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회전익 무인기에 탑재된 열화상 센서를 이용한 콩 수분 스트레스 판별
장시형 ( Si-hyeong Jang ),유찬석 ( Chan-seok Ryu ),강예성 ( Ye-seong Kang ),박준우 ( Jun-woo Park ),김태양 ( Tae-yang Kim ),강경석 ( Kyeong-suk Kan ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.1
콩은 수분 영향을 크게 받는 작물 중 하나이며 수분 관리를 제대로 안될 시 생육 장해가 발생하고 수확량이 감소하기 때문에 본 연구에서 무인기에 탑재된 열화상 센서를 이용하여 콩의 수분 스트레스 여부 추정하기 위해 수행되었다. 실험 포장은 경상남도 밀양시에 위치하고 있으며 (35°26'59.8"N 128°47'08.2"E) 가로 6m, 세로 9m로 나누어진 18개 블럭으로 이루어져 있다. 관수(12곳), 미관수(6곳) 블록을 나누어 지하부에 수분 센서를 설치하고 자동관수 시스템을 이용하여 7월 28일부터 수확 전까지 관수량을 조절하였다. 회전익 무인기(Matrice 200 v2, DJI Technology Co. Ltd., China)에 열화상 센서(altum, Micasense Inc, USA)를 탑재하여 8월 1일부터 10월 4일까지 총 6차례 영상을 취득하였다. 취득한 개별 영상들은 하나의 영상으로 접합한 후 섭씨온도로 변환하여 콩 캐노피 영역 온도값을 추출하였다. 추출한 온도값을 이용하여 관수 여부에 따른 캐노피 온도 차이를 비교하였다. 또한 토양 수분함량과 생육데이터(생체중)를 t-test검정하여 수분 스트레스 여부를 추정하였다. 열화상 센서를 이용하여 관수 여부에 따른 캐노피 온도 차이 분석한 결과 2차례(8월 1일, 8월 19일) 기간에서 온도 차이가 나타났다(p<0.05). 반면에 나머지 4차례(8월 8일, 9월 6일, 9월 20일, 10월4일) 기간에서 온도 차이가 나타나지 않았는데 영상을 취득하기 전 날 강수영향으로 인해 캐노피 온도가 회복했을 것으로 판단된다. 관수 여부에 따른 토양 수분함량 및 생육 차이 분석한 결과 캐노피 온도 차이와 달리 8월 19일에서만 차이가 나타났다. 8월 1일에서 일부 관수 블럭의 배수가 불량하여 토양 내 수분이 과다로 양분 부족으로 인해 생육 부진이 나타난 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 짧은 시간에 생육 상태를 진단하고 적정 시기에 수분 공급하여 재배 관리에 도움을 줄 것으로 판단된다.
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