본 연구의 목적은 방제 작업을 하는데 있어서 과수농가 및 가로수의 병해충을 방제하기 위해 살포거리가 60m까지 살포할 수 있는 살포기를 개발하고 영상처리를 이용하여 성능실험 및 분석을 하는 것이다. 중소형 살포기의 성능을 알아보기 위해 살포기의 이동거리는 5m 간격으로 0~20m까지 5개의 실험구를 두었고 살포거리는 10~60m까지 6개의 실험구 총 30개의 실험구에 대한 영상 처리한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 중소형 살포기가 이동하면서 흡수지에 살포한 데이터를 이치화 시킨 후 평균한 경우 전 구간에서 살포가 잘 된 것을 볼 수 있었고 살포기가 정지하면서 살포량이 낮게 나타났다. 중소형 살포기가 0.3m/s로 이동하면서 살포 한 경우 15m 이동한 경우 살포기에서 30m 떨어진 용지에 이치화 값이 121로 가장 살포가 높게 나타났다. 이동거리별 이치화 비율은 중소형 살포기가 출발하면서 살포한 경우가 살포율이 높게 나타났다. 이치화 결과에 의해 전구간에서 일정한 분포율을 나타냈다. 높게 나온 구간은 방제기가 출발한 점에서는 20m에서 50.23%, 방제기가 5m이동한 20m구간에서 50.21%, 10m 이동한 경우는 30m 구간에서 51.17, 15m 이동한 경우는 30m 구간에서 52.64%, 방제기가 정지하면서 살포한 경우는 20m의 구간에서 51.84%로 높게 나타났다. 이동거리별 검정색 비율은 방제기로부터 40m까지의 거리까지 살포가 원활하게 이루어지는 것으로 나타났다. 방제기가 15m 이동한 경우 60m의 구간에서 6.79%로 가장 낮게 나타났다.
최근에 이르러 농약의 살포량 증가에 따른 여러가지 부작용이 대두되므로 무엇보다 살충제를 적게 살포하면서 해충방제의 효력을 경제적 수준 이상으로 높여보자는데 천적의 역할을 평가하지 않을 수 없게 되는듯 싶다. 따라서 작물 해충에 대한 천적들의 종류와 분포상황, 기존 천적들을 보호 증식하는 문제 또는 병원 미생물 천적을 배양하며 농약과 함께 살포하는 문제 등 다양한 연구가 활발히 진행중에 있다고 본다. 그러나 살충제를 살포하지 않고 순수 생물적 방제 수단으로 작물을 재배할 수 있다면 더없이 이상적인 작물재배가 되겠으나 인구 증가에 따른 식량 증산은 필수적이므로 해충방제에 있어서 천적과 화학적 살충제를 동시에 적용하여 방제할 수 있는 종합방제가 바람직할 것으로 생각되어 간략히 소개해본다.
1. 트랙터 삼점히치탑재형 지중살포기 가. 5련 치즐푸라우에 의해 토양 파쇄가 이루어지고 용적식 워블판 펌프에 의해 지중에 압송 살포하는 구조로 설계 제작되었다. 나 슬러리 가축분뇨살포기의 지중깊이별 축분살포기 견인력은 토앙파쇄 깊이 50mm에 비해 100mm일 때 550kgf에서 600kgf로 조금 증가하였으나 토양파쇄 깊이 150mm에서는 약 800kgf로 급격히 증가하였다. 다. 슬러리가축분뇨 송출장치로 오수펌프와 토출관 사이 압력조절탱크 설치로 분뇨토출 분지관의 살포균일성을 높일 수가 있었다. 2. 트랙터 견인형 지중살포기 가. 5련 치즐플라우에 의한 토양파쇄 후베인형 진공펌프에 의해 슬러리 가축분뇨를 지중에 압송 살포하는 장치로 제작되었다. 나. 슬러리 가축분뇨 지중살포기의 살포 깊이별 견인력은 반 건조 상태인 논 토양의 경우 지표살포 683kgf, 살포 깊이 l0cm에서 1,062kgf, 깊이15cm에서 1,214kgf로 나타났으며, 살포 깊이 20cm에서는 트랙터의 슬립발생 증가하여 작업이 곤란하였다. 다. 시작기의 밭 토양에서 견인력은 지표살포 784kgf, 살포 깊이 l0cm에서 997kgf, 깊이 15cm에서 1,320kgf, 깊이 20cm에서 1,670kgf로 나타나 살포 깊이가 증가함에 따라 견인력이 크게 증가하는 경향이었다. 라. 슬러리가축분뇨를 토양에 압송$\cdot$살포하는 송출관에 분배관 설치로 토출관간 슬러리가 축분뇨의 토출균일성을 높일 수 있었고, 송출관의 압력조절밸브를 조정하면 10a당 살포량 조절이 가능하였으며, 지중살포 깊이는 10${\~}$15 cm 수준이 적합한 것으로 판단된다.
배나무 방제용 무인살포시스템 개발을 위하여 생력화를 위한 작업기기를 설계하였다. 또한, 노즐의 분무유형을 실험적으로 분석하여 적정 살포를 위한 노즐 각도, 노즐과의 거리, 수평방향 살포시 거리를 선정하였다. 본 연구를 수행하기 위하여 배의 과수 형태와 재배 환경을 사전 조사하였다. 살포시스템의 살포진행방향에 적합한 분사 노즐각도를 선정하였다. 배나무와 살포시스템 간의 수직거리에 따라 달라지는 살포 정도를 비교하기 위하여 노즐과의 높이에 따른 분포도를 측정하였다. 배나무와 살포 시스템과의 적정 측면 거리를 선정하기 위하여 측면 살포시 거리에 따라 달라지는 분무량을 측정하였다. 무인살포시스템의 약대는 배의 식재 간격에 적합하도록 좌우가 동일한 형태로 2.5m까지 펼쳐지도록 설계 및 제작 하였다. 또한 일정하지 않은 배나무의 높이에 따라 약대의 높이가 1.7m까지 조절되도록 하였다. 본 시스템에 적합한 노즐 각도는 $15^{\circ}$로 나타났다. 배나무와 살포시스템과의 수직거리는 0.7m에서 0.9m의 간격을 유지하여 약제를 살포해야 된다는 것을 알 수 있었다. 수평방향으로 살포하는 경우 좌우 -0.9m에서 0.9m까지의 분무량이 가장 많았다. 약대와의 거리가 0.9m에서 2.1m일 때 가장 많은 분무량을 나타냈다. 실험을 통하여 배 과수원에서의 무인살포시스템에 맞는 분무 환경을 확인 할 수 있었다. 배 과수와의 거리에 따라 적정 거리를 유지하는 시스템을 개발함으로써 효율적인 약액 살포가 가능하게 하였다. 하지만 본 연구에서 진행된 실험은 제한된 실내 환경에서 진행된 것이기 때문에 제작된 시스템의 실제 과수원 환경에서의 실험이 필요하다.
붐방제기는 분무관에 일정한 간격으로 노즐이 설치되어 있으며 목표물 바로 위에서 농약을 직접 살포할 수 있다. 따라서 비산의 위험성이 적고 작업폭이 넓기 때문에 포장능률도 높은 장점이 있다. 또한 방제작업에 영향을 미치는 방제속도, 살포폭, 노즐 배출량, 노즐 압력 등을 최적으로 유지할 수 있는 자동제어 시스템을 채택할 수 있어 최적량의 농약을 균일하고 유효하게 살포할 수 있다. (중략)
자연황토를 해수와 혼합 분쇄, 적조발생 해역에 정확히 살포하여 보다 경제적으로 황토를 살포하는 황토살포기 및 황토가 pH값의 변화에 따라 활성도가 달라지는 연구결과에 착안하여 해수를 전기분해하여 생성되는 전해수(산성수 및 알칼리수)에 황토를 혼합하여 황토를 활성화시켜 적조구제효율을 높이는 방법에 대하여 연구를 실시, 보다 효율적이며 친환경적인 적조구제 기술을 개발하였다. (중략)
본 연구의 목적은 축산 농가에서 병원균의 전염성으로 막대한 손실을 가져오고 있어 이를 효율적으로 방제작업을 할 수 있는 살포기를 개발하고 성능실험은 영상처리를 이용하여 분석하는 것이다. 실험 설계는 용지를 10m 간격으로 세로 5개, 가로 7개 총 35개를 설치하여 살포량과 살포거리를 실험 하였다. 실험 방법은 A4용지를 바닥에 고정하고 색소를 살포하여 얻은 데이터를 영상처리를 통하여 이치화 하였다. 성능실험 후 용지를 수거하여 거리를 분석한 결과 60m까지 살포가 가능한 것을 알 수 있었다. 살포기의 이동거리별 A4 용지의 이치화에 대한 검정색 비율은 30m까지는 살포가 높게 나타났다. 실험을 통해 60m까지 살포가 가능하여 축산 농가의 방제작업에 사용이 가능할 것으로 판단된다.
비닐하우스용 소형 액비살포기를 설계, 제작하였으며, 납작호스용 일체형과 견고한 둥근호스 분리형으로 되어 있다. 살포장치의 구성은 권취기, 유압모터, 유압실린더, 배출장치, 호스, 3점링크히치, 호스고정장치, 프레임 등으로 되어있다. 살포 시스템은 일체형과 분리형으로 나누어진다. 일반적으로 납작호스는 일체형에 사용되고 둥근호스는 분리형에 사용된다. 분리형은 좁은 공간에서 선회 등을 할 때 작업의 활동성을 개선할 수 있다. 액비살포기를 사용함으로써 작업효율을 5배 정도 높일 수 있었으며, 인력소요는 1/3로 감소되었다. 원하는 살포량에 따른 작업속도를 맞추어주면 면적당 목표 살포량을 얻을 수 있다. 관리자에 대한 작업환경이 개선되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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