[논문]전작용 붐방제기의 분무 특성

김영주; 김은수; 이채식; 이중용

문제 정의

붐의 압력이 증가함에 따라 각 붐에서 분무되는 유량의 변화를 알아보기 위한 실험을 실시하였다. 그림 9는 각 노즐에 호스를 연결하고 좌, 우, 중앙 세 구간에 대한 유량의 합을 각각 구 한 결과이다.
그림처럼 좌회전을 할 경우, 좌측붐은 직진 때보다 살포면적이 줄어들어 좌우 살포면 적이 최고 4배까지 차이가 난다. 회전 반경에 따른 좌, 우, 중앙붐의 살포면적의 비율을 측정하기 위한 실험을 하였다.

가설 설정

3. 회전반경이 3.9m일 경우. 최대 살포량 비율은 3.

제안 방법

1. 전작용 붐방제기의 분무입경, 분무량, 분무각, 압력강하 등 분무특성을 분석한다.
노즐부에 부착된 선형노즐(TIP 9503, SS사)의 분무입경을 측정하기 위하여 분무입경 측 정기 (Droplet And Particle: Sizer Series 2600c, MALVERN)를 사용하였으며, 압력 수준은 2기압에서 107| 압까지 2기압씩 증가하여 5수준으로 하고 압력 수준마다 40cm, 60cm, 80cm, 100cm의 분사거리에서 3회 반 복하여 체적중간지름(Volume Median Diameter, VMD)를 실험하였다. 체적 중간지름은 방제기계에서 사용하는 대표적인 평균입도로서 시료로 채취된 입자를 크기순으로 나열하여 체적을 더해갈 때, 전체 체적의 1/2가 되는 순 간의 입자의 직경을 뜻한다.
이에 본 연구는 전작용 붐방제 기의 분무입경, 분무량, 압력강하 등 분무특성을 분석하였다. 또한 회전반경에 따른 살포면 적 변화를 파악했다.
압력측정은 지침식 압력계와 압력센서를 사용하였다. 먼저 지침식 압력계가 1 기압을 나타낼 때 압력센서를 이용하여 정확한 압력을 측정하고, 페트병을 사용하여 분무량 을 측정하였다. 압력을 증가시켜면서 분무량을 같은 방법으로 측정하였다.
방제시스템에서 각 붐의 분무량이 붐의 압력에 따라 어떻게 변화하는지 를 알아보기 위하여 그림 5와 같이 6 개의 노즐에 호스를 연결하여 분무된 물을 페트병을 이용하여 30초간 4회 반복 측정하여 분무량의 평균치를 구하였다. 이 실험에서는 압력센서는 그림 5에서 화살표 로 표시된 4곳(우측붐 2곳, 신축붐 2곳에 설치하였다.
유체가 흐르는 관에서는 단면적의 변화나, 굽힘(Bend) 등에 의한 압력손실이 발생하게 된다. 방제시스템의 각 부에서 압력강하를 분석하기 위해 분배변에 3곳, 좌측과 우측 붐에는 4 곳씩, 중앙붐은 1곳에 압력센서를 설치하여 각 붐의 압력변화를 실험하였다. 분무압력은 분 배변 입구의 압력이 1.
붐 전체의 분무특성을 알아보는 실험과 함께 노즐의 분무특성을 알아보기 위해 그림 4와 같이 실험 장치를 구성하여 분무압력에 따른 노즐의 분무량을 측정하였다. 측정은 30초 동안 3회 반복하였다.
005V 이내에서 유지되도록 붐방제기를 회전시켰다. 붐방제기를 왼쪽으로 가장 많이 돌렸 을 때부터 오른쪽으로 가장 많이 회전시켰을 때까지 0.1V 간격으로 바퀴자국이 정원（正圓） 이 될 때까지 반복하여 실험하였다. 이때 방제기의 속도는 1.
먼저 지침식 압력계가 1 기압을 나타낼 때 압력센서를 이용하여 정확한 압력을 측정하고, 페트병을 사용하여 분무량 을 측정하였다. 압력을 증가시켜면서 분무량을 같은 방법으로 측정하였다.
1V 간격으로 바퀴자국이 정원（正圓） 이 될 때까지 반복하여 실험하였다. 이때 방제기의 속도는 1.7km/h（저속 2단）로 운전하면서 실험하였으며, 지면에 표시된 바퀴자국의 원지름을 측정하여 그 절반（반지름）을 회전반경으 로 삼았다.
우리나라에서 지금까지의 붐방제기에 대한 연구는 주로 수도작용을 중심으로 이루어졌으 며 전작용 붐방제기에 대한 체계적인 연구는 부족한 편이다. 이에 본 연구는 전작용 붐방제 기의 분무입경, 분무량, 압력강하 등 분무특성을 분석하였다. 또한 회전반경에 따른 살포면 적 변화를 파악했다.
회전반경 실험은 타이어 바퀴자국이 선명하게 표시되는 운동장에서 측정하였다. 회전반경을 일 정하게 유지하기 위해 회전각 센서의 출력전압 을 기준으로 하였다.
회전반경 실험은 타이어 바퀴자국이 선명하게 표시되는 운동장에서 측정하였다. 회전반경을 일 정하게 유지하기 위해 회전각 센서의 출력전압 을 기준으로 하였다. 핸들을 일정한 각도로 돌려서 그때 회전각센서의 출력전압을 읽고 그 값이 ±0.

대상 데이터

방제시스템에서 각 붐의 분무량이 붐의 압력에 따라 어떻게 변화하는지 를 알아보기 위하여 그림 5와 같이 6 개의 노즐에 호스를 연결하여 분무된 물을 페트병을 이용하여 30초간 4회 반복 측정하여 분무량의 평균치를 구하였다. 이 실험에서는 압력센서는 그림 5에서 화살표 로 표시된 4곳(우측붐 2곳, 신축붐 2곳에 설치하였다.

성능/효과

1. 선정한 노즐(Tip9503)에 대해서 압력수준마다 분사거리를 달리하여 체적중간지름을 구 한 결과 분사거리가 60cm에서 분무입경이 작게 나타났으며 10기압에서는 분무입경이 151.7 ㎛였다.
2. 분배변에서 같은 압력으로 분무압으로 보내더라도 붐의 각 구간에서 압력 차이를 보였 으며 중앙붐의 압력이 가장 높고 좌측붐의 압력이 가장 낮았다. 분무압력의 차이는 분무량 의 차이를 유발하므로 분배변에서는 호스의 길이 차이를 고려하여 각 붐에 해당되는 밸브의 개도를 조정한다면 붐의 모든 위치에서 균일한 압력을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.
따라서 비산의 위험성이 적고 작업폭이 넓기 때문에 포장능률 도 높다. 또한 방제작업에 영향을 미치는 방제속도, 살포폭, 분무량, 분무압 등을 최적으로 유지할 수 있는 자동제어 시스템을 채택할 수 있어 최적량의 농약을 균일하고 유효하게 살 포할 수 있다.
9m일 경우. 최대 살포량 비율은 3.7배의 차이가 나타났으며 이는 붐방제 기의 회전반경에 따른 좌우 붐의 분무량을 조절할 필요가 있을 것으로 판단된다. 회전반경 이 5.

후속연구

각 붐에서의 분무압력의 차이는 분무량의 차이를 유발하므로 분배변에서는 호스의 길이 차이를 고려하여 각 붐에 해당되는 밸브 의 개도를 조정한다면 붐의 모든 위치에서 균일한 압력을 얻을 수 있을 것이다.

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