본 연구는 다시마 양식을 위한 통합 자동화 시스템을 개발하고, 이를 통해 생산성, 비용 효율성, 환경적 지속 가능성을 모두 개선하는 데 중점을 두고 있다. 기존의 노동 집약적 수확 방식과 넓은 공간을 필요로 하는 수평 건조 방식은 비효율적이며, 환경적 부작 용을 초래했다. 이에 본 연구는 자동화된 수확 시스템, 해상-육상 연계 운송 시스템, 그리고 수직 건조 시스템을 통합적으로 개발하여 양 식업의 생산성을 극대화하고 자원 사용을 최적화하였다. 자동화된 수확 시스템은 작업 속도를 약 35% 향상시켰으며, 작업의 일관성을 유지하여 품질 오차율을 2% 이하로 줄이는 성과를 보였다. 해상-육상 연계 운송 시스템은 모듈형 컨테이너를 활용하여 운송 중 손상률 을 기존 15%에서 5%로 감소시켰고, 운송 시간을 평균 6시간에서 4시간으로 단축하였다. 또한, 수직 건조시스템은 고밀도 적재와 자연 대류 방식을 도입하여 건조 시간을 기존 48시간에서 28시간으로 40% 단축하였으며, 에너지 소비를 25% 감소시켰다. 이러한 시스템은 데이터 기반으로 설계 및 검증되었으며, 통합적으로 양식업의 경제성 향상과 환경적 부담 감소를 동시에 실현하였다. 본 연구의 결과는 다른 해조류 양식에도 적용 가능하며 지속 가능한 해양 자원 관리에 기여할 것으로 기대된다.

This study focuses on the development of an integrated automation system for kelp aquaculture process, aiming to enhance productivity, cost efficiency, and environmental sustainability Conventional labor-intensive harvesting methods and horizontal drying process requiring extensive space have proven inefficient and environmentally detrimental. Through this study, developed an automated harvesting system, a sea-to-land transport system, and a vertical drying system to maximize aquaculture productivity and optimize resource utilization. The automated harvesting system improved operational speed by approximately 35%, maintaining product quality with an error margin below 2%. The modular container-based sea-to-land transport system reduced damage rates during transportation from 15% to 5% and shortened average transport time from 6 hours to 4 hours. Furthermore, the vertical drying system, utilizing high-density stacking and natural convection, reduced drying time from 48 hours to 28 hours (40% reduction) and energy consumption by 25%. These systems were designed and validated using data-driven methodologies, demonstrating substantial improvements in economic feasibility and environmental impact reduction. The outcomes of this study are highly applicable to other seaweed aquaculture process and are expected to contribute significantly to sustainable marine resource management.

Abstract
요 약
1. Introduction
2. Development Methodology
    2.1 Development of the Automated Kelp HarvestingSystem
    2.2 Design of the Sea to Land Transport System
    2.3 Pilot Development of the Vertical Drying System
3. Results and Discussions
    3.1 Performance of the Automated Harvesting System
    3.2 Efficiency of the Sea-to-Land Transport System
    3.3 Performance of the Vertical Drying System
4. Conclusions and Future Works
Acknowledgement
References

• JohnKyu Hwang(CEO, Ocean Solutions Co. Ltd, Mokpo 58628, Korea) | 황존규 (㈜오션솔루션 대표)
• Jaeyong Ko(Professor, Division of NAOE, Mokpo National Maritime University, Mokpo 58628, Korea) | 고재용 (국립목포해양대학교 조선해양공학과 교수) Corresponding author
• HyoSung Lee(Graduate School of Mokpo National Maritime University, Mokpo 58628, Korea) | 이효성 (국립목포해양대학교 대학원)