• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제31권2호
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• pp.131-138
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• 2013

농용무인 헬리콥터는 벼농사는 물론 전작, 과수 등 소규모 필지의 정밀방제에 이용되고 있으며 농작업의 새로운 패러다임으로 자리 잡고 있다. 본 연구의목적은 농용헬리콥터의 비상시퀀스에서 정지비행 중 측풍에 의해서 비상착륙자리를 이탈하지 않고 위치를 유지하는 편류제어 모듈과 알고리즘의 성능을 평가하는데 있다. 편류제어의 목적은 비상착륙과 연동되어있는데, 비상조건에 도달하게 되면 호버링을 하면서 비상대처 알고리즘이 작동하게 된다. 그러나 관성 제어는 등속운동에서 기체의 움직임을 감지하지 못하게 되고 측풍에 의하여 비상지점으로부터 편류를 하게 되어 착륙 목표지점으로부터 멀어질 수 있다. GPS 모듈을 기초로 개발한 편류제어모듈을 시험하였다. 알고리즘 및 실효성을 고려하여 5 m 직경 내에 위치를 벗어나지 않는지에 대한 기준을 적용하였다. 초기에는 2~4m/s의 측풍 교란에 대하여 과민하게 반응하였지만 이후 5 m 직경 내에서 위치를 벗어나지 않고 자세 및 요의 방향을 유지 하였다. 목도의 관찰에서는 전후좌우 흔들림을 인지하기 어려운 정도이지만, 데이터에서 보인 편위는 GPS 수신기의 특성에 기인하는 것으로 판단한다. 이와 같은 편류제어는 비상착륙이나 호버링을 유지하려 할 때 의도하지 않는 편류를 제어하는데 사용될 수 있다.

• 지적과 국토정보
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• 제48권1호
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• pp.71-91
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• 2018

최근 영농분야에서 종자파종, 병충해 방제 등에 무인항공기(UAV ; Unmanned Aerial Vehicle)를 활용한 응용이 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 UAV에 다양한 파장대의 영상센서를 탑재하고 SfM(Structure from Motion) 영상해석기법과 연계한'고해상 저고도 원격탐측시스템(UAS ; Unmanned Aerial System)'를 구성, UAS 기반 식생조사의 효용성을 고찰하여 정밀영농의 활용성을 검토하였다. 이를 위해 저가 UAV에 가시 컬러(VIS_RGB ; Visible Red, Green, and Blue) 영상센서, 수정된 BG_NIR(Blue Green_Near Infrared Red) 근적외 영상 센서, $7.5{\sim}13.5{\mu}m$ 분광대역의 열적외 영상(TIR ; Thermal Infrared Red)센서를 조합 연계한 UAS를 구성하였다. 또한, 가시 근적외 및 열적외 파장대를 기본요소로 광합성에 따른 식물의 엽록소, 질소 및 수분 함유량 등을 검토할 수 있는 총 10종의 식생지수를 선정, 식생상태 검출에 활용하였다. 시험대상지에 대한 각 파장대역의 영상을 획득하고 사전에 조사된 지상 피복현황을 기준으로 각 식생지수의 분포도 및 식생지수 간 상관성(결정계수 R2) 등을 비교 고찰하여 무인항공기를 활용한 가시 컬러, 근 적외 및 열 적외 영상에 의한 식생상태의 검측 수행능력을 검토하였다. 저가 무인항공기에 VIS_RGB, BG_NIR 및 TIR 영상 센서를 탑재, 식생조사의 효용성을 종합적으로 검토한 결과, 인공위성과 항공영상에 의존한 과거의 식생조사방식 대비, 영상해상도, 경제성 및 운용성 면에서 UAV기반 고해상 저고도 원격탐측시스템(UAS)의 효용성을 입증할 수 있었으므로 정밀농업, 수계 및 산림조사 등의 분야에 그 활용이 기대된다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제31권2호
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• pp.95-101
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• 2006

Present chemical application system using a power sprayer has been a labor intensive, ineffective and shirking task in farming. Therefore, a small RF controlled (unmanned) helicopter was suggested to replace the conventional spray system. The aerial application using the unmanned helicopter has been already utilized in Japan, where total area applied up to 704,000 ha in 2005. In this article, the status and cost analysis on the unmanned agricultural helicopter were studied. The aerial application using the agricultural helicopter helps precise and timely spraying and reduces labor intensity and pollution. The field capacity of the helicopter was found to be 60-70 ha a day. The break even point was estimated near the operating area of 750 ha annum. The development of an agricultural helicopter was necessary for taking advantages of both technique and economy.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제31권2호
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• pp.102-107
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• 2006

Opening agricultural market progresses radically, reducing cost of high quality agricultural products becomes urgent. Aerial application using an agricultural helicopter helps precise and timely spraying and reduces labor intensity and pollution. The development of an agricultural helicopter was necessary for taking advantages of both technique and economy. In this study, as the first stage of developing an unmanned helicopter capable of 20kg payload, an engine was selected and a prototype transmission was designed for an agricultural helicopter. Prony type dynamo-meter was constructed, the engine was tested and then performance curve was obtained. The centrifugal clutch was engaged at the rotation speed of 3,500-4,000 rpm. Maximum power was expected at the engine speed of 5,900-6,200 rpm when adjusted at the optimal output. Based on the test results, the transmission was designed for driving main rotor shaft.

• 농업과학연구
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• 제41권2호
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• pp.113-117
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• 2014

This study was conducted to evaluate the efficacy of benzobicyclon mixtures by using Remote-controlled aerial application (RCAA) to control annual and perennial weeds in rice paddy field. Eight annual weed species including Echinochloa crus-galli L. and three perennial weeds were dominated in the experimental field. Application of benzobicyclon mixtures using RCAA was highly effective to control both annual and perennial weed species. When compared with untreated control, no visual injuries were detected at single and double dosage of benzobicyclon mixtures. Finally, rice yield in the benzobicyclon mixtures was as much as that in the hand weeding. This study indicates that benzobicyclon mixtures using RCAA can be applied to control both annual and perennial weed species in rice paddy field.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제31권3호
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• pp.182-187
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• 2006

Aerial application using an unmanned agricultural helicopter can reduce labor and pollution. The development of an agricultural helicopter became urgent for both precise and timely spraying. In this study, a rotor system for unmanned helicopter capable of 20 $kg_f$ payload, was developed and lift capability was evaluated. A lift force over the dead weight of the helicopter was obtained at the pitch angle of $6^{\circ}$. As the pitch angle increased to $8^{\circ}\;and\;10^{\circ}$, the total lift increased to $74{\sim}81\;kg_f\;and\;86{\sim}93\;kg_f$, respectively. A range of engine speed at the rated flight condition, lifting mean payload of 23 $kg_f$ was determined. The data acquired from this study will be used for designing tail system and RF console in the next stage of the research. The rated lift capability was enough for loading 20 liters of spray material including spraying equipments.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2016년 정기학술대회
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• pp.426-427
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• 2016

본 논문에서는 Unmaned Aerial Vehicle(UAV)를 이용하여 양식어장에 유입될 수 있는 적조 모니터링에 대한 연구를 실시하였다. 적조는 한반도 주변 해역을 포함한 전 세계 연안 지역에서 물고기의 집단 폐사, 해안구조물에 대한 물리적 손상등과 같이 사회 경제적인 피해를 야기 시켜왔고, 최근 해수면 온도상승과 같은 기후 변화에 의한 영향으로 증가되고 있는 실정이다. 특히 남해안과 같이 생활하수가 다량 유입되고 저층에 퇴적된 영양물질이 용출되는 곳에서 상습적으로 발생한다. 1995년에 발생한 코클로디니움에 의한 적조는 764억원의 기록적인 피해를 입히면서, 적조에 대한 신속한 대응과 효과적인 방제작업의 필요성이 대두되었다. 이렇게 양식어장 운영에 다양한 문제가 발생이 된 후 대응하는 것보다 모니터링을 통해 사전에 유입을 차단하고 대처하는 연구가 필요하고 판단된다. 원격탐사를 활용한 적조 탐지 및 모니터링 연구는 UAV에서 취득한 RGB color 영상을 통한 적조 추출 및 분석, 시계열 분석을 위한 영상자료 수집, 현장관측 자료와 위성영상에서 추출한 클로로필 농도 비료글 통해 이루어 졌다. 또한 매년 발생하는 적조생물에 관한 속성정보를 통해 적조발생지역에 대한 적조생물종과 국내 연안에서 발생한 적조의 발생 범위 등의 정보를 지리정보기반에 의한 공간분석을 실시하였다.

• 농업과학연구
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• 제39권4호
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• pp.473-476
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• 2012

The experiment was conducted to investigate the herbicidal efficacy of imazosulfuron mefenacet by using remote-controlled aerial application (RCAA) to control annual and perennial weeds in rice paddy field. Eight annual weed species including Echinochloa crus-galli L. and three perennial weeds were dominated in the experimental field. Application of imazosulfuron mefenacet using RCAA was highly effective to control both annual and perennial weed species. No phytotoxic effect was observed in the rice based on the plant height and the number of tillers. Finally, rice yield in the imazosulfuron mefenacet treatment was as much as that in the hand weeding. This study indicates that imazosulfuron mefenacet using RCAA can be applied to control both annual and perennial weed species in rice paddy field.

• 한국잡초학회지
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• 제31권3호
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• pp.294-307
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• 2011

무인헬기 살포로 논에 발생하는 잡초를 방제할 목적으로 macrogranule(GG) 제초제를 개발하였다. 약제 제조와 제조약제의 안정성, 살포방법에 따른 적용방법을 조사하였고, 제형별 살포소요시간 경제성을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 제조 GG의 입경(粒經)은 2.5~3mm 범위내에 85%이상을 차지하였고, 가비중은 $0.2\sim0.4g\;mL^{-1}$로 수면에서 부유성을 갖고 확산되는 입제고형물이었다. GG의 저장안정성은 $54{\pm}2^{\circ}C$ 항온기에서 2, 4, 6, 8주간 저장 후 halosulfuron-methyl을 HPLC로, mefenacet는 GC로 분석한 결과 유효성분 및 외형 변화가 없이 안정되어 있었다. GG의 수중붕괴성은 온도가 상승할수록 증가하였다. 또 담수 중 pH별 수중붕괴성은 담수 pH의 영향은 없었다. GG의 살포거리는 손살포, 도구살포 및 기계살포 등에서 각각 4~5m, 7m, 10~12m로 살포방법에 따라 달랐다. GG의 약효 및 작물안전성은 손살포, 도구살포, 기계살포 및 무인헬기살포에서 모두 우수하였다. 제형간 $4,000m^2$ 기준 손살포 소요시간은 GG, GR, SC, TB가 각각 38분 4초, 42분 20초, 38분 10초, 21분 4초였으나, 무인헬기 살포시 1분 32초를 나타냈다. 제형의 형태 및 특성상 무인헬기살포가 가능한 제형은 SC, GG였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제58권4호
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• pp.271-280
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• 2019

본 연구에서는 배추에 발생하는 파밤나방에 대하여 멀티콥터를 이용한 무인항공용 방제약제의 약효 및 약해를 조사하였다. 약해는 배추와 7개 주변작물에 대하여 시험대상 약제를 기준량과 배량으로 처리하여 살충 효과를 조사하였다. 배추 포장에 스피네토람 액상수화제(16배)와 메톡시페노자이드, 설폭사플로르 액상수화제(16배)를 살포하였고, 감수지를 이용하여 살포 약제의 낙하입자를 측정하고 피복도를 조사하였다. 두 가지 약제 모두 배추의 파밤나방에 대하여 97% 이상의 우수한 살충 효과를 보였다. 기준량 및 배량에서 배추와 7개 주변작물에 약해가 발생하지 않았다. 낙하입자 분석결과 바람 세기의 차이에 따라 낙하입자의 균일도가 다른 양상을 보였다.