농작물을 위한 드론 분무 농약 살포의 3차원 분석에 관한 연구

• 영문명: Study on Three-Dimensional Analysis of Agricultural Plants and Drone-Spray Pesticide
• 발행기관: 한국스마트미디어학회
• 저자명: 문인식(In Sik Moon) 권현진(Hyun Jin Kown) 김미현(Mi Hyeon Kim) 장세명(Se Myong Chang) 나인호(In Ho Ra) 김흥태(Heung Tae Kim)
• 간행물 정보: 『스마트미디어저널』Vol9, No.4, 176~186쪽, 전체 11쪽
• 주제분류: 공학 > 컴퓨터학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2020.12.30

국문 초록

농작물들의 크기와 형태는 매우 다양하며 생육 환경도 각기 다르다. 따라서 드론을 활용하여 농약을 살포할 때에는 각 농작물에 대한 재배 환경과 특성이 고려되어야 하며, 이에 따라 드론의 비행고도, 전진속도 등 비행 조건이 달라져야 한다. 실제로 비행 조건에 따라 농약의 액적 유동이 크게 영향을 받게 되며, 살포 영역에 큰 변화가 발생하고 이로 인해 불균일한 액적 분포가 후류에 형성되어 농약의 전달 효율성이 떨어질 수 있을 뿐만 아니라 비산에 대한 위험성이 존재하게 된다. 본 논문에서는 농업용 드론을 사용하여 특성이 다른 3가지 농작물을 선정하고 드론의 비행 조건을 각각 다르게 하여 농약을 살포했을 때 후류에서의 노즐 유동을 수치해석을 통하여 분석하였으며, 전달되는 액체의 비율을 확률 밀도 함수의 평균 제곱근을 나눈 새로운 성능지수를 이용하여 비교함으로써 작물의 특성에 따른 드론의 농약 살포 가이드라인을 구축하고자 한다.

영문 초록

The size and shape of crops are diverse, and the growing environment is also different. Therefore, when one uses a drone to spray pesticides, the characteristics of each crop must be considered, and flight conditions such as the flight height and forwarding velocity of the drone should be changed. The droplet flow of pesticides is affected by various flight conditions, and a large change occurs in the sprayed area. As a result, an uneven distribution of liquid may be formed at the wake, and the transport efficiency will be decreased as well as there would be a risk of toxic scatter. Therefore, this paper analyzes the degree of distribution of pesticides to the crops through numerical analysis when pesticide is sprayed onto the selected three crops with different characteristics by using agricultural drones with different flight conditions. On the purpose of establishing a guideline for spraying pesticides using a drone in accordance with the characteristics of crops, this paper compares the amount of pesticides distributed in the crops at the wake of nozzle flow using the figure of merit, and the sum of transported liquid rate divided by the root mean square of the probability density function.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 농작물 3차원 모델링

Ⅲ. 드론의 항공역학

Ⅳ. 지배 방정식 및 문제 정의

Ⅴ. 수치 해석의 검증

Ⅵ. 수치해석 결과

Ⅶ. 결론

REFERENCES

키워드

드론 농약 살포 3차원 농작물 모델링 전산 유체 역학 Drone Pesticide spraying 3D crop modeling Computational fluid dynamics