예시)
EPC 기반 코드 구조(GID-96)
발급기관
(15비트)
AFFIS의 EPC 기관 번호 : 95100035 사용
분류코드
(9비트)
상품번호
(15비트)
순차번호(21비트)
대분류 3비트
중분류 3비트
소분류 3비트
샘플
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III. ID 기술
4. 유통 모델과 ID 계층
4-4-4 전략 : 4대 SCM Agents, 4대 SCM 물품 단위, 4대 서비스 단위
해체/
재포장
해체/
재포장
해체/
재포장
도축/수입
가공
유통
판매
주문 단위
유통단위
유통단위
판매단위
소 개체번호,
GAP, 이력추적 번호
영농일지 번호
기존 번호는
User Memory에 저장
새로운 RFID의 ID 부여
Layer3(물리)
Layer4(판매)
Layer1(서비스)
기존의 RFID ID는
중앙의 이력 추적 시스템 저장소에
현재 새로 부여된 ID와 연계 저장
새로운 RFID의 ID 부여
Layer1(논리)
기존의 RFID ID는
중앙의 이력 추적 시스템 저장소에
현재 새로 부여된 ID와 연계 저장
새로운 ID 부여
(RFID 번호가 아니어도 됨)
IV. 정보 기술
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1. CAN-Trace
CAN-TRACE는 Canadian Foods Traceability Data Standard 2.0(2006년 3월)으로 우리나라 농산물 이력추적 시스템과 유사
한 체계로 구성된 표준이며, 캐나다를 포함하여 전세계 많은 25개 기관이 전 산업에 필요한 정보를 식별하는 체계 구축
GS1에 기반하여 전세계에서 필요한
식품 정보에 대한 최소 요구사항을 도출하는 것.
1차적으로 소고기, 돼지고기, 해산물에 우선 순위
참가 프로그램
Canadian on-farm Food Safety(COFFS) 프로그램,
HACCP,
Canadian Food Safety Adaptation Program
표준 작성 고려 프로그램
Canadian Grain Commission,
Canadian Pork Council,
Dairy Farmer of Canadian – C. Quailty Milk Pr.,
표준 검토 참여기관
Canadian Livestock Identification Agency,
Packaging Association of Canada,
Canada Organic Initiative,
Canadian Herb, Spice &
Natural Health Product Coalition,
Canadian Food Inspection Agency
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IV. 정보 기술
2. 이력추적 정보
국립농산물품질관리원에서 정의한 이력추적법에 의한 정보
생산 정보
생산자
출하 정보
•생산자 성명 또는 단체명칭
•재배지 소재지 및 면적
•품목
•비료.농약 등 영농자재 사용내역
•날짜
•품목
•수확 후 관리시설 또는 출하처 명칭
•물량
•이력추적관리번호(해당 농산물을 포장할 경우에 한함
)
입고 정보
•날짜
•생산자 성명
•품목
•물량
출고 정보
•날짜
•품목
•판매처 명칭
•물량
•이력추적관리번호(해당 농산물을 포장할 경우에 한함)
판매자
입고 정보
•입고 날짜
•구입처 명칭
•입고 품목
•입고 물량
•이력추적관리번호(해당 농산물을 포장할 경우에 한함)
유통
업자
AFFIS
기관
구조
내부체계
V. 유통
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1. 관리 운영 체계
AFFIS
기본 DB
등록 관리 시스템
운영 서비스 시스템
농관원
작물 생장 정보 DB
가축 개체 DB
영농일지 모듈
ONS
가축 생장 정보 DB
작물 생산 DB
생장 모니터링 모듈
수검원
농가 DB
질병 예측 모듈
RFID/USN
공통 플랫폼 모듈
사용자
작물 시세 DB
생장모니터링 모듈
영농일지 모듈
태그 관리 모듈
키오스크
저장모니터링 모듈
질병예측 모듈
유통 정보 모듈
매장 관리 모듈
태그관리 모듈
시설 관리 모듈
COLD CHAIN
태그관리 모듈
생산 기관(가축, 작물)
유통
매장
AFFIS
기관
구조
내부체계
V. 유통
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2. 기본 정보
확인 및 기술 단위 FIXED
경영체 정보
경영체ID
유형(유통,판매)
대표자
PH ID
주소
전화번호
품목분류정보
대분류(유형)
양채류
중분류(품목)
오이
품종
청품
보유 시설 ID
생산자정보
유형
개인/작목반/기타
생산자ID
관리시설
친환경인증
시설ID
대표자명
경영체ID + sublocation 형태
시설명
주소
유형
연락처
전화번호
PH ID
주소
재배지
인증번호
생산계획량
인증세부유형
유형
최초인증일자
전화번호
인증기간
주소
재배지 정보
필지ID
품목
지번
면적
조성년도
인증
인증유형
인증번호
AFFIS
기관
구조
내부체계
V. 유통
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3. 영농일지 구조
영농일지 중에서 생산이력에 사용될 정보를 중점적으로 하고, 그렇지 않을 정보는 단순화 함.
생산정보
영농일지 ID
생산자 ID
영농일지
필지 ID / 대상 ID
GMO 여부
날짜
날씨
작업유형(비료/농약/영양제)
작업목적유형
기본
병충해예방
병충해제거
햇빛…
작업명
투입 제품명
살포량
병충해명
농약일 경우
작업설명
농산물상태
작황유형
작황 설명
확대
기타 작업
작업명
작업내용
상/중/하
AFFIS
기관
구조
내부체계
V. 유통
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4. 유통 / 판매 정보
생산 정보
생산정보 유형
생산기관인 경우 생산 ID
유통기관인 경우 재 포장/구성 한 경우 유통 ID
날짜
유통기관인 경우 생산정보 ID
판매기관인 경우 유통정보 ID
본인 생상 정보 ID
Sender 생산정보 ID
출하_출고 정보
입고정보
주문ID
입고 ID
Sender 명
영농일지 ID
Sender ID
자동표시
Sender 생산정보 ID Sender 출하_출고 ID
관리시설
입고기관+시설 ID
품목
입고일자
입고량
영농일지 ID
(출하) 기관+시설ID
생산정보 ID
주문ID(관련정보)
출하_출고 ID
일자
품종
분량
상표명
(입고)기관+시설ID
판매정보
판매처에서 포장한 경우(RFID 부착한 경우 판매 정보 ID
그렇지 않은 겨우 RFID 태그 User Memory에 있는
생산정보 ID
입고일자
품목
Sender ID
입고물량
생산정보 ID
AFFIS
기관
구조
내부체계
V. 유통
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5. RFID 태그 코드
각 사업체가 EPC의 기관번호를 확보한 경우에는 해당 번호로 작성하고, 그렇지 않은 경우에만 다음과 같이,
코드 관리를 Hosting Service 하여 작성한다.
기타 판매단위
SGTIN
박스
SGTIN
팔래트
GRAI
Returnable Assets/Transport Units
BIN 등 SCM용 박스
GRAI
Returnable Assets/Transport Units
내부 자산
GIAI
SGTIN 헤더
Individual Assets
기관번호
AFFIS 번호 또는 제공
GRAI 헤더
기관번호
상품번호
세부기관번호
순차번호
EPC
AFFIS 또는 제공
세부기관번호
순차번호
GRAI 헤더
기관번호
순차번호
일련번호
상품코드
일련번호
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V. 유통 체계
6. RFID의 태그 구조
User Memory
ISO
18000-6C
태그 구조
Tag ID
UII
Reserved
생산 정보 기록(가축ID, 영농일지ID, 이력추적ID, GAP, …)
Tag ID
RFID 기반 SCM ID 기록
Reserved
정보 변경 금지/
사생활 침해 방지를 위한
Kill 기능
SCM에서 사용하는 ID
E-Pedigree 기술에서
활용
동물일 경우 : ISO 11784/
이력추적 하는 경우 : P-PH ID/D-PH ID/R-PH ID /
이력추적 하지 않는 경우 : 영농일지ID
소비자가 매장에서
생산정보(원산지, 농약, 재배자, …)를
요청시
생산정보 ID를 이용하여 정보 서비스
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VI. U-Farm 기술
1. 생장 관리 기술
온습도/엽온
CO2
풍속/풍향
일사량
강우
토양수분
EC, PH
조도 등
생장 및 저장시설 내 USN 센서
실시간 모니터링/원격제어 서비스
인공광원
커튼
스프링쿨러
천/측창
환풍기
냉온풍기
관수기
양액기
생장 및 저장시설 내 제어장치
농식품정보과학회
VI. U-Farm 기술
2. 조류 독감 기술
진단 항목
정상
비정상
진단 수단
판단 기준 또는 처리 방법
폐사율
3% 미만
3% 이상
RFID
전체 인식 태그 수가 줄어들면 조치
체온
18 – 25도
고온
Sensor
온도 이상 시 조치
행동
활발함
안 움직임
RFID
1시간 동안 지속적으로 동일 안테나에서 발견 시
수동(소리)
맑고 명량
켁켁거림
사람/확인
사람/확인
수동(시각)
수동(사료섭취)
130그램 이상
130그램 미만
사람/확인
수동(산란율)
정상
60%
사람/확인
RFID/USN
개체 수 많고, Life Cycle 짧은 조류에 어떻게 RFID/USN 처리를 할 수 있나?
닭 100마리당 1개 센서 부착. 1개 조류의 이상 온도는 조류독감이 아닐 수 있다. 20 ~ 30 마리 집단 이상 이어야 한다.
철새가 원인인데 닭만 해서 되는가? / 2007년 2월 21일 조선일보 : 철새가 원인이 아님.
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VI. U-Farm 기술
3. e-Pedigree 기술(배경)
분야
대상
주된 사유
동물
진돗개, 명마, 등
혈통 및 족보 관리
의약품
대부분의 의약품
위조판별, 판매정보 기록
필요 식품
성분 확인, 변질
대부분의 화공약품
판매정보 기록
필요 농산물
원산지확인, 신선 물류
식품
화공약품
농산물
의약품/
농수산물이
Killer App.
공통사항
투명거래,
경로추적,
소비확인
구제역, 광우병, AI, 원산지 확인
년간 5,000건 이상의 의료 사고
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VI. U-Farm 기술
3. e-Pedigree 기술(내부자 위조 방지)
상품정보
상품 이름, 생산업체, 생산번호, 식품 형태, 포장 크기
물품정보
Lot 번호와 유효기간, Lot당 단위 분량, 물품 순차 번호
거래정보
거래 ID(예를 들어 송장 번호)와 날짜, 거래 유형, 받은 날짜
파트너정보
이름, 주소, 사업자 번호, 배송 위치
공급자 전자서명
전자서명
수신자 정보
도입 수령자 위치
농식품정보과학회
VI. U-Farm 기술
3. e-Pedigree 기술(제 3자 위조 방지)
유통
위조제품
진짜 제품 or 가짜 제품?
1
복제
원 생산업체가 붙인 태그 or
중간에 붙여진 태그(가짜) ?
유통
생산업체
2
생산업체에서 부착한 태그
Chip UID
ABCD
EPC
확인 요청
TAG ID/
ITEM ID 등록
결과 제공 5
3
1234
4
TAG ID
ITEM ID
e-Pedigree 관리모듈
ISO15963표준
기관정보
전자혈통서DB
등록된 TAG ID와
ITEM ID를 확인
요청 IDs와 비교
농식품정보과학회
VI. U-Farm 기술
4. Cold-Chain
W-CDMA
저장창고
가공/유통업체
Cold Sensor
System
신선 물류 체계(야채, 우유, 고기 등)
판매업체
VII. 결론
농식품정보과학회
기초 DB, 서비스 운영을 위한 중앙관리 기관의 필요성
생장 DB, RFID 코드 관리, 분류 정보 관리, RFID 미들웨어/서비스, USN 미들웨어/서비스 관리
ERP 시스템의 연계 활용
편리한 IT 적용 시스템 필요
시설하우스 등에 시스템 설치 후 센서 고장 등에 쉽게 관리할 수 있는 가이드라인/시스템 구축
저렴하고 U-Farm에 커스토마이징된 시스템
표준화된 시스템
어느 농가 DB, 정보도 표현 정보 구조가 동일하여 쉽게 사용 가능
어느 농가 DB, 정보도 접근 함수가 동일하여 쉽게 접근 가능