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 4차 산업혁명 핵심기술_드론 스마트 농업[박광호ㆍ심철규]   
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저자 박광호ㆍ심철규
ISBN 979-11-5610-941-9 (93520)
발행일 2021년 3월 5일
판형정보 152*224(신국판)
페이지 360쪽
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 EA
 
드론이용 농업에 대한 기초 지침서

4차 산업혁명 시대 핵심기술이며 가장 널리 상용화되고 있는 기술이 드론이다. 드론을 가장 많이 이용하고 있는 산업 분야는 농업이며 벼농사이다. 연중 드론을 활용한 이모작(벼농사와 맥류 ㆍ 사료작물) 논농업 플랫폼도 나왔다. 

광학 센서, GPS, 5G, 자율주행, 레이저, 메카트로닉스, 지능형 드론, AI 로봇, 빅데이터, IoT, ICT 등이 융․복합되어 빅데이터 기반 심층학습(deep learning), 기계학습(machine learning), 알고리즘(algorithm) 시스템으로 농작업을 하는 스마트 농업시대가 오고 있다.

스마트 농업 시대 농부(farmer)는 인간이 농작업에 직접 참여하는 노동자가 아닌 시스템을 관리하는 시스템 매니저(SM, system manager)이다. 청년들이 스스로 참여하는 스마트팜(시설농업), 스마트필드(노지)농업 비즈니스도 새롭게 만들어지고 있어 국내외 스마트 농업에 대한 관심도 매우 뜨겁다. 특히 미래 유망산업이 농업으로 알려지고 있는 이유는 인구증가와 고령화, 농경지 감소, 환경보전, 친환경 유기농 안전안심 먹거리, 탄소배출과 기후변화, 에너지(물, 화학비료, 농약, 유류 등) 사용 절감으로 사람과 환경을 생각하는 농업이며 혼자서도 규모화 정밀 스마트 농업이 가능한 시대이기 때문이다.

다가오는 미래 지능형 드론시대에는 자동차처럼 대다수 국민이 조종자격을 취득해야 하는 시대가 올 것이다. 비교적 안전하고 손쉬운 농산업분야뿐만 아니라 물류(택배), 이동(taxi) 및 수송 수단, 재해재난(소방, 인명구조, 피해지역 탐사 등), 각종 통계조사, 사진과 영상, 문화 예술 스포츠 분야, 시설물 관리(하수구, 송유관, 전주와 전선, 철탑, 교량), 제반 수리(지붕, 도로, 댐), 청소(고층빌딩 유리) 등 그 응용 분야는 크게 늘어날 것이다.

특히 농업농촌 고령화와 청년 여성 귀농귀촌인의 농산업 진입과 팬데믹 이후 농촌인력 확보 및 비대면 농작업에도 드론의 역할에 기대가 되고 있다.
박광호
국립 한국농수산대학 교수
(사)한국직파농업협회 이사장
(사)한국농업무인헬기협회 회장 역임
대한민국 농업과학기술상(농림부장관, 2002)
대한민국 근정포장(대통령, 2005)
대산농촌문화상 수상(농업기술개발 부문, 2011) 
농업기술대상 공로상(농촌진흥청장, 2020)
국제미작(벼)연구소(IRRI, International Rice Research Institute)에서 레이저ㆍ메카트로닉스ㆍ정밀기기ㆍGISㆍ정밀화학의 농업적 이용 연구를 시작으로 현재까지 이 분야 R&D 및 국내외 기술보급을 하고 있다.
주요 저서로는 󰡔벼재배공학󰡕, 󰡔스마트 AI 농업󰡕, 󰡔무인헬리콥터 영농공학󰡕 등이 있으며 농업용 드론 종자 및 입상제제 살포장치 개발ㆍ무인비행장치(드론)를 활용한 식물병해충 예찰 시스템 연구 등을 하였다.
드론ㆍ농업무인헬기의 연중 논농업 이용 플랫폼을 구축하여 이모작(벼-조사료ㆍ맥류) 농작업에 적용하고 있다.


심철규 
UFO Astronaut Inc. 대표이사
AI 기반의 작물생육모니터링 솔루션(관련 특허출원 국내 3건, 해외 1건) 개발
라이다를 활용한 전력 송전선 점검 프로그램 개발
행정안전부 보안평가 및 드론 전문위원
국토교통부 교통안전공단 초경량비행조종장치 교관
환경부 인가 (사)녹색전국연합 드론지원사업단장
국방부 육군 소령예편
글로벌 스마트팜 프로젝트 참여(호주 / 2019∼)
빅데이터와 드론을 활용한 데이터 기반의 인공지능 모니터링 솔루션을 개발하였으며, 농림축산식품부 농림축산검역본부 R&D 과제 ‘UAV(드론)를 활용한 작물생육모니터링 시스템’을 과수 화상병을 대상으로 연구하였다. 노지팜(경종작물)ㆍ골프장 잔디 등의 병해충과 생육 모니터링을 연구하면서 AI 기반의 모니터링 시스템을 개발하여 지속적으로 드론의 농업적 비즈니스 모델을 적용하고 있다.
Chapter 1 서  론
1. 드론의 발달사 
2. 드론의 농업적 이용 필요성 
3. 드론산업 현황 
4. 드론 시장 규모 및 전망 
5. 인류사ㆍ벼농사와 천지개벽 

Chapter 2 농업 드론의 이용 분야 
1. 병해충 방제작업 
2. 벼 직파 
3. 제초제 살포 
4. 화학비료 살포
5. 사료작물 파종 
6. 병해충 예찰 
7. 작황조사 
8. 드론이용 벼 재배기술 최적화 모니터링 시스템 
9. 농업통계자료 조사, 재해조사, 미세먼지 조사 
10. 과채류 수분작업 
11. 방역작업 
12. 산불예방 및 방재 
13. 조류, 야생동물 퇴치 등 
14. 우리나라 벼농사 A to Z
 
Chapter 3 농업 드론 
1. 드론의 비행원리와 이론
 
Chapter 4 농업 드론의 조종기술 
1. 농업 드론 조종사의 기본소양 
2. 농업 드론 기종별 사양 및 제원 
3. 드론 살포장치의 종류와 실제  
4. 정밀방제와 중첩도 분석 
5. 조종자 숙련도 평가분석 I 
6. 조종자 숙련도 평가분석 II 
7. 조종작업 정보공유 시스템 
8. 자율(자동)비행 및 농작업 시스템 
9. 벼농사 방제기 문제점 비교 
10. 군집드론 이용 방제 시스템 
11. 드론이용 방제작업 현황 

Chapter 5 농업 드론의 안전운용 
1. 농업 드론의 관리규정과 제도 
2. 농업 드론의 안전작업기준 
3. 작업 전후 안전사고 예방과 주의사항 
4. 농업 드론의 안전방제지도 작성요령 
5. 드론 사고 인식 기술 
6. 조종작업 장애물 인식 시스템 I 
7. 조종작업 장애물 인식 시스템 II
 
Chapter 6 농업 드론의 유지관리
 
1. 드론 유지관리 
2. 무인항공살포기에 대한 준비사항
 
Chapter 7 농업 드론이용 살포가능 농자재 
1. 작물보호제(등록 농약)  
2. 친환경 제제  
3. 화학비료  
4. 무인헬기이용 방역 소독제 1(구제역ㆍAI) 
5. 종 자 

Chapter 8 항공방제 살포비행의 주의사항 
1. 주의사항 

Chapter 9 농업 드론 영농사례 
1. 벼농사 병해충 방제작업 
2. 벼 직파재배 
3. 논 제초제 살포작업 
4. 벼 수확 전 사료작물 파종작업 
5. 논농업(이모작) 드론이용 플랫폼 개발 및 보급 
6. 국외 활용사례 
7. 국내 활용사례 

Chapter 10 드론직파 (담수직파)  기술 
1. 드론직파 매뉴얼 
2. 환경 친화적 스마트 우렁이농법 가능성(드론직파) 
3. 논 선정 
4. 품종 선택 
5. 논준비 
6. 종자준비 
7. 드론직파 파종량 실제의 차이 및 비교
8. 종자철분코팅 
9. 파종작업 
10. 비료주기 
11. 물관리 
12. 적정 입모수 조사 및 확인하는 방법 
13. 잡초방제 
14. 앵미(잡초성벼) 방제 
15. 병해충 방제(직파 vs 이앙재배 비교) 
16. 재해 저항성(직파 vs 이앙재배 비교) 
17. 드론직파(담수직파) 농가 사례(롤모델) 
18. 조사료 드론파종 매뉴얼
 
Chapter 11 국외 농업 드론이용 현황 
1. 일본 
2. 미국 
3. 호주 
4. EU 
5. 중국 
6. 글로벌 기술동향  

Chapter 12 농업 드론의 발전 방향 
1. 농업 드론의 발전방향 
2. 기후변화에 따른 식량안보 위기와 드론 데이터 활용 
3. 해외 스마트팜 환경과 진출을 위한 노력들 
4. 드론이용 데이터 기반 노지 스마트 농업 적용성
 
Chapter 13 부록 
부록 1_무인항공기(드론ㆍ농업무인헬기) 이용 살포가능 등록작물보호제(농약, ULV) 
부록 2_초경량비행조종장치 운용 Q&A - 항공안전법
드론산업은 향후 차세대 배터리(수소연료전지, 광전지) 산업의 발전으로 비행시간과 탑재용량산업의 발달로 크게 성장할 것이다. 이에 대비하여 국내 대학에서는 드론 교과과정과 자격증 교육을 하고 있으며 참여 대학도 점차 늘어날 것이다.
이 책은 드론이용 농업에 대한 기초 지침서로 그림과 텍스트 중심으로 쉽게 설명되어 있어 드론을 이해하고 공부하는 입문자의 이해를 도울 것이다.

 

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