군 사격장 산불 대응을 위한 소화액 스프레이 투하 Drone Prototype 제안 (Proposed Fire Extinguishing Liquid Spray Drop Drone Prototype to Prevent and Respond to Wildfire at Military Shooting Range)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 25권 / 10호 / 903 ~ 913페이지
· 저자명 : 이광성, 남현우, 김승한, 진주완

초록

본 논문에서는 군 사격장에서 발생하는 산불에 신속하고 정확하게 대응하기 위해 드론을 활용한 '소화액 스프레이 투하 모듈'을 개발하고 그 적용 가능성을 확인하였다. 군 사격장은 불발탄 및 지뢰로 인해 육상 인력의 접근이 제한되고, 헬기의 경우 출동 체계가 복잡하며 야간 운용이 어려워 초기 대응 시스템의 필요성이 강조된다. 이를 해결하기 위해 개발된 모듈은 10개의 소화액 스프레이를 탑재하고 있으며, 투하 시 락핀이 분리되고 고무줄의 탄성으로 6방향으로 소화액이 분사되는 구조를 적용하였다. 또한, 지상에 고정된 상태에서 2m 범위 내에서 집중 분사가 가능함을 확인하였다. 실험에서는 20m, 30m, 40m의 고도에서 2m x 2m 범위 내 투하 정확도를 테스트하였고, 드론의 호버링 성능과 모듈 작동 상태도 평가되었다. 그 결과, 소화 면적을 제외한 모든 항목에서 목표치를 달성하였다. 이를 통해 군 사격장에서 발생하는 산불의 초기 진화와 확산 방지에 있어 화재 지점에 대한 정확한 투하와 스프레이의 실효성이 입증되었다. 향후 연구에서는 소규모 이상의 화재 시 소화액 스프레이의 중첩 투하를 통한 집중 진화 실험이 필요하며, 평지 이외의 다양한 군 사격장 환경에서의 투하 실험도 요구된다. 또한, 드론에 최적화된 소화 장비 및 소화 약제의 개발이 필요하다.

영어초록

This paper presents the development and feasibility of a "fire suppressant spray-dropping module" using drones to respond rapidly and accurately to wildfires in military shooting ranges. In these areas, ground personnel deployment is limited because of unexploded ordnance and landmines, and helicopters face operational challenges, particularly at night. Therefore, an effective early response system is essential. The module carries 10 fire suppressant sprays, released by separating a lock pin and using rubber band elasticity to spray in six directions. After dropping, the module is fixed to the ground using a pin, allowing focused spraying within a two-meter radius. Four drop tests were conducted at altitudes of 20 m, 30 m, and 40 m to evaluate the drop accuracy while assessing the hovering performance and module operation of the drone. The results confirmed the successful drops within the target range, achieving 100% in all areas except spray coverage. This paper reports the potential of the module for initial fire suppression and residual fire removal in military shooting ranges. Future research should include testing overlapping spray drops for larger fires and experiments in more varied environments, as well as the development of optimized fire suppression equipment and agents for drone operations.

참고자료

· 없음