서 론
재료 및 방법
1. 국제 표준 설계기준에 따른 비산 시험 농경지 선정
2. 국제 표준 설계기준에 따른 기상 측정항목 및 관측 방법
3. 국제 표준 설계기준에 따른 포집 재료 및 효율 산정 방법
결과 및 고찰
1. 항공 살포에 의한 농약 비산 측정 및 평가를 위한 시험 농경지 설계
2. 무인 항공 방제기를 활용한 약액 살포 및 비산 모의실험
서 론
농업생산 인력의 감소 및 고령화로 농업생산 과정의 여러 부분에서 기계화가 이루어졌고, 이 중 노동 집약도가 높은 방제작업의 기계화를 목적으로 무인항공기를 활용한 방제 활동이 활발히 이루어지고 있다. 무인항공기 중 회전익으로 작동하는 멀티콥터가 농업에 주로 활용되고 있으며, 멀티콥터에 의한 방제작업의 비율은 2003년 201ha에서 2020년 241,393ha로 약 1,200배 증가하였고, 전체 논 면적의 30%를 차지하는 것으로 나타났다(KOSIS, 2022). 이와 같이 드론을 활용한 방제작업은 작업 효율이 높고, 투입 인력 감소 및 비용 절감의 효과가 있어 농업생산 활동에서 중요성이 커지고 있으나, 분사한 농약이 방제를 목적한 작물 이외에 주변 농경지로 비산하여 퇴적 및 잔류하는 문제가 발생한다(Park 등, 2023). 우리나라는 2019년부터 농산물의 안전성 확보 및 농약 사용 관리를 위해 농약허용기준강화제도(Positive List System, PLS)를 시행하고 있는데, 농약 비산으로 인한 타 작물의 농약 검출로 농민 간 법적 분쟁이 발생하는 등 사회적 갈등이 심화되고 있다.
이에 따라 농약 비산에 의해 발생하는 문제에 대응하기 위해 비산 특성을 규명하는 연구가 지속적으로 수행되고 있으나 농약 비산은 약액 입자의 크기, 살포 특성과 같은 물리적 요인과 기온 및 습도, 풍속 및 풍향과 같은 기상 요인 등 다양한 요인에 영향을 받아(Hong 등, 2018) 실증적 규명에 한계가 있다. 따라서 항공 살포에 의한 농약 비산 요인 간 상관성 규명 및 저감 방안 제시 등을 위해서는 반복 실험을 통한 비산 관측 데이터 구축이 필수적이며, 이를 위해서는 비산을 모의하고 항공 방제기를 안전하게 운용할 수 있는 전용 시험 농경지의 마련이 필요하다. 그러나 농약을 사용한 비산 실험 과정에서 발생할 수 있는 비의도적 농약오염(Schaafsma 등, 2017) 및 사회적 인식에 대한 한계로 인근 농경지의 소유주 및 주민의 민원이 제기될 가능성이 크기 때문에 실험에 적합한 장소를 마련하는 데 어려움이 따른다.
또한 정규화된 공기 중 농약 비산 측정 방법이 부재한 실정으로 공기 중 비산 농약 관측에 국제 표준화 기구(International Organization for Standard, ISO) 및 미국농업생명엔지니어협회(American Society of Agricultural and Biological Engineers, ASABE)에서 제시하는 기준을 따른다. 이 중 항공 살포에 의한 공기 중 비산 관측 기준은 ISO 22866(ISO, 2005)과 ASABE S561.1(ASABE, 2004)에서 자세히 다루고 있다.
위 기준을 바탕으로 지상 및 항공 살포에 의한 공기 중 비산 관측 시험 농경지 구축 연구가 이루어진 바 있다. 지상 살포의 경우 ISO 22866을 기반으로 노즐의 종류 및 분사 압력의 차이에 따른 비산 특성 규명을 위한 연구(Balsari 등, 2007)가 수행되었고, 풍향 및 풍속 변화에 따라 비산량 측정을 통해 풍속․풍향별 비산 가능성을 평가한 연구(Gil 등, 2015)가 수행된 바 있다. 실내 시험 농경지 구축을 통해 기상 조건의 영향을 배제하고 붐 스프레이어의 비산 특성을 규명한 연구(Gil 등, 2014)에서도 비산량 산정식 및 비산 측정 지점의 선정을 ISO 22866의 지침을 따라 수행한 바 있다. 이와 같은 연구는 특정 환경 조절을 통한 비산 관측 또는 비산 저감 방안을 위한 시험 농경지로 측정 장치 위치 변동이 어렵고, 다양한 작물 식재가 어려워 목적한 실험 이외의 연구가 불가하다는 한계가 있다.
본 연구에서는 항공방제기를 활용한 농약 살포와 이때 발생하는 농약 비산을 모의하고, 이를 포집하여 정량 평가하기 위한 시험 농경지를 구축하였다. 이를 위해 먼저 농약 비산 평가와 관련한 국제 표준 시험법 중 ISO 22866과 ASABE S561.1를 분석하였고, 이를 기반으로 구성요소를 도출하여, 국제 표준에 따라 시험 농경지를 구축하였다. 또한 실효성 검증을 위해 현장 실험을 통한 반복성 및 재현성에 적합한지 평가하였고, 연구자의 현장 실험 난이도 및 분석 용이성을 고려한 시험법을 정립하였다.
재료 및 방법
비산 모의 및 관측 실험을 위한 대표적인 국제 표준은 ISO 22866과 ASABE S561.1를 들 수 있다. ISO 22866(Equipment for crop protection-Methods for fields measurements of spray drift)은 붐 스프레이어를 활용한 농약 살포 및 이때 발생하는 농약 비산을 관측하는데 주요하고, 포집 재료의 효율 및 포집량 정량화 방법에 대해 상세하게 제시되어 있다. 반면 ASABE S561.1에서는 지상, 과수, 항공 살포에 대한 기상 관측 및 포집 위치 등을 세분해 제시한다. 본 연구에서는 두 가지 국제 표준을 기반으로 시험 농경지를 조성하고, 이때 요구되는 구성요소와 측정 기준을 다음과 같이 정립하였다.
1. 국제 표준 설계기준에 따른 비산 시험 농경지 선정
농약 비산 모의 및 측정을 위한 시험 농경지는 주거 공간이 인접하거나, 다양한 작물을 재배할 경우 살포 약액에 의한 간섭이 발생할 우려가 있고, 지형 및 구조물이 복잡한 경우 공기 유동을 방해하여 비산 도달거리 및 방향이 달라질 수 있어 입지 선정이 중요하다. 이와 같은 문제를 고려하여 ISO 22866과 ASABE S561.1은 공기 흐름에 영향을 미칠 수 있는 장애물과 실험 대상 이외의 작물 식재를 최소화하고. 지형이 완만하며 집적된 토지를 적지로 선정할 것을 제안한다. 두 국제 표준 모두 시험 농경지의 규모, 농약 살포 및 포집 구간 규모, 지면 상태에 대해 세부 규정을 제안하고 있으나, 내용은 Table 1과 같이 차이를 보인다. 세부 항목을 살펴보면 다음과 같다.
Table 1.
Comparison of scale and surface condition between ISO 22866 and ASABE S561.1.
1.1 시험 농경지 규모 및 지면 상태
ISO 22866은 시험 농경지의 규모를 최소 가로 20m, 세로 50m로 규정하고 있으며, 약액 살포 거리는 비산 관측 거리의 최소 2배 이상으로 설정할 것을 권고한다. 또한 지면 상태는 맨땅 또는 길이 7.5cm 미만의 작물이 자라는 상태에서 실험을 수행할 것을 제안한다.
ASABE S561.1은 시험 농경지 경계를 설정하고, 풍상측의 경계에서부터 살포 지점까지 0.4km의 거리를 두도록 제안하고 있다. 약액 살포 거리는 포집 구간 거리의 최소 1.2배가 되도록 한다. 노면은 ISO 22866과 동일하게 7.5cm 미만의 잔디가 깔려 있거나, 크기를 명확히 측정할 수 있는 콩, 옥수수 등의 작물이 재배되고 있어야 한다고 명시되어 있다.
1.2 시험 농경지 경계면 설정 및 포집 위치 선정
시험 농경지의 경계면 설정은 농약 살포 후 약액의 도포가 허용되는 구간과 비산으로 구분되는 구간을 결정하는 과정으로 국제 표준에서 상세히 다루고 있다.
ISO 22866은 밭작물 방제에 주로 사용되는 붐 스프레이어(boom sprayer)와 과수 방제에 활용도가 높고, 국내에서 SS기로 불리는 스피드 스프레이어(speed sprayer)에 대해 정의하고 있다. 붐 스프레이어의 직접 살포 구간은 전체 붐 길이에 노즐 간격의 합으로 정의하며, 이 구간을 벗어난 곳에 떨어진 약액은 비산으로 간주한다. SS기는 과수원을 대상으로 사용하기 때문에 수목의 마지막 열에서 식재 간격의 50%만큼 떨어진 지점까지를 직접 살포 구간으로 정의한다. 또한 이 기준에서는 비산 약액 포집 구간을 Fig. 1(a)과 같다. 풍향과 살포 방향은 수직이며 풍하측에 포집장치를 거치하도록 제안한다.
ASABE S561.1은 직접 살포 구간과 비산 구간을 Fig. 1(b)과 같이 전체 시험 농경지의 규모와 비교하여 구체적으로 제시하고 있다. 이 기준에서는 전작, 과수, 항공 살포에 대한 시험 농경지의 경계와 살포 경로의 거리, 포집 장치의 거치 위치를 규정하고 있으며, 경계면으로부터 살포 구간까지의 거리는 Fig. 1(b)와 같이 직접 살포가 시작되는 지점의 전후로 0.4km의 간격을 두도록 설정되어 있고, 마지막 포집 장치로부터 테스트 베드의 경계까지 0.1km의 공간을 확보하도록 제시하고 있다. 또한 풍하측의 포집 장치 위치는 살포 목적과 방법에 따라 달리 적용된다. 본 연구는 항공 살포를 대상으로 하며, 이 기준에서 항공 살포 기준은 살포 높이 1.8m에서 4.6m일 때 비산 포집 장치는 살포 폭 선단으로부터 1m, 3m, 9m, 27m, 81m 지점에서 측정하도록 한다. 본 규정은 ISO 22866에 비해 상대적으로 대단위 공간이 요구된다.
2. 국제 표준 설계기준에 따른 기상 측정항목 및 관측 방법
기상은 농약 비산에 가장 큰 영향을 미치는 요인으로 알려져 있어(Park 등, 2022) 기상 측정은 비산 모의와 관측 실험에서 중요한 요소이다. 본 연구에서 기반하고 있는 두 국제 표준 모두 기상 관측에 대한 자세한 기준을 제시하고 있으며, 측정항목 및 측정 위치는 Table 2와 같다. 두 국제 표준 모두 기상은 1개 이상 지점에서 관측할 것을 제안하고, 농약 살포 시 풍하측에서 풍속, 풍향, 기온 및 상대습도를 측정하도록 제안하고 있다.
Table 2.
Methodology of measuring the meteorological conditions of test site.
ISO 22866은 모든 기상 관측은 풍하측에서 대상 작물 수고(crop height)의 4배 이상의 이격을 두고 측정하도록 제안하고 있으며, 측정 높이는 작물 캐노피로부터 1m, 지면으로부터 최소 2m 높이에서 측정할 것을 권고한다.
ASABE S561.1은 지상 및 항공 살포는 지면으로부터 1.8m, 과수를 대상으로 할 때는 10m 이상에서 측정할 것을 제안하고 있다. ASABE S561.1은 구름양과 일사 강도의 정성적 평가를 통해 대기안정도를 기록할 것을 권고한다. 대기안정도 평가 척도는 동적 평가 방법 중 파스퀼의 안정도 수(Pasquill stability class, PSC)를 따르도록 제시하였다. PSC는 주간에는 일사 강도와 풍속, 야간에는 구름양과 풍속으로부터 ‘매우 불안정’한 A등급부터 ‘매우 안정’한 F등급까지 6단계로 분류하는 방법으로 분류 기준은 Table 3과 같다.
Table 3.
Pasquill stability chart.
| Surface wind speed (m·s-1) at 10 m | Insolation | Night | ||||
| Strong | Moderate | Slight | Thinly overcast of >4/8 low cloud | <3/8 Cloud | ||
| ≤2 | Az | A-B | B | F | F | |
| 2-3 | A-B | B | C | E | F | |
| 3-5 | B | B-C | C | D | E | |
| 5-6 | C | C-D | D | D | D | |
| >6 | C | D | D | D | D | |
3. 국제 표준 설계기준에 따른 포집 재료 및 효율 산정 방법
ISO 22866과 ASABE S561.1은 포집 시료의 신뢰도 확보와 포집 후 재오염 방지를 위해 포집 시료의 사후 처리에 대한 사항을 제공한다.
ISO 22866은 비산 모의를 위해 살포한 약액의 재검출률과 안정도를 먼저 검증하도록 하고 있고, 포집 실험 후 시료의 교란 방지를 위해 불필요한 처리는 삼가도록 권고한다. 또한 시료는 최대한 빠르게 분석하고, 보관은 4℃ 이하의 냉장 보관을 제안하고 있다. 그 밖에 비산 포집에 적합한 다양한 재료와 포집 특성 및 포집 효율 정보를 제공하고 있다. 포집 재료는 표면 형태에 따라 분류하고 있으며, 튜브, 스트링, 슬라이드 형태에 따른 효율과 적합한 살포 방법을 제시한다. 이 기준에서는 튜브 및 스트링이 공기 중 비산량 포집에 가장 적합한 재료로 언급하고 있으며, 포집량 정량 산정을 위해 식 (1), 식 (2)와 같이 제안하고 있다.
여기서, 는 비산량(μL/cm2), 는 살포량(L/ha), 은 측정 농도, 는 포집 재료 및 희석액의 공시료 농도, 는 보정계수, 은 희석액(L), 는 살포 약액의 농도(g/L), 은 포집 재료의 단면적(cm2)을 나타낸다.
ASABE S561.1은 포집 재료의 최소 크기에 대한 가이드라인을 제시하고 있다. 붐 스프레이어의 경우 풍하측에 거치하고 이때 최소 면적을 50cm2로 제한하고 있다. 과수원에서 mist blower 및 항공 살포에 의한 비산량 측정에서는 포집장치가 1,000cm2 이상의 포집 면적을 갖도록 권고하고 있다.
결과 및 고찰
1. 항공 살포에 의한 농약 비산 측정 및 평가를 위한 시험 농경지 설계
1.1 항공 살포에 의한 비산 모의 시험 농경지 구축
본 연구에서는 전남 나주시에 위치한 전남대학교 실습농장을 대상지로 선정하였다. 실습농장의 대상 농경지는 Fig. 2(a)과 같이 가로 70m, 세로 85m의 규모를 가지며, 무인 항공 방제기를 활용한 직접 살포 구역은 ISO 22866 규정과 ASABE S561.1에서 제시한 주 풍향에 따른 비산 관측 거리를 고려하여 농경지 내 가로 20m, 세로 20m를 설정하였다. 시험 농경지 주변 농경지는 사료 작물 및 초지로 수고가 높지 않은 작물이 재배되고 있으며, 건축물과 같은 공기 유동에 방해가 되는 인공 구조물은 없는 조건을 가진다. 기상 측정을 위해 지면으로부터 1.8m, 10m 높이에 기상대를 설치하였고, 무인 항공 방제기를 활용한 농약 살포 및 시험 농경지 운영을 위한 부대시설로 기자재 보관과 간이 실험을 수행할 수 있는 실내 공간을 마련하였다. 또한 물 공급 및 시험 농경지 내 작물 생육 상황과 기상 등을 모니터링하고, 보안을 위해 CCTV를 설치하고 무인 항공 방제기의 안전한 운영을 위해 드론 이착륙장을 지정하였다. 본 연구에서 설계한 시험 농경지의 주 풍향은 북동풍으로 농경지 중앙에 위치한 직접 살포 구간에서 풍하측으로 1, 3, 9, 27m지점에 Fig. 2(b)와 같이 나일론 스크린을 활용하여 공기 중 비산 약액을 포집할 수 있는 포집 장치를 설치하였다.
1.2 항공 살포에 의한 비산 모의 시험 농경지 기상 측정 방법
항공 살포에 의한 비산 관측과 정량화를 위해 구축된 시험 농경지에서는 지상 기상 관측을 위한 기상대와 대기의 온도 및 상대습도 측정을 위한 고도 기상대로 구성되어 있다. 지상 기상대는 시험 농경지 주 풍향을 고려하여 농약 살포 지역에서 약 30m의 간격을 두고 풍하측에 설치하였다. ASABE S561.1 Aerial tests 항목에서 제시한 내용을 기반으로 Fig. 3(a)와 같이 지면으로부터 1.8m 지점에 설치되어 있고, 풍향, 풍속, 기온 및 상대습도를 측정한다. 대기의 온도 및 상대습도 측정은 Fig. 3(b)와 같이 지면으로부터 10m 지점에 기온 및 상대습도를 측정할 수 있는 센서를 설치하여 기상정보를 수집하였다. 항공 살포에 의한 비산 모의 및 포집 실험 시 매초 단위로 기상정보를 수집하고 평균값을 취하여 활용하였다.
또한 대기안정도에 따른 비산 특성을 살펴보고자 한다. ASABE S561.1에서 제안한 대기안정도 측정 지표인 PSC는 일사 강도를 정성평가 하여 연구자에 따라 결과가 주관적으로 나타날 수 있으며, 등급이 불연속적이며, 지면의 특성에 따라 다른 값을 보일 수 있다는 문제점을 내포한다. 따라서 본 연구에서는 대류 난류를 기계적인 난류로 전환시키는 비율을 측정하는 방법으로 식 (3)과 같이 지구 경계층에서의 기류 안정도를 나타내는 척도인 리차드슨 수(Richardson Number: Ri)를 활용하여 대기안정도를 산정하고자 한다. 아래의 식은 본래 Richardson Number 식에서 오차가 발생할 수 있는 문제점을 보정하여 두 고도의 기온과 한 고도의 풍속만을 이용하여 산출하는 Bulk Richardson number(Rb)를 사용한다.
여기서, 𝜃는 온위(K)이고, z는 고도(m), g는 중력가속도(9.8 ), T는 대기층의 평균기온 (K)을 나타내며, 측정한 기온과 풍속을 기반으로 산정된 bulk Richardson number (Rb)는 Table 4의 범위에 따라 A-F까지 등급으로 구분한다.
Table 4.
A range of Bulk Richardson Number and the categories according to atmospheric conditions.
1.3 항공 살포에 의한 비산 포집 장치 및 정량 평가 방법
본 연구에서는 항공 살포에 의한 공기 중 비산 약액을 포집할 재료로 나일론 스크린을 선정하였다. 비산 포집 재료로써 나일론 스크린의 활용과 적용 가능성은 항공 살포(Park 등, 2022) 및 지상 방제(Thomson 등, 2023), 과수원 등(Derksen 등, 2007; Hong 등, 2018) 여러 분사 장치에 의한 공기 중 비산 약액의 포집 연구를 통해 검증된 바 있다(Kirchner 등, 1996; Ucar 등, 2001; Chen 등, 2013; Nuyttens 등, 2017).
본 연구에서 활용한 나일론 스크린은 일반적으로 나일론 스크린 규격을 결정하는 메쉬 넘버로 100번을 사용하였으며, 이때 망의 비어 있는 공간 면적의 비율을 나타내는 공극률은 58.3%로 산정되었다(Park 등, 2022).
공기 중 비산 약액 관측을 위한 나일론 스크린 거치 모습은 Fig. 4와 같다. 관측 위치는 ASABE S561.1에서 제안한 바와 같이 거리는 풍하측으로 1, 3, 9, 27m에 위치하도록 하였고, 높이는 1, 2, 3m에서 관측하였다. 나일론 스크린의 크기는 가로 20cm, 세로 10cm이며, 높이별 4개의 시료를 거치하였다.
무인 항공 방제기를 활용한 약액 살포 후 시료는 약액의 증발과 오염 방지를 위해 살포 직후 세척된 장비를 통해 수거하였으며, 비산 약액의 정량분석을 위해 총유기탄소(total organic carbon, TOC) 분석법을 채택하였고, TOC 분석 장치(multi N/C® 3100, Analytik Jena, Germany)를 이용하여 비정화성유기탄소(non purgeable organic carbon, NPOC) 방법으로 TOC 농도를 측정하여 단위면적당 비산량으로 환산하였다(Park 등, 2022).
1.4 작물 식생 수준 고려를 위한 엽면적지수 측정
작물 식생 수준이 항공 살포에 의한 농약 비산에 미치는 영향을 고려하기 위해 시험 농경지의 직접 살포 구간에 작물을 식재하였다. 대상 작물은 콩으로 4월 정식하였고, 정식 후 약 25일 후 농약 살포 실험을 수행하였다. 콩의 생육단계로 볼 때 농약 살포 당시 제2본엽 전개기에 해당된다.
작물 식생 수준을 반영하기 위한 정량 지표로 엽면적지수(leaf area index, LAI)를 선정하였다. LAI는 작물 재배면적 당 작물 군락의 엽면적 총합으로 나타낼 수 있으며 식 (4)와 같이 정리할 수 있다(Park 등, 2023).
여기서, A는 일정 시기의 군락의 엽면적 총합이며, G는 단위토양면적이다.
본 시험 농경지에서 LAI 측정은 Fig. 5와 같이 LI-3000C(LI-COR, NE, US)를 활용하여 직접 살포 구간의 식재한 작물 중 일부의 엽면적을 비파괴로 측정하고, 직접 살포 구간 내 작물 식재 포기 수에 대해 환산하여 적용하였다.
2. 무인 항공 방제기를 활용한 약액 살포 및 비산 모의실험
본 연구에서는 무인 항공 방제기를 사용한 농약 살포 시 발생하는 공기 중 농약 비산을 관측하고, 이를 정량 평가하기 위한 반복 시험을 수행할 시험 농경지를 구축하였고, Fig. 6과 같은 일련의 과정을 농약 살포 전 준비 과정과 시료 수거 및 이후 분석과정을 포함하는 후처리 과정으로 구분하여 제시할 수 있다.
이와 같이 구축된 시험 농경지의 실효성을 검증하였으며, 검증을 위한 실험 내용은 Table 5와 같다. 기상 측정은 지면으로부터 1.8m 지점과 10m 지점에서 기온 및 습도를 측정하였고, 이를 통해 bulk Richardson number를 산정하여 대기안정도를 평가하였다. 또한 살포 시간동안 풍향 및 풍속을 지속적으로 측정하고 평균을 취하여 결과 분석에 반영하였다. 살포 조건은 ISO 22866 및 ASABE S561.1과 국내 항공 살포 가이드라인인 무인항공기안전사용매뉴얼(RDA, 2020)을 반영하여 살포 높이 2m, 살포 속도 5.40km/h 조건에서 95초 동안 농약 살포 후 공기 중 비산량을 관측하였다. 이때 활용한 노즐은 XR11002(Teejet, Technologies, Springfield, IL, USA)이며, Fine 및 Medium에 해당하는 입경을 생성하고, 체적평균직경(volume median diameter, VMD)이 106～340μm인 액적을 형성하는 것으로 알려져 있다(ASABE 2009). 적정 살포 압력인 2.8bar(RDA, 2020)를 유지하였다. 살포한 농약은 스트로빌루린계 살균제로 과수와 채소의 탄저병을 예방하며, 성상은 액상수화제이고, 콩, 양파, 배추를 대상으로 살포할 때 무인항공기 살포가 허용되는 약제이다.
Table 5.
Specification of spray experiment by aerial application in test bench.
본 연구에 활용된 드론(SG-10P, Hankook Samgong Co., Ltd, Korea)의 성능 및 특성은 Table 6과 같다. 프로펠러의 크기는 가로 2,075mm, 세로 2,075mm, 높이 700mm이며, 배터리 포함 무게는 14.5kg이고, 최대 이륙중량은 24.9kg이다. 탑재 가능 노즐 개수는 4개이고, 약제는 최대 13L까지 적재할 수 있다.
Table 6.
Specification of drone.
| Item | Specification |
| Size (L × W × H; mm) | 2,075 × 2,075 × 700 |
| Weight with battery (kg) | 14.5 |
| Maximum take off weight (kg) | 24.9 |
| Allowable cabin pesticide load (L) | 13 |
| Number of mounted nozzle | 4 |
Table 5와 같이 무인 항공 방제기를 활용하여 약액 살포 후 공기 중 비산된 약액을 나일론 스크린을 통해 포집하고 정량 평가한 결과는 Fig. 7과 같다.
Fig. 7(a)는 거리에 따른 비산량으로 관측 거리 1m 지점에서 0.34mL/m2, 3m에서 0.15 mL/m2, 9m에서 0.08mL/m2, 27m에서 0.11mL/m2으로 나타나 거리가 멀어짐에 따라 비산량은 감소하였으나, 관측 거리 27m까지 비산된 약액이 명확히 관측되었다.
또한 관측 높이에 따라서는 Fig. 7(b)와 같은 결과를 보였다. 관측 거리 1m 지점의 높이 1m 위치에서 비산량 0.78mL/m2로 가장 큰 값을 보였고 관측 위치가 높아질수록 감소하는 경향을 보였다. 이와 같은 경향은 관측 거리가 멀어짐에 따라 유사한 형태를 보였으나 3m 높이에서는 관측 거리와 상관성이 다소 낮음을 직관할 수 있는데, 이는 항공 살포 시행일의 대기안정도가 ‘매우 불안정’ 등급인 ‘A’ 등급으로 약액 입자가 공기 흐름에 따라 일정하게 흘러가는 형태가 아닌 불규칙성이 강하게 나타났기 때문으로 판단된다.
본 연구는 항공 살포에 의한 농약 비산을 측정하고 정량적 평가를 위한 프로토콜을 정립하고 이를 반복 구현할 수 있는 시험 농경지를 구축하는 데 목적이 있다. 이를 위해 농약 비산 측정에 활용되는 국제 기준 중 ISO 22866과 ASABE S561.1을 채택하여 각 기준의 특징을 분석하고, 국내 적용을 위한 시사점을 도출하였다. 이를 기반으로 시험 농경지를 구축하고, 현장 실험을 통해 실효성을 검증하였다. ISO 22866은 지상 방제 시 활용도가 높은 붐 타입 스프레이어에 의한 비산을 포집하고 평가하는 데 주목적이 있다. 따라서 무인 항공 방제기에 의한 농약 비산 평가에 적용하는 데 한계가 있으나, 비산량 정량 평가 산정식과 포집 재료에 따른 효율성을 제공함으로써 비산량 평가 및 시험법 정립에 주요한 시사점을 제시한다. ASABE S561.1은 스프레이어 종류에 따라 각각 다른 기준을 제공하기 때문에 명확한 근거를 제시한다는 특징이 있고, 이로써 가이드라인을 참고한 연구의 일관성을 기대할 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 제시한 시험 농경지의 범위가 대단위 공간을 요구하고 있어 우리나라와 같이 집적된 면적이 넓지 않은 경우 온전히 참고하는 데 한계가 있을 것으로 판단된다. 시험 농경지 실효성 검증을 위한 현장 실험 결과 수평거리 27m 지점까지 농약 비산이 명확히 관측되었고, 수평거리 1m 지점에서 다음 관측 지점인 3m에 비해 비산량이 약 2배 정도 높게 관측되어 인접 농경지와 경계 지점에서 비산을 감소하는 방안 마련이 필요할 것으로 사료된다.
