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        풍동실험에 의한 붐식 살포 농약의 노즐형태와 분사압력에 따른 비산 특성 분석

        박진선 ( Park¸ Jinseon ),이세연 ( Lee¸ Se-yeon ),최락영 ( Choi¸ Lak-yeong ),정한나 ( Jeong¸ Hanna ),노현호 ( Noh¸ Hyun Ho ),유승화 ( Yu¸ Seung-hwa ),송호성 ( Song¸ Hosung ),홍세운 ( Hong¸ Se-woon ) 한국농공학회 2021 한국농공학회논문집 Vol.63 No.5

        With rising concerns about pesticide spray drifts, this study analyzed the drift patterns of two typically-used nozzles, XR nozzle and AI nozzle, concerning their working pressures and wind speeds by wind tunnel experiments. AI nozzle showed low drift potential with larger droplet sizes compared to XR nozzle. Airborne and deposition drifts of XR nozzle were two times higher than those of AI nozzle under high wind speeds (≥2 m s<sup>-1</sup>). In all cases, higher working pressures decreased the droplet sizes, thereby increasing the airborne and deposition drifts. Higher wind speeds also resulted in more airborne drifts, while ground deposition was increased under lower wind speeds. These effects of working pressures and wind speeds on the airborne and deposition drifts were observed at leeward distances less than 4 m from the nozzles. However, the airborne and deposition drifts were barely affected by the working pressures and wind speeds at leeward distances more than 11 m. The measurements were fitted to regression models of the drift curve with acceptable R2 values greater than 0.8, demonstrating that further studies will be useful to settle domestic issues of spray drifts.

      • 근적외선을 이용한 콘크리트 구조물의 표면강도의 추정

        박진선 ( Jinseon Park ),류기선 ( Kisun Ryu ),윤성수 ( Seongsoo Yoon ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

        콘크리트 구조물의 내구성 측정과 안전진단의 중요성이 부각됨에 따라 콘크리트 구조물의 비파괴 시험을 위해 다양한 기법이 적용되고 있다. 콘크리트 구조물의 표면 강도를 추정하기 위해 반발경도법과 초음파법 등이 이용되었으나, 시험 결과의 신뢰도 확보가 어렵고 현장 적용성의 한계로 인해 비교적 원거리에서 간접 측정이 가능하며, 면 단위의 화상 결과를 획득할 수 있는 적외선 기법에 대한 연구가 활발하다. 적외선 기법은 대기 온도와 콘크리트 표면의 비열 차를 통해 콘크리트 구조물 내부에 발생한 결함을 직관적으로 검측할 수 있는 기법으로 콘크리트의 강도를 추정하기 위해서는 별도의 과정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 적외선 카메라를 이용하여 촬영된 열화상 이미지를 통하여 콘크리트의 표면 강도를 추정할 수 있는 알고리듬을 구성하고자 한다. 본 연구는 2009년 7월부터 9월까지 충북대학교에서 수행되었으며, 실험에 사용된 콘크리트 공시체의 규격은 1,000×1,000×150mm이고, 설계강도는 24MPa이며, 28일 간 수중양생을 마치고 외부 환경에 노출되어 있다. 콘크리트 공시체 내부에 100×100×10mm 스티로폼이 삽입되었으며 구조물 내부에 발생한 공극의 역할을 한다. 적외선 열화상의 획득은 1주일에 걸쳐 이루어졌으며, 오전 8시부터 2시간 간격으로 1m이내의 거리에서 측정하였고, 우천 시 촬영된 자료는 본 연구에 반영하지 않았다. 콘크리트의 강도 추정을 위한 알고리듬은 C로 구성되었으며, 획득한 열화상 이미지의 화소가 가지는 수치값을 읽고 반발경도법과 압축강도 시험을 통해 얻은 콘크리트의 실제 강도와 맞춰가도록 작성하였다. 프로그램 처리과정을 거쳐 내부에 공극을 포함하고 있는 콘크리트 표면의 강도를 추정하였으며 추정된 값을 통하여 표면 등강도도 (Strength Contouring)를 작성하였다. 본 연구에서는 적외선을 이용하여 콘크리트 구조물의 강도를 추정하였으나, 향후에는 중성화 및 염해 등 화학적 열화를 받은 콘크리트의 내구성을 진단할 수 있는 기법의 개발이 필요할 것으로 판단된다.

      • 농약 비산 저감을 위한 경계 작물의 공력 저항 및 차단 효과 분석

        박진선 ( Jinseon Park ),이세연 ( Se-yeon Lee ),최락영 ( Lak-yeong Choi ),홍세운 ( Se-woon Hong ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

        농작업 과정 중 방제의 기계화가 보편적으로 시행됨에 따라 드론을 활용한 방제가 활발하다. 드론을 활용한 방제는 공기 중 분사로 작업효율이 높고, 작업 속도가 빨라 비용 절감 및 인력 투입에 유리하다. 이때 공기 중 약액 입자는 기상 작용에 의한 풍속 및 풍향과 드론에서 발생하는 하향풍의 영향으로 목표 작물을 벗어나 주변 지역으로 비산되기 쉽다. 한편, 대기 중 약액이 비산될 때 주변 지역에 수목 또는 기타 작물이 존재 할 경우 약액 입자를 운반하는 공기의 투과성이 저하되고, 공기 중에 분포하던 약액 입자는 작물에 부착되어 비산 도달 거리가 짧아질 수 있다. 작물의 공기 투과 저항력은 작물의 엽면적의 크기 및 밀도에 영향을 받는데, 이와 같은 특성을 나타내는 지표로 엽면적 지수를 꼽을 수 있다. 또한 작물의 공기 투과 저항력은 일정 풍압이 발생할 때 작물을 중심으로 전후의 압력을 측정하고, 그 차이를 이용하여 측정할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 엽면적 지수와 외부 풍속을 달리하여 식물의 공기 투과 저항력을 평가하고자 한다. 실험 설계는 실내 비산 모의 챔버를 활용하였으며, 식물은 잎의 밀도를 달리하여 엽면적 지수를 세 단계로 구분하였고, 풍속은 1-3 m s<sup>-1</sup> 로 설정하여 풍동 구간 내 발생하는 압력을 측정하기 위해 작물 앞과 뒤에 동일 간격을 두고 압력계를 설치하였다. 압력은 정압과 동압의 합으로 얻어지며 동압은 내부에 바람이 일정한 속도로 불기 때문에 전구간이 동일하여 정압을 측정하여 작물의 공기 투과 저항력을 추정하였다. 작물의 공기 투과 저항력은 경험식과 Darcy-Forchheimer가 제안한 식을 활용하여 경향을 분석하였다.

      • 농업생산기반시설의 입지계수 및 기능지수에 기초한 산촌지역 작물생산 중심지 분석

        박진선 ( Jinseon Park ),김솔희 ( Solhee Kim ),송준호 ( Joonho Song ),서교 ( Kyo Suh ) 한국농공학회 2015 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2015 No.-

        산촌은 일반적으로 임야의 비율이 농촌에 비해 높고, 소득이 낮으며 사회 · 문화적 혜택이 적은 지역으로 인지되고 있다. 또한 마을의 입지적 특성 상 생활환경의 정비수준이 낮고, 인구가 적은 지역을 의미한다. 산촌은 지형적 특성 때문에 농업생산에서 조건불리 지역으로 구분되나, 산림과 농지가 혼재되어 있는 입지적 조건으로 산업적 측면에서 농산업과 임산업이 공존하여 작물생산의 다양성을 확보할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 이와 같은 산촌의 입지적 특성을 고려하여 산촌지역에 위치한 농업생산기반시설의 입지계수를 산출하여 기능성을 분석하고, 그 결과를 토대로 산촌지역 작물 생산 중심지를 평가하고자 한다. 본 연구에서는 데이비스(W. K. D.Davies)의 기능지수법을 이용하여 농업생산기반시설의 입지계수 및 기능지수를 산출하고, 중심성 분석을 위한 기초 자료는 통계청에서 제공하는 기초 통계자료를 활용하며, 농업 및 임업 총조사 자료를 기반으로 작물 생산량 자료를 추출하여 이용한다. 농업생산기반시설은 미곡처리장, 농·임산물 물류센터, 파이프 하우스 및 온실, 저수지, 분류 및 가공시설 등과 같은 유형의 생산기반시설과 작목반 운영, 산촌마을종합개발사업시행 이력과 같은 무형자료를 분석에 이용하고자 한다. 공간적 범위는 강원도를 대상으로 하며, 읍 · 면 단위를 중심으로 분석한다. 입지계수와 기능지수 분석의 결과를 기반으로 농업생산기반시설의 시설별 입지계수를 산출하고, 농 · 임산물 생산 및 가공, 물류의 중심지를 평가한다.

      • 국내외 시장분석에 기초한 새만금 첨단복합농업단지 및 수출농업단지 조성방안 연구

        박진선 ( Jinseon Park ),김솔희 ( Solhee Kim ),송준호 ( Joonho Song ),정찬훈 ( Chanhoon Jung ),서교 ( Kyo Suh ) 한국농공학회 2016 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2016 No.-

        새만금 농업용지는 글로벌 경쟁력을 갖춘 첨단기술 및 고품질 수출농업 육성을 위해 친환경·고품질 농산업기반과 수출농업 전진기지, 농촌 생태관광 인프라 구축을 목표로 하고 있다. 새만금 농업용지 중 식량단지는 3,629ha에 이르는 대규모 농업용지로 동북아시아 지역의 최대 경쟁력을 갖춘 농산업의 중심지로 확고한 입지를 갖추고자 하며, 이를 위해서는 생산, 경영, 유통, 물류에 이르는 농산업 전반에 대한 차별화된 브랜드 추구와 최첨단 ICT농업의 결합이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 국내외 농산물 시장 및 재배여건 분석결과를 바탕으로 가격 경쟁력을 갖춘 고품질 농산물을 재배할 수 있는 간척지 기반의 영농 모델을 제시하고자 한다. 그 결과 국제 농산물 가격 변동 분석, 새만금 인근 지역 자연 및 사회적 여건 조사, 대규모 영농사례 조사 및 분석을 통해 국내외 농산업 여건을 분석하였다. 복합농업단지의 경우 식량자급률 증대를 위한 작부체계 구상, 저탄소 농업 실현을 위한 영농방안을 제시하고, 새만금 단지 별 대규모 영농을 위한 필지계획을 수립하였으며, 새만금 인근지역과의 상생 방향을 모색하였다. 또한 수출전진기지로써의 원예단지는 국제 동향 분석에 기초한 수출 작목 생산체계를 구축하고, 생산부터 유통까지 전 과정을 고려한 통합적인 전략을 수립하고자 하였으며, 성공적인 선진국 사례를 벤치마킹 하여 수출전진기지 운영방안을 구상하였다. 이를 통해 복합농업단지 작목 구성 및 시설배치를 위한 기본계획을 수립하였으며, 수출전진기지 구축과 운영을 위해 시설 입지 및 적정 규모를 산정하였으며, 최종적으로 새만금의 복합곡물단지와 원예시설 단지의 운영방안을 제시하였다.

      • 오니시 모델을 이용한 제주도 시설수용능력 평가

        박진선 ( Jinseon Park ),윤성수 ( Seongsoo Yoon ),서교 ( Kyo Suh ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-

        지역의 생활수준 및 지역민의 삶의 질 개선 또는 유지를 위해서는 개발과 성장의 지속적인 반복이 이루어져야 한다. 지속 가능한 개발과 성장을 달성하기 위해서는 지역 내 자원과 지역민의 활동역량을 정량적으로 평가할 수 있어야 하며, 이를 통해 급속한 개발로 인한 환경 파괴를 최소화하고 개발의 속도와 방향을 조절할 필요가 있다. 이와 같은 지역의 개발과 성장을 평가하는 체계적 접근법으로 환경용량 산정을 들 수 있다. 환경용량 평가는 일정 지역의 환경 및 자원이 감당할 수 있는 수용능력을 초과하였는지 판단하여 그 지역에서 시행하는 개발사업이 환경에 미치는 영향이 어느 정도인지 정량적으로 평가하는 기법이다. 환경용량 평가는 해당 지역의 산업 특성을 반영하고, 입지특성에 따라 자원과 서비스의 양과 특성이 다르므로 지역 특성을 고려한 평가가 중요하다. 본 연구에서는 상주 및 체류인구의 급격한 증가를 겪고, 공간적으로 확장에 제한이 있는 제주도를 대상으로 공간, 시계열 변화, 환경, 산업 특성을 반영한 환경용량을 산정하고자 한다. 제주의 환경용량을 산정하기 위해 시설수용능력의 초점을 둔 오니시 모델을 활용하고자 한다. 오니시 모델은 도시기반 시설과 시민 서비스의 수용력을 평가하여 수요와 공급 간의 균형점을 찾기 위한 모델이다. 오니시 모델의 변수로 수돗물 공급량, 하수도 처리량, 대기오염, 폐기물 처리 등 일반적 변수를 선정하여 제주도의 서비스 수준을 평가하며, 공항, 항만, 숙박시설 등과 같이 관광산업 중심인 제주의 특성을 반영한 특성 변수를 선정하여 제주도 지역 특성을 반영한 시설수용능력을 평가하고자 한다. 또한 향후 제주도의 인구 증가 및 새롭게 시행 계획 중인 대규모 사업 여건에 따른 시설수용능력의 변동을 살펴보고자 한다. 이를 통해 제주도의 사회 및 산업 특성을 고려한 시설수용능력의 변화를 살펴볼 수 있으며, 제주도에서 증설 또는 보완해야 할 시설과 서비스의 용량을 평가할 수 있을 것으로 판단한다.

      • 공간분석을 이용한 농촌 지역 미세먼지 농도 추정

        박진선 ( Jinseon Park ),이병준 ( Byungjoon Lee ),윤성수 ( Seongsoo Yoon ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

        우리나라의 대기오염은 황사현상과 같은 계절적 특성을 가졌으나 기후변화, 차량 이용의 증가 등으로 계절 특성과 상관없이 대기오염 수준이 악화되고 있으며, 이로 인한 국민 삶의 질 저하 및 사회적 비용이 증가하고 있다. 특히 미세먼지(PM10)및 초미세먼지(PM2.5)농도가 증가하여 국민의 일상생활 및 생산활동에 직접적 문제를 발생시켜 미세먼지 관리에 대한 노력이 정책적으로 이루어지고 있다. 정부에서는 에어 코리아 사이트를 통해 지역별 미세먼지 데이터를 제공하고 있다. 그러나 미세먼지 및 초미세먼지 농도 자료는 해당 지역의 정확한 측정지점에 대한 관측 자료가 아닌 관측소에서 측정한 값을 보간하여 제공된다. 본 연구의 대상 지역인 청주시의 경우 6곳의 관측소에서 관측된 값을 청주시 전체 행정동 및 리 단위로 제공하기 때문에 해당 지역의 정확한 미세먼지 농도를 측정하는데 한계가 있다. 또한 농촌은 생산활동 중 야외에서 이루어지는 작업이 많아 미세먼지에 따른 제약이 크지만, 관측소가 부재하기 때문에 농촌 공간의 미세먼지 수준을 정확하게 파악할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 농촌 공간의 미세먼지 농도를 직접 측정하고, 이를 통해 실측 자료와 제공 자료의 차이를 비교·분석하고, 공간분석을 통해 농촌 공간의 미세먼지 지도를 구축하고자 한다. 미세먼지 측정은 광산란법을 이용한 측정 장비를 이용하여 청주시 8개 마을의 미세먼지 농도를 실측하였고, 이를 통해 측정 당일의 에어코리아 제공 자료와 비교·분석을 수행하였다. 또한 역거리가중법을 적용하여 농촌 공간의 미세먼지 지도를 작성하였다.

      • 농약의 공기 중 비산 측정 방법 개발을 위한 기초 연구

        박진선 ( Jinseon Park ),이세연 ( Seyeon Lee ),정한나 ( Hanna Jeong ),홍세운 ( Se-woon Hong ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

        농약의 위험성과 유기농 식품에 대한 사회적 인식이 향상됨에 따라 우리나라의 합성농약 사용량은 최근 줄어드는 추세이지만 여전히 1ha당 9.3k을 사용하여 세계 상위 수준으로 농약을 사용하고 있다. 과다 사용된 농약은 농산물에 잔류하여 식품위생에 악영향을 미칠 뿐만 아니라 농경지의 토양에 잔류하여 주변 생태계에 지속적으로 독성을 노출시킨다. 한편, 살포된 농약의 약 50% 이상은 살포 지역을 벗어나 바람에 의해 비산되는 것으로 알려져 있으며 농작물에 도달하지 못하는 많은 양의 농약들은 경제적인 손실을 발생시킬 뿐만 아니라, 그 안에 있는 독성 성분들은 주변 생태계와 환경을 오염시키고 인근 주민들의 호흡기로 유입되어 건강상 문제를 야기할 수 있다. 최근에는 이러한 농약의 비산이 주변의 친환경 농지에 유입되어 유기농 농산물에 피해를 입히는 사례도 빈번히 언급되고 있다. 하지만, 국내에서는 최근에서야 바람에 의한 농약의 비산의 위험성을 인식하기 시작하였으며, 농약의 비산에 대한 측정 방법 및 영향 범위 등의 연구는 전무한 상태이다. 농약의 공기 중 비산은 바람과 같은 기상조건, 대상 작물의 종류와 생장 정도, 농약액 입자의 크기 및 공기역학적 특성 등 다양한 요인들의 영향을 받으며, 따라서 복합적 요인에 따른 농약의 비산을 예측하기 위해서는 체계적인 실험과 연구를 필요로 한다. 따라서 본 연구는 농약의 비산을 연구하기 위한 기초 연구로서, 공기 중 부유하는 농약액 입자들을 정량 측정하기 위한 측정 방법을 개발하고자 하였다. 본 연구에서는 먼저 국내외 농약 비산 관련 문헌 및 사례조사를 통해 농약 비산과 관련된 다양한 인자들의 역학 관계를 연구하였다. 또한 농약 비산의 측정 방법을 개발하기 위해 농약의 비산을 모의할 수 있는 시험 장치를 제작하여 다양한 농약액 입자 측정 방법들의 측정 효율을 평가하였다. 본 연구의 결과는 공기 중 농약 비산량 측정에 대한 국내 기준이 마련되지 않은 상태에서 국내 실정에 맞는 비산량 측정 기준을 제시하고, 농약의 비산 저감을 위한 다양한 연구를 수행하기 위한 기반을 마련하는데 의의가 있다.

      • 농업생산기반시설 최적 유지관리를 위한 기상자료 분석

        박진선 ( Jinseon Park ),이병준 ( Byungjoon Lee ),이상익 ( Sangik Lee ),이종혁 ( Jonghyuk Lee ),최원 ( Won Choi ),이준구 ( Joongu Lee ),윤성수 ( Seongsoo Yoon ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

        농업생산기반시설물은 농지보전 및 농업생산에 필요한 시설물로 해안, 평야, 산간지역 등 전 국토에 분포하고 있다. 또한 농업생산기반시설물은 염해, 동결융해와 같은 구조물의 노후화를 유발하는 환경에 놓여 있으며, 이 환경 조건은 지역별로 상이하다. 각 지역은 해안 인접성, 해발고도, 지형 등 여러 요인에 따라 기상작용이 다르게 나타나고 있고, 우리나라는 북한을 제외하고 총 8개의 기후대가 존재한다. 각 기후대는 염해 및 동결융해를 일으키는 평균기온, 해안 인접성, 동절기 일수 등 여러 기상요인이 상이하게 나타난다. 하지만, 농업생산기반시설물의 설계는 전 지역이 동일한 기준을 따르고 있고, 운영 및 유지관리 기법은 기후 노출과 같은 외적 요인을 고려하지 않고 행정구역 단위로 일괄적으로 이루어지고 있어 구조물의 성능을 결정하는 외적 요인인 기후, 사회적 환경 등의 고려가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 농업생산기반시설물의 최적 관리를 위한 기초 조사로 각 기후대별 기상 자료를 분석하여 기후환경에 따라 농업기반시설의 노후화를 촉진하는 요인을 도출하고, 최적 관리를 위한 방안을 제시하고자 한다.

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