본 연구에서는 변량방제기술을 적용한 농용 회전익기를 이용하여 살포한 입자의 구간비행 상태에서의 거리별 살포 패턴을 측정함으로써 무인 항공방제의 농약 부착률과 입자경의 분포 균일도를 평가하였다. 비행을 등속으로 유지하는 안내비행과 자동비행 모드에서 유효살포폭 3.6m로 인접비행 구간과 살포폭이 일부 중첩된 피복률에 대한 가로방향 분포의 변이계수는 30% 정도를 보였고, 비행방향 진로위치에 대한 피복률의 변이계수는 10% 미만으로 매우 균등한 것으로 평가되었다. 따라서 살포작업시 기체의 지면속도(ground speed)의 변이를 보상하는 변량살포기술은 균일도 측면에서 우수한 것으로 판명되었으며, 또한 입자경의 분포에 있어서 체적중위직경(VMD)과 개체중위직경(NMD) 모두 항공방제에 적절한 크기와 균일한 분포를 보였다. 따라서 농용 회전익기를 이용하여 소필지의 항공방제작업을 무인화 하는 데 있어, 변량방제장치를 적용함으로써 소규모 필지의 균일 정밀방제를 도모하고자 하였다.

베트남은 3,444 가 넘는 해안선, 수천 개의 섬 그리고 길이 4260 이상인 2,360개의 강과 수로가 있는 해양국이다. 선박 에 의한 유류수송의 빈도와 수송량이 증가하면서 기름유출사고의 가능성이 과거 어느 때보다 높아지고 있다. 해상에서의 연료유 및 화 물유의 유출은 해양생태계, 연안자원 및 인간건강은 물론 사회 경제에 대하여 광범위하고 장기적인 영향을 미친다. 본 연구는 20년 동안의 기름유출사고 건수와 유출량과 같은 베트남의 해양기름유출 현황 그리고 기름유출대응(OSR)에 대한 국가체제 등과 같은 국가 대응체계에 관한 전반을 보여줄 뿐만 아니라, 특히 베트남과 한국 사이의 국가기름유출대응체제를 비교함으로써 기름유출사고에 대응 하여 베트남의 국가역량을 강화하기 위한 권고안을 제시하고자 한다. 그 결과, 베트남의 해양기름유출사고 건수와 유출량은 한국의 하 락 추세와는 대조적으로 상승 추세를 보였다. 이는 베트남의 연안 해역에서 실제적 기름유출 가능성이 높다는 것을 의미한다. 따라서 베트남의 국가기름유출대응역량을 강화하기 위한 3가지 주요 권고안을 다음과 같이 제안한다. 즉 OPRC협약의 수락 · 이행 그리고 유류오염으로 인한 피해 및 손실을 보상하는 국가기금의 조성과 같은 기름유출사고에 대비하고 대응하기 위한 법률제도를 포함한 국 가기름유출대응 시스템을 강화하기 위한 방안의 개발; 일관된 보고, 경보 및 모니터링 시스템의 강화; 표준 교육과정 내용으로 구성된 교육 및 훈련 프로그램의 개발을 제안하고자 한다.

정밀농업의 핵심인 변량살포(VRA) 기술은 방제 분야에 적용이 가능하여, 경제적 효과뿐만 아니라 적정살포를 통한 환경 보전 효과도 기대할 수 있는 등 여러 이점이 입증되었다. 그러나 변량살포 기술에서 목표속도를 중심으로 제한된 속도범위 내에서 비행하고 살포율 오차를 안정시키는 것이 핵심요소이다. 본 연구의 이론에서 현실적으로 목표속도에 대하여 ±13% 정도의 속도변이를 허용할 수 있을 것으로 판단되었고, Koo & Park(2015)가 개발한 변량살포 제어시스템에 수동(manual), 자동(auto pilot), 경로안내(way-point guidance) 등 세 가지 비행모드의 적용성에 대하여 고찰하였다. 비행제어 모드에 따른 등속 비행에 대한 속도의 질을 비교하면, 수동과 자동은 실시간 속도를 모니터링 하지 않으므로, 두 경우 모두 평균 비행속도가 목표속도와 큰 편차를 보일 가능성이 있었다. 즉 범위율(PR)이 각각 18.1 및 16.1%로 나타났으나, 경로안내 모드에서는 6.5%로 나타나서 변량살포 제어시스템에의 적용성이 증명되었다. 자동 및 경로안내 모드에 대한 변이계수(CV)가 비슷하므로, 자동모드 또한 비행속도의 모니터링의 방법을 조종자에게 추가로 제공한다면 변량제어 시스템과의 적용성을 보일 것으로 생각된다.

저곡해충 중 대표적인 거짓쌀도둑거저리(Tribolium castaneum), 어리쌀바구미 (Sitophilus zeamais), 화랑곡나방(Plodia interpunctella), 이질바퀴(Periplaneta americana)에 대한 열처리 방제시스템에 훈증제(Phosphine), CO2, 식용규조토를 복합처리하여 식품가공공장, 사일로, 컨테이너 등에 대한 현장적용시스템을 개발 하였다. 식품가공공장의 해충 주요 서식처는 공장설비 내부 혹은 바닦면의 작은 틈새로 써 대기 온도뿐만 아니라 생산설비와 건물 표면의 온도가 최소 50℃이상 열평형을 이루기 위해서는 약 24시간 이상의 온도 관리가 필요하였다. 또한 현장에서 열처리 시 살충효과 개선 및 방제시간 단축, 그리고 방제온도 감소를 위해서 4종 해충을 4 0℃ 및 45℃ 조건에서 Phosphine 50ppm, CO2 2%, 규조토 0.5g/m3 복합처리하여 사멸율(LT100)을 조사하였으며, 거짓쌀도둑거저리의 경우 약 36시간(45℃ 단독 처리)에서 9시간(45℃ + Phosphine + CO2 + 규조토 복합처리)으로 방제시간이 급 격히 단축되었다. 열처리와 함께 복합처리된 Phosphine과 CO2의 경우 가스형태로 공장 밀폐도가 부족하여 1일 약 10∼20%정도의 농도가 감소하였다. 저장곡물 보 관용으로 주로 사용되는 사일로는 일반적으로 직경 약 2m이상이고 높이 약 10∼ 25m정도의 원기둥 형태로써, 해충의 주요 서식처는 상부 여과장치 부분이다. 이 경 우 열방제 장비를 사일로 하단 내부에 두고 열풍의 토출부를 사일로 상부에 위치하 여 방제를 수행할 경우 효과적이였다. 또한 수출입 콘테이너의 경우 식품가공공장 과 달리 구조물의 밀폐도가 우수하였으며, 이 경우 Phosphine 및 CO2와 같은 가스 의 적용이 효과적인 것으로 확인되었다.

본 연구에서는 과수의 형태, 거리에 따라 약대가 항상 적정 살포 거리를 유지하며 작업을 진행할 수 있도록 초음파 센서의 신호를 실시간으로 받아 약대를 제어하였고, 또한 약대의 보호를 위하여 진행 방향에 장애물이 존재할 경우 회피할 수 있도록 프로그래밍 하였다. 제작된 시스템으로 현장에서 비 자동제어 상태와 자동제어 상태로 실험을 수행하였다. 실험은 과수의 기둥과 잎 부위에 감수지를 일정간격으로 설치하고 시스템을 이용하여 분사한 후 감수지의 영상을 스캔하여 영상처리를 통해 분석하는 방법으로 이루어졌다. 상 방향 분사 실험에서는 시스템과 대상의 거리가 0.9m~1.1m로 설정해둔 적정거리를 벗어나지 않았기 때문에 비 자동제어와 자동제어 상태 모두 양호한 결과를 보였다. 하지만 측 방향 분 사 실험에서는 비 자동제어 시 우측 열은 98.09%의 분 사율을 보였으나 좌측 열은 69.25%로 낮게 나타났다. 이는 실험이 수행된 배 과원의 경우 과수의 좌측 열이 수평하게 식재되어 있지 않았기 때문으로 비자동제어 상태에서는 좌측열의 과수에 분사되는 양이 줄어들었으나 자동제어 상태에서는 좌, 우측열의 과수에 분사되는 양이 각각 92.66%, 94.64%로 균일하게 나타났다. 시스템 의 제어 속도를 측정하기 위하여 방향 별 약대의 속도를 측정하였고 각각의 속도는 수직방향 100mm/s, 수평 방향 100mm/s, 각 변화 3o/s로 측정되었다. 초기 목적했 던 바와 같이 과수의 형태, 거리에 따라 약대가 적정 거리를 유지하며 작업을 진행함으로 인해서 균일한 살포량을 유지 할 수 있음을 확인하였다.

배나무 방제용 무인살포시스템 개발을 위하여 생력화를 위한 작업기기를 설계하였다. 또한, 노즐의 분무유형을 실험적으로 분석하여 적정 살포를 위한 노즐 각도, 노즐과의 거리, 수평방향 살포시 거리를 선정하였다. 본 연구를 수행하기 위하여 배의 과수 형태와 재배 환경을 사전 조사하였다. 살포시스템의 살포진행방향에 적합한 분사 노즐각도를 선정하였다. 배나무와 살포시스템 간의 수직거리에 따라 달라지는 살포 정도를 비교하기 위하여 노즐과의 높이에 따른 분포도를 측정하였다. 배나무와 살포 시스템과의 적정 측면 거리를 선정하기 위하여 측면 살포시 거리에 따라 달라지는 분무량을 측정하였다. 무인살포시스템의 약대는 배의 식재 간격에 적합하도록 좌우가 동일한 형태로 2.5m까지 펼쳐지도록 설계 및 제작 하였다. 또한 일정하지 않은 배나무의 높이에 따라 약대의 높이가 1.7m까지 조절되도록 하였다. 본 시스템에 적합한 노즐 각도는 15o로 나타났다. 배나무와 살포 시스템과의 수직거리는 0.7m에서 0.9m의 간격을 유지하여 약제를 살포해야 된다는 것을 알 수 있었다. 수평방향으로 살포하는 경우 좌우 −0.9m에서 0.9m까지의 분무량이 가장 많았다. 약대와의 거리가 0.9m에서 2.1m 일 때 가장 많은 분무량을 나타냈다. 실험을 통하여 배과수원에서의 무인살포시스템에 맞는 분무 환경을 확인 할 수 있었다. 배 과수와의 거리에 따라 적정 거리를 유지하는 시스템을 개발함으로써 효율적인 약액 살포가 가능하게 하였다. 하지만 본 연구에서 진행된 실험은 제한된 실내 환경에서 진행된 것이기 때문에 제작된 시스템의 실제 과수원 환경에서의 실험이 필요하다.

소비자의 먹거리에 대한 의식수준이 최근 지속적으로 높아짐에 따라서 무독성, 비잔류성의 친환경 해충방제시스템의 개발이 시급한 실정이다. 저장곡물의 해충 방제로는 주로 훈증제를 많이 사용하지만 안정성, 환경파괴, 잔류농약, 중복사용으 로 인한 해충의 내성문제 등이 발생되고 있다. 따라서 최근 소비자에게 보다 안전하 고 환경 친화적인 저장곡물 해충방제 열처리시스템이 개발되어 국내 제분회사 등 에 사용되고 있다. 열처리시스템은 실내 온도를 50℃이상 일정시간(약 24∼48hr) 유지하여 해충, 세균, 설치류 등 유해 생물을 방제하는 것으로 이미 선진국에서는 널리 활용되는 친환경적 차세대 해충방제법이다. 본 연구소는 저곡해충 중 대표적 인 거짓쌀도둑거저리(Tribolium castaneum), 어리쌀바구미(Sitophilus zeamais), 화랑곡나방(Plodia interpunctella), 이질바퀴(Periplaneta americana)를 사용하여 열처리시스템에 훈증(Phosphine), 대기조성(CO2), 규조토를 복합처리하여 방제 시간을 단축하거나 방제 온도를 낮추고자 연구를 진행하였다. 4종 해충 각각에 대해서 상온(25℃) 및 45℃ 조건으로 Phosphine, CO2, 규조토를 각각 처리한 경우 처리농도가 높아짐에 따라서 사멸시간이 단축됨을 확인하였다. 이 경우 상대적 Phosphine과 규조토의 해충 사멸 상승효과가 CO2보다 큰 것으로 나타났다. 또한 거짓쌀도둑거저리에 대해서 열(40, 45℃), Phosphine(20, 50ppm), CO2(2, 5, 10%), 규조토(0.2, 0.5, 1mg/L)를 각각 복합처리시 40℃조건에서는 사멸 시간이 72시간(40℃ 단독처리)에서 3~6시간(40℃+Phosphine+CO2+규조토 복합 처리)으로, 45℃조건에서는 24시간(45℃ 단독처리)에서 1~3시간(45℃+Phosphine +CO2+규조토 복합처리)으로 단축되었다.

해양유류오염사고가 발생한 경우에 필요한 모든 방제자원을 사전에 확보하고 사고에 대응하는 것이 가장 효과적이지만 현실적으로는 한계가 있는 실정이다. 그러므로 대규모 유류오염사고에 대비하여 유류오염으로 피해를 입게 되는 오염지역의 어선을 활용하는 방안이 중요한 대안이 될 수 있다. 미국 등 선진국에서도 지역 어선을 이용한 임시방제정 프로그램이 개발되어 운영되고 있는 사례를 찾아볼 수 있다. 본 연구는 국내 소형어선에 적합한 기름방제용 스위핑 암 시스템을 검토하였다. 모델로 선정된 소형 선박은 연안유자망어선 및 연안복합어선으로 2.5~3.5톤, 길이 8~9 m, 폭 2.5~2.8 m, 마력 200~250 HP, 선질 FRP인 어선이다. 개발된 장치는 모델 선박에 간편하게 장착할 수 있고 이동이 가능한 구조로 설계되었다. 조립 및 분해를 쉽게 하기위해 각 부품의 무게를 10 kg 이하로 구성함으로써 현장 실용성을 높였다.

본 연구는 친환경적이며 효과적인 시설내 가루이 예방 및 방제를 위해 이류체 포그시스템을 이용하여 올레산을 분무할 때, 올레산의 적정농도를 구명하고 3회 처리시 방제가를 조사하기 위해 수행되었다. 올레산의 적정농도 실험은 부여토마토시험장 단동형 플라스틱온실에서 공시품종으로 도태랑골드를 사용하여 수행했고, 올레산의 3회 처리시 방제가에 대한 실험은 경기도농업기술원 벤로형 유리온실에서 공시품종으로 로쿠산마루를 사용하여 수행했다. 적정농도 실험은 무처리구를 대조구로 하고 올레산 2000ppm과 4000ppm을 각각 처리하고 가루이의 밀도를 조사했다. 3회 처리 실험은 화학살충제 처리와 동일하게 올레산 2000ppm을 2일 간격으로 3회 처리하고, 2일 후에 방제가를 조사했다. 이류체 포그시스템은 실험기간동안 올레산을 처리하지 않을 때에는 오전 8시부터 오후 5시까지 온도가 25℃ 이상이거나 습도가 75% 이하로 내려갈 때 180초 작동 후 30초 휴식을 반복하여 작동했고, 올레산을 처리했을 때에는 오전 11시부터 오후 5시까지 동일한 조건으로 작동했다. 올레산의 농도실험에서는 2000ppm에서 81.6%, 4000ppm에서 93.6%의 방제가를 나타냈다. 즉, 농도를 높게 처리할수록 가루이의 밀도는 크게 감소했다. 올레산 3회 처리 실험에서는 2000ppm을 3회 처리했을 때, 농약등록 기준보다 높은 85.8%의 방제가를 나타냈다. 따라서 올레산을 2000ppm 이상 3회 처리하는 것이 친환경적인 가루이의 예방 및 방제에 매우 효과적인 것으로 나타났다.

토마토 시설재배에서 고온기에 온습도를 조절할 목적으로 사용되는 이류체 포그시스템이 가루이 방제에 미치는 효과를 알아보고, 이를 활용한 효과적이고 친환경적인 가루이 예방 및 방제 방법을 모색하기 위해 총 2회에걸쳐실험을수행하였다. 1차실험에서는 포그처리의가루이 방제 효과를 구명하였고, 구역별가루이 분포를조사하였다. 2차실험에서는 이류체 포그시스템이가루이의 수직분포와 운동성에 미치는 영향 및 방제효과를 검증하는 실험을 수행하였다. 1, 2차 실험에서 이류체포그시스템이 가루이의 개체수와 운동성을 감소시키는 효과가 인정되었다. 시설 내에서 가루이는 출구에서 먼쪽의구역에높은 밀도로 분포하며, 이류체 포그시스템을 작동하였을 때 가루이의 수직분포가 달라지는 것이 조사되었다. 따라서 이류체 포그시스템을 가루이의 예방및방제에 사용하되, 밀도가 높은구역의기주식물 중상부에 황색점착트랩을 설치하여 가루이를 더욱효과적으로 방제할수있을 것으로사료된다.

본 연구는 이류체 포그시스템과 천연물을 이용하여 효과적이고 친환경적인 가루이 예방 및 방제 방법을 구명하기 위해 수행되었다. 실험은 단동형 플라스틱하우스에서 공시품종으로 비타미니를 사용하여 총 4회 수행되었다. 1차 실험에서는 별도의 습도조절 없이 이류체 포그시스템을 작동하였다고, 2차 실험에서는 이류체 포그시스템으로 습도를 70% 이상으로 제어하였다. 3차 실험에서는 이류체 포그시스템으로 1.5mg/L Neem Oil을 분무처리하였고, 4차 실험에서는 2mg/L 농도의 Oleic acid를 분무처리하였다. 1차 실험에서 분무처리구의 가루이의 밀도는 크게 감소하였다. 2차 실험에서는 1차 실험보다도 분무효과가 더 크게 조사되었다. 이를 통해 습도를 높게 관리하여 미세수분입자의 양이 많고 또한 오래 공중에 머물게 하는 것이 가루이 방제에 더욱 효과적인 것으로 판단되었다. 3차 및 4차 실험에서 Neem Oil과 Oleic acid의 방제효과는 78%와 76.4%로, 분무만 했을 때의 53%보다 큰 효과를 나타내었다. 따라서 가루이 방제에 화학 살충제 대신에 이류체 포그시스템을 이용하여 두 가지 천연물을 사용하는 것이 매우 좋은 방법이며, 특히 저렴한 Oleic acid를 이용하는 것이 경제적인 것으로 사료된다. 또한 평소에 이류체 포그시스템으로 온도와 습도관리를 하다가, 약제방제시 이류체 포그시스템을 이용하는 것이 악성 노동력 감소, 환경친화성, 생산성 증대 등에 기여하는 방안이 될 것으로 사료된다.

토마토 시설재배에서 고온기에 온습도를 조절할 목적으로 사용되는 이류체 포그시스템을 이용한 온습도 조절이 가루이 방제에 미치는 영향을 알아보고자 연구를 수행하였다. 분무를 시작한 지 일주일 이내에 가루이의 개체수가 무처리구에 비해 약 87% 감소하였다. 온실의 일일평균기온은 이류체 포그시스템을 설치한 분무구에 서 2℃ 정도 낮았다. 일일평균습도는 분무구에서 약 3~4% 높았다. 단, 온도나 습도의 차이로 분무구에서의 효과를 설명하기에는 어려움이 있었다. 저압분무 노즐에서 발생한 음향의 효과를 검증하기 위해 물을 제외하고 공기만 분사한 결과, 가루이의 생육에는 아무 영향이 없는 것으로 나타났다. 따라서 분무구의 효과는 노즐에서 뿜어져 나오는 미세수분입자가 가루이와 접촉하여 가루이의 생육을 억제한 것으로 판단된다.

HNS 물동량의 증가와 국내 및 국제적 오염사고 위험성 인식을 바탕으로 국내외적으로 HNS 안전관리에 대한 관심이 높아 지고 있다. 국제적으로 OPRC-HNS 의정서 채택을 계기로 해양선진국들은 HNS 해양사고에 대한 법률 기반을 마련하고, 긴급방제 계획을 마련하여 대비·대응 시스템을 구축하고 있다. 국내에서는 해양환경관리법에서 HNS에 대한 방제규정을 마련하여 긴급방제계 획을 통해 구축된 대응 시스템의 현황과 문제점을 살펴보고 해양선진국들의 사례를 살펴 국내 HNS 방제시스템의 개선안에 대해 연 구하고자 한다.

해안방제지원시스템은 방제정보 데이터베이스, GIS1) 데이터베이스 등을 기반으로 하여 오염사고별 오염상황 및 자원 모니터링, 통계 관리, 상황관리 등을 체계적으로 지원하는 시스템이다. 허베이스피리트호 오염사고 시 지자체의 해안방제능력이 문제점으로 지적됨에 따라 방 제총괄 책임기관인 해양경찰청에서 지자체의 부족한 해안방제기술을 지원하기 위하여 방제 선진국에서 운용중인 시스템을 벤치마킹하여 우리 나라 실정에 맞게 개발하고 있다. 시스템은 2011년에서 2013년까지 3년에 걸쳐 개발될 예정이며 시스템 개발이 완료되게 되면 오염사고별 오 염상황 및 자원 모니터링, 통계관리, 상황관리 등을 하나의 통합된 시스템을 통해 방제조치기관 간의 방제정보를 공유하게 되어 해안방제의 실 행력을 높일 수 있으며 해양환경과 경제적 가치를 고려한 효율적인 방제조치를 실시할 수 있어 방제방법 선택과 방제종료기준 선정을 두고 이 해당사자간의 소모적인 논쟁을 방지할 수 있을 것으로 기대된다.

유류오염사고 해안방제시스템 구축을 위한 해안 구획분할을 연구하였다. 해 안 구획분할은 유류오염사고 발생시 오염피해평가, 방제 및 복원방법 선택, 방제전략 수립, 방제종료기준 선정 등을 위한 해안특성 정보 데이터베이스 구축을 위한 기본 단 위 구역 선정에 활용된다. 외국 사례의 검토를 통하여 체계적인 해안 구획분할 방안을 연구하고, 국내 적용을 위한 주요 검토사항을 제시하였다. 또한 해안 구획분할 적용에 있어 고려해야할 해안 특성요소를 검토하고 해안 특성요소를 반영할 수 있는 해안 구획 분할 방안을 제시하였으며, 분할된 해안 구획의 특성과 최적 방제방법을 연계할 수 있 는 방안을 연구하였다. 해안 구획분할 연구는 해안방제의 기초자료로 활용될 수 있으 며, 해안방제를 위한 정보시스템 구축에 기본 데이터베이스 단위로 적용될 수 있다.