• Journal of Biosystems Engineering
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• 제35권4호
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• pp.215-223
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• 2010

In order to develop an precision aerial pesticide application system to be attached to an unmanned helicopter which can be applied to small lots of land, this study analyzed the flowing and spraying characteristics of the spray droplets by the main rotor downwash by setting the application conditions at the flight altitude of 3 m, the diameter of main rotor of 3.1 m, the boom length of around 2.8 m, and the spraying rate of 8 L/ha. The results of this study are summarized below. Through analysis of the covering area ratio of the spray droplets by main rotor downwash by nozzle type, boom with tilt angle and height, it was found that the covering area ratio of the twin flat-fan nozzle of around 25% was more uniform than other types of nozzle, also boom with $10^{\circ}$ tilt angle and spraying height of 3 m was shown to be the appropriate conditions for aerial application of pesticides. It was found that the nozzle position to minimize the scattering loss of spray droplets due to vortex phenomenon at both ends of the main rotor was around 10 cm from the end of the main rotor. An application test for the aerial pesticide application system attached to the HUA-ACEI unmanned helicopter developed by the Rural Development Administration showed that the range of covering area ratio of the spray droplets was 10-25%, and the spraying width was approximately 7 m when over 10% of covering area ratio was considered for valid spraying.

• 한국응용곤충학회지
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• 제62권1호
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• pp.43-48
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• 2023

본 연구에서는 소나무재선충의 매개충인 솔수염하늘소와 북방수염하늘소에 대하여 무인항공기 (무인헬리콥터)를 이용하여 스피네토람의 약효 및 약해를 조사하였다. 하늘소를 대상으로 등록된 펜토에이트 유제, 비펜트린 액상수화제, 하늘소를 제외한 딱정벌레가 대상인 에토펜프록스 유제, 디플루벤주론 수화제와 나방류에 방제 약제로 등록된 인독사카브 수화제, 스피네토람 액상수화제 6종을 ULV기로 살포하여 솔수염하늘소에 대한 섭식독과 접촉독을 확인한 후 선발하였다. ULV 시험 결과, 펜토에이트, 비펜트린, 인독사카브, 스피네토람의 33배, 55배 희석배수액은 처리후 3일차에 접촉독과 섭식독에서 100% 살충율을 보였으나, 에토펜프록스는 7일차 접촉독 살충율 88.9%(33배), 88.9%(50배), 섭식독 살충율 93.4%(33배, 50배), 디플루벤주론은 7일차 접촉독 살충율 83.3%(33배), 섭식독 80.3%, 53.9%(50배)로 조금 낮은 살충률을 보였다. ULV 시험에서 선발된 가장 적합한 스피네토람의 33배액을 무인항공기로 살포하여 솔수염하늘소와 북방수염하늘소에 대한 감수성을 평가한 결과, 98.6% - 100%의 살충율을 보였다. 그러나, 해당 약제의 매개충 방제에 적용하기 전에 항공 살포에 의한 꿀벌에 대한 위해성 평가가 필요할 것으로 판단되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제94권6호
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• pp.420-430
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• 2005

피해가 급속히 확산중인 소나무재선충병 방제를 위해 항공방제를 실시하는 소나무림이 증가하면서, 항공방제시 농약침투로 인한 토양생태계 교란의 가능성이 제기되고 있다. 본 연구는 이러한 가능성을 평가하기 위해, 현지 외 야외실험을 BACI 실험설계하에 서울 홍릉시험림의 소나무림에서 면적 $25m^2$인 3개의 방제구와 3개의 대조구를 설치하여 실시하였다. 항공방제 약종인 fenitrothion을 항공방제직후 낙엽에서 검출된 잔류량인 0.0335 kg a.i/ha를 지면에 살포하였다. 농약살포는 2002년 6월 4일, 6월 11일, 6월 29일 3회에 걸쳐 실시하였는데, 살포일은 전년도 부산지역 항공방제일과 동일한 날짜로 선정하였다. 절족동물, 곰팡이, 세균, 방선균 등의 토양생물의 개체수 조사를 살포 전에 2회, 살포기간중에 2회, 마지막 살포후 3회 실시하였다. 살충제의 살포는 토양에 서식하는 절족동물, 곰팡이, 세균, 방선균의 개체수 변화와 이들 토양생물군집의 구조에 유의한 영향을 주지 않아. 항공방제가 소나무림의 토양생물에 큰 영향을 줄 가능성이 낮음을 나타내었다.

• 농약과학회지
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• 제12권4호
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• pp.403-413
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• 2008

벼의 주요 병해충인 도열병, 잎집무늬마름병, 벼멸구 및 나방류를 동시에 방제할 수 있는 항공방제용 고농도 소량살포 가능 농약혼용조합 209조합에 대하여 시험한 결과, 벼는 물론 주변작물에 약해가 없고 살포액의 물리성이 양호한 tricyclazole SC + validamycin-A SL + imidacloprid SL 등 우수 혼용조합 93 조합을 최종 선발하였다. 선발된 조합의 항공살포에 의한 약효는 일반살포의 방제효과와 비슷하였다. 또한 유인헬기에 의한 항공방제는 일반 관행살포에 비해 방제비용을 1/4 수준으로 크게 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 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.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제32권4호
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• pp.230-236
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• 2007

In this study, a tail rotor system for an agricultural RF controlled helicopter was developed and tested. This study concluded the mechanical development of the 'Agro-heli' by completing the tail rotor system and its radio console. The RF control system was closely related with the tail system for the control of flying attitude. The thrust of the tail system balance off the reaction torque, created by the main rotor. Lifting tests with and without the tail system were compared for estimating the consumption of power. The tail system would use $4{\sim}5%$ of the total power which was in an acceptable range. Flying performance and attitude was visually inspected. It showed reliable and safe control during the distance flying trials and could be adapted for utilization in aerial applications. Aerial application using an RF controlled agricultural helicopter may make precise and timely spraying possible.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제35권5호
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• pp.302-309
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• 2010

Aerial application using an unmanned agricultural helicopter would allow precise and timely spraying. The attitude of a helicopter depends on a number of dynamic variables for roll-balanced flight. Laterally tilting behavior of a helicopter is a physically intrinsic phenomenon while hovering and forwarding. In order to balance the fuselage, the rotor should be counter-tilted, resulting in the biased down-wash. The biased spraying toward right side causes uneven spray pattern. In this study, a raised tail rotor system for the roll-balanced helicopter was studied. Thrust of the tail rotor system was measured and theoretically estimated for the fundamental database of the roll-balanced helicopter design. The estimated tail thrust and roll-moment would be used to design the raising height of tail rotor and roll balancing dynamics. The unmanned agricultural helicopter required the tail rotor thrust of about 39.2 N (4.0 kgf) during hovering with a payload of 235.4 N (24 kgf). A raised tail rotor system would compensate for the physical tilt phenomena. A further attitude control system of helicopter would assist roll-balanced aerial spray application.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.597-604
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• 2016

본 논문에서는 항공 방제 시 균일 방제를 통하여 병해충에 의한 농산물 생산량 저하 및 농약이 과도 살포된 농작물 생산을 방지하고자 하였다. 항공 방제가 실시되는 비행 고도 3m와 속도 15km/h를 유지하는 것은 사용자의 조종 습관 및 방법, 바람의 변화 같은 환경적 요인이 작용하여 대단히 어렵다. 따라서 무인 헬리콥터로부터 비행 데이터를 전송받아 비행속도 및 고도의 변화에 따라 붐의 각도와 DC 펌프의 제어가 가능하도록 살포 장치 및 제어기를 설계 및 제작하였고 무성항공사의 무인 헬리콥터 Rmax에 탑재하여 살포 성능을 검증했다. 실험은 가로 10m, 세로 50m의 농지에서 감수지를 한 열에 1.25m 간격으로 9장씩 5열을 5m의 위치에서부터 10m 간격으로 배치하고, 방제 실험 시 제작된 항공 살포 시스템을 이용하여 살포하였다. 무인 헬리콥터는 최저속도 7.2km/h부터 최고속도 17.6km/h, 최저높이 2.32m부터 최고 3.47m까지 최고 10.4km/h의 속도 변화와 1.15m 고도 변화를 보이며 비행하였고, 각 열이 평균 46423개의 입자개수의 분포로 7.5m의 유효 살포 영역을 형성함을 보여 제안된 항공 살포시스템이 균일 방제에 효과가 있음을 증명한다.

• 한국환경농학회지
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• 제8권1호
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• pp.17-29
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• 1989

본 연구는 삼림환경내에 살포된 살충제 cyfluthrin과 trichlorfon의 물에서의 잔류 및 동태 와 수서생물에 미치는 영향을 비교, 분석하기 위하여 수행하였다. 농약은 오리나무 잎벌레(Agelastica coerulea B.)를 구제하기 위하여 2회 항공살포 (살포량 : cyfluthrin 25g ai/ha, trichlorfon 536g ai/ha)하였으며, 아울러 수서곤충에 대한 영향을 비교하기 위하여 야외 소하천에서 모의실험을 실시한 바, 그 결과는 다음과 같다. 물에서 cyfluthrin은 살포직후에는 $0.62{\mu}g/L$ (1차) $78{\mu}g/L$(2차)이나 토양, 저질등에 흡착되어 1차 살포의 경우는 1일후에 검출되지 않았고, 2차 살포의 경우에는 4시간 이후에 $1{\mu}g/L$이하로 떨어져 급격히 소실됨을 알 수 있었다. Trichlorfon은 강우에 의한 영향을 크게 받아 농약 살포후 22일까지 농도의 증감이 계속되었다. 수서생물에 대한 영향을 보면, cyfluthrin은 어류와 동물성 플랑크톤에 대한 영향은 없었으나, 수서곤충에 대해서는 38-73배(항공살포), 1200-2000배(모의실험)의 표류량이 관찰되었다. Trichlofon은 어류에 대한 영향은 없었으나, 동물성 플랑크톤 중 Copepoda와 Cladocera에 대한 영향이 관찰되었으나 수서곤충에 대해서는 큰 영향이 없었다. 수서곤충의 목별 감수성 은 cyfluthrin의 경우 하루살이목, 딱정벌레목, 파리목의 순서로 감수성이 낮고, trichlorfon은 파리목이 비교적 민감하였다.