UAV의 노즐과 분무 조건이 벼 포장 내 방제 성능에 미치는 영향 = Effects of UAV Nozzle and Spraying Condition on Spraying Performance in Rice Field

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Unmanned aerial spraying using a multicopter has attracted attention due to its high work efficiency and convenience in Korea. In order to solve the drift problem in aerial spraying, an air induction(AI) nozzle was developed. The aim of this study was to evaluate the field adaptability of the AI nozzle by analyzing its effects on the performance of unmanned aerial spraying in rice fields in various spraying conditions. An experiment was conducted at three different flight speeds and three different flight altitudes with two types of nozzles(XR and AI) in rice fields. To evaluate the spraying performance, the coverage and penetration rates were measured by water-sensitive paper. Coverage with the AI nozzle was higher in all flight conditions. As the flight speed increased, the coverage of both nozzles decreased linearly. As the flight altitude increased, the coverage of both nozzles also decreased linearly. The penetration rate of the XR nozzle was smaller than that of the AI nozzle. It was found that the AI nozzle had better spraying performance than the XR nozzle. In terms of flight speed and altitude, it is necessary to find an appropriate spraying condition for work efficiency of the unmanned aerial spraying system within the limits.

국문 초록 (Abstract)

최근 국내에선 멀티콥터를 이용한 무인항공방제가 높은 작업 효율과 작업 편의성으로 인하여 관심을 받고 있다. 무인항공방제의 비산 문제를 해결하기 위하여 선행연구를 통하여 비산 저감용 공기흡입형(AI) 노즐을 개발하였다. 본 연구에서는 개발한 AI 노즐의 현장 적응성을 평가하고자 벼 포장에서 무인항공방제를 수행하면서 노즐과 분무 조건이 방제 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 실험은 벼 포장에서 두 종류의 노즐(XR, AI)을 이용하여 3가지 비행 속도와 3가지 비행 고도에서 수행하였다. 방제 성능을 평가하기 위하여 감수지를 이용하여 피복률과 침투율을 측정하였다. 모든 비행 조건에서 AI 노즐을 사용한 경우의 피복률이 더 높게 측정되었다. 비행 속도가 2m/s에서 4m/s로 증가함에 따라 두 노즐 모두 피복률이 선형적으로 감소하였다. 비행 고도가 2m에서 4m로 증가할 때도 두 노즐 모두 피복률이 선형적으로 감소하였다. 벼의 상부와 하부에 설치한 감수지를 이용하여 침투율을 계산한 결과 XR 노즐의 침투율이 AI 노즐보다 낮았다. 분석 결과 AI 노즐이 XR 노즐 보다 방제 성능이 우수한 것으로 나타났고, 비행 속도와 고도의 경우 제한 범위 내에서 작업 효율을 고려하여 적정한 분무 조건을 찾아야 할 것으로 보인다.

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