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강동현(Dong Hyeon Kang),이시영(Si Young Lee),김종구(Jong Koo Kim),박민정(Min Jung Park),손진관(Jin Kwan Son),윤성욱(Sung-Wook Yun),안세웅(Se Woong An),정인규(In Kyu Jung) (사)한국생물환경조절학회 2017 생물환경조절학회지 Vol.26 No.3
접수 및 대목 줄기의 회전 절단으로 인한 접목 불량발생 가능성에 대한 문제점을 해결하기 위하여 수학적 분석 및 고속카메라를 이용하여 실측한 결과 칼날 회전반경 50㎜이고 줄기직경이 5㎜ 일 때, 깊이는 0.11㎜인 것으로 계산되어 줄기부 곡면 절단에 따른 문제는 없을 것으로 사료된다. 또한 접목시스템에서 모종 줄기를 잡는 그립퍼의 최적 형상 설계를 위하여 실시한 모종 줄기 압축시험 결과 대목의 경우 0.8㎜ 이상, 접수의 경우 0.6㎜ 이상의 범위에서 줄기부를 압축 할 경우 이전 형상으로 완전히 복원되지 않는 것으로 조사되어 그립퍼 형상 설계 시 그럼퍼 간격 결정에서 고려해야 할 것으로 사료된다. 또한 접목시기인 토마토 모종의 경우 줄기의 휨이 평균 10도 전후 인 것으로 조사되어 접목불량이 발생할 가능성이 있으므로 이를 개선하기 위한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다. 최적핑거 형상시험에서는 모서리핑거 형상이 핑거간 거리 조정을 통해 정확한 중앙점을 잡을 수 있는 것으로 조사되었다. 핑거간 거리는 접수와 대목에 대해 각각 2.5㎜와 3.0㎜로 설정하고 신축성 있는 재질을 이용하여 1㎜ 두께로 코팅을 하면 대부분의 모종 줄기를 상처없이 파지 할 수 있을 것으로 조사되었다. This study was conducted to improve the insufficiency of fruit vegetable grafting system developed by National Institute of Agricultural Sciences, Rural Development Administration. When the rotary blade cut the stem of scions and rootstocks, the grafting failure at curved cutting surfaces happened. The cutting depth of a tomato seedling by a rotated cutter was calculated 0.11 ㎜ even when the cutting arm length and the maximum stem diameter were 50 ㎜ and 5 ㎜, respectively. Mathematical analysis and high-speed photography showed that there was no problem by cutting in straight the stem of scions and rootstocks. The compression test of seedling stems to design the optimal shape of gripper showed that stems were not completely restored when they were compressed above 0.8 ㎜ and 0.6 ㎜ in case of rootstocks and scion, respectively. This study found that the bending angle of stem of tomato seedlings at the grafting period was 10 degree on average. The optimal gripper finger was the edge finger type which could be precisely set center point by adjusting the distance between fingers. In addition, it was found that most of seedling could be grasped without damage when the finger-to-finger distances is set to 2.5 ㎜ for scion and 3.0 ㎜ for rootstocks and finger are coated by 1 mm-thick flexible material.
강동현 ( Donghyeon Kang ),이시영 ( Siyoung Lee ),박민정 ( Minjeong Park ),김종구 ( Jonggoo Kim ),윤성욱 ( Sung-wook Yun ),손진관 ( Jin Kwan Son ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2
작물재배 환경의 변화 등으로 인해 최근 공정육묘 농가는 크게 증가하고 있다. 특히 접목작업은 최근에 토양환경 및 우수한 작물을 재배하기 위하여 국내외에서 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 이유로 농촌진흥청에서는 기 연구되었던 반자동 접목시스템에 모종을 자동으로 공급하는 시스템에 대한 연구를 수행하였다. 국내 육묘장에서 주로 이용하는 접목방법은 집게를 이용한 합접 방식으로 수행하고 있으며, 합접 방식은 박과모종과 가지과 모종에 대해 방법이 차이가 있다. 박과모종은 주로 단근 편엽합접방식을 이용하고, 가지과 모종은 합접방식을 이용한다. 따라서 모종을 자동으로 공급하기 위해서는 박과 및 가지과에 대한 접수와 대목모종을 공급할 수 있도록 4가지의 장치가 필요하다. 본 연구에서는 가지과대목을 공급하기 위한 장치를 개발하고 그 성능을 분석하였다. 개발된 대목공급장치는 트레이를 이송시키는 트레이 이송부, 모종을 잡는 그립부, 모종을 접목시스템으로 이송시키는 직선이송부, 이를 제어하는 제어부고 구성되어 있다. 트레이 이송부는 컨베이어를 통해 이송되는 트레이의 하단부를 센서를 이용하여 인식하여 정확하게 정지하도록 하였고, 그립부는 실린더를 이용하여 트레이 상단으로 돌출되어 있는 모종의 줄기부를 잡을수 있도록 하였다. 또한 직선이송부는 트레이의 각 셀간 거리 및 개수를 입력하면 셀 중심에서 정지하여 그립부가 모종을 잡을 수 있도록 하였다. 제어부는 접목시스템과 통신을 통해 모종 공급장치의 모종 공급위치 정지에 도착신호를 송출하면 접목시스템에서는 모종 잡고, 접목시스템에서 완료신호를 송출하면 다음 모종을 잡기위해 이동하도록 시스템을 구성하였다. 개발된 대목공급장치의 성능시험을 위하여 50, 72, 105, 128공 트레이에 대하여 정확한 위치 정지시험을 실시한 결과 정확한 위치에서 그립퍼가 정지하는 것으로 조사되었다. 또한 접목시기인 모종에 대해 대목 공급장치를 이용하여 모종 취출시험을 실시한 결과 뿌리돌림이 완전치 않은 50, 72공 트레이의 경우 상토부가 깨지는 현상이 발생하여 대목 육묘 시 105공 이상의 트레이를 이용하거나, 종이포트를 이용하여야 할 것으로 조사되었다. 개발된 대목공급장치와 접목시스템을 이용하여 모종 전달 시험을 실시한 결과 그립부에서 취출된 모종을 정확히 전달되는 것으로 조사되었다.