ICT 기술을 적용한 다목적 정밀농업용 자율비행 드론 플랫폼 연구 = A Study of an Autonomous Flying Drone Platform for Multi-purpose Precision Agriculture Using ICT Technology

국문 초록 (Abstract)

농업 인구의 감소, 농업인의 고령화, 해마다 발생되는 병충해와 농경지별 작물의 생육 상태 불균형 등의 해결 방안 중 하나로 농업용 드론의 보급이 확대되고 있다. 본 연구는 ICT 기술을 적용한 다목적 정밀농업 드론 플랫폼으로 방제, 파종, 시비 외에 농작물 작황분석 영역에 이르기까지 농업용 드론의 활용성 강화 방안을 제시하고자 했다.
농업 현장에서 방제나 파종 작업은 아직까지 육안으로 작물의 생육상태를 파악하고, 드론을 이용한 작업에서도 주로 수동으로 비행하는 작업이 이루어지고 있다. 이처럼 수동 조종에 의한 농업 분야의 드론 활용은 살포 균일도와 작업 효율 저하, 안전사고의 발생 가능성도 높다. 앞으로 작물의 생육 상태를 지능적으로 수집 및 판단하고, 적기에 정밀 측정된 농경지 내에서 수동 조종이 아닌 자율비행 드론으로 방제, 시비, 파종 등의 처방으로 이어지는 정밀농업의 필요성은 더 높아지고 있다.
본 연구진은 2018년 4월부터 정밀농업 관련된 연구개발과제를 수행해 왔고, 2021년 말 종료될 예정이며, ICT 기술을 적용한 다목적 정밀농업용 자율비행 드론 플랫폼을 개발 중에 있다.
자율비행이 가능한 정밀농업용 다목적 드론의 하드웨어 플랫폼은 최대이륙중량 25kg 이하로 10리터 용량의 6축 멀티콥터 형태이고, 하나의 농업용 드론 본체를 이용해 다양한 임무장비를 손쉽게 탈·부착할 수 있도록 만들었다. 교체 탈·부착 가능한 임무장비에는 EO카메라, NDVI카메라, 입제 및 액제 살포장치가 포함된다. 드론으로 촬영한 데이터는 영상의 분석 및 처리할 수 있는 온라인 운영 플랫폼을 이용해 작물의 생육조건을 모니터하고, 제어/분석 SW 및 통합운용 시스템을 접목하여 필요에 따라 방제, 시비 등에서 변량 계획해 자율 비행하면서 변량 살포까지 가능하도록 하였다.
ICT 기술을 적용한 정밀농업용 자율비행 드론 플랫폼을 이용하면 농약 사용 최소화, 불필요한 비료 살포 감소, 정확하고 편리한 농작업, 농업 빅데이터로 연계 등이 가능하다. 이는 스마트 영농의 해결책이 될 것이며, 농가 수익에도 혜택을 제공할 수 있다고 판단된다.