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      • 밭농업 생력화를 위한 트랙터 부착형 복합기의 개발

        구영모 ( Y. M. Koo ),홍종근 ( J. G. Hong ),원용식 ( Y. S. Won ),석태수 ( T. S. Soek ),심성보 ( S. B. Shim ),남영조 ( Y. J. Nam ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2

        최근 지역 밭작물에 대한 생산과 소비에 대하여 관심이 높아지고 있다. 이는 안전하고 질 좋은 ‘로컬푸드’에 대한 관심과 맞물려서 기계화와 생력화가 절실히 필요하게 되었기 때문이다. 경운, 정지, 방제 등은 벼농사에서 사용하는 농기계를 대부분 사용하기 때문에 비교적 기계화율이 높으나 정식, 수확, 육묘, 선별 작업 등의 기계화율이 낮은 것이 현실이다. 또한 각 농작업이 개별적으로 기계화되고 있기 때문에 생력화에 기여하고 있지 못하고 있다. 따라서 각 단계별 작업기를 통합하여 일관화작업을 수행하는 복합기를 개발함으로써 밭농업의 생력화에 기여할 것으로 생각된다. 본 연구의 목적은 밭농업을 위한 일관화작업 복합기를 개발하고 생력화 효율을 분석하는데 있다. 밭작물은 작물의 종류, 지역 특색 등에 따라 재배 양식이 다양하므로 표준화하고 일관화하여 생력화할 필요가 있다. 밭작물의 작부형태는 평두둑과 둥근두둑으로 나눌 수 있고 평두둑의 폭은 120 cm (마늘, 양파 등)으로 표준화하였다. 평두둑은 경운정지-두둑성형-약액살포-시비-멀칭-파종/정식이 일반적이며, 둥근두둑은 약액살포와 시비를 제외할 수 있으므로 각 작업별 작업기 모듈의 교환이 용이하도록 설계 및 제작하는 것이 목표이다. 생력화작업 분석 결과 2.0 km/h의 작업속도에서 약 0.36 ha/h의 이론포장 능력을 갖으며 개별 작업기에 의한 누적시간에 비하여 복합기에 의한 작업시간을 70% 절감할 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구에서 개발하는 복합 작업기의 예상 무게는 자중 800 kg과 방제용액 300 kg 등 1100 kg 정도로, 국내 농가에서 가장 많이 보유하고 있는 48 kW (64 PS) 이하 급(카테고리 I)트랙터에 장착하여 사용할 경우 트랙터의 하중 전이에 영향을 미치게 되어 정적 동적 안정성에 영행을 미치게 되므로 안정성 검토 또한 행하여졌고, 트랙터 전면 부가중량(ballast)과 프론트 버켓 로더를 이용한 안정성을 유지할 필요가 있다.

      • 트랙터 부착형 복합기의 평두둑 작업동력 측정

        구영모 ( Y. M. Koo ),홍종근 ( J. G. Hong ),석태수 ( T. S. Soek ),심성보 ( S. B. Shim ),한정우 ( J. W. Han ),신진우 ( J. W. Shin ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2

        최근 지역 밭작물에 대한 생산과 소비에 대하여 관심이 높아짐에 따라 노동력 및 작업기간 절감을 위한 고효율 복합 작업기(BG-1200A, (주)불스)를 트랙터(DK753C: 55 kW)에 장착하고 동력측정기를 이용하여 평두둑 복합기의 소비동력을 측정하였다. 평두둑 복합기는 경운정지-두둑성형-약액살포-시비-멀칭-파종/정식이 동시에 가능하도록 설계 구성되었으며 이론작업능력은 0.36 ha/h로서 작업시간을 70% 절감할 수 있을 것으로 기대되었다.. 트랙터 부착형 복합기의 소비동력을 측정하기 위해 트랙터와 복합기 사이에 견인력측정 6분력계와 PTO 동력측정 토크미터를 설치하였고 스프라인의 회전속도(PTO 1단, 540 rpm)는 근접센서로 측정하였다. 육분력계의 6 로드셀에서 측정된 신호는 분력식에 따라 견인력(Ph), 수직력(Pv) 및 수평력(Ps)으로 계산되었고 각축에 생성되는 모멘트(Mh, Mv, Ms)를 계산하여 작업상태를 분석하였다. 견인력은 주로 토양의 다짐상태에 따라 영향을 받으며 125~800 kgf의 견인력에 대하여 소비동력은 0.5~0.9 kW 정도였다. 작업속도는 (L1, L2, L4, M1) 0.4-2.0 kph 범위에서 시행되었으며 작업속도가 증가함에 따라 절단피치(bite cm/rev)는 증가하고 로터리에 의한 단위 견인력은 감소하였다. PTO 동력은 경심 또는 토양조건에 따라 150~380 N.m정도로 측정되었으며, 로터리 경운과 펌프 구동에 사용되는 PTO동력(8.5~21.5 kW)이 소비동력의 대부분을 차지하였다. 수평축에 대한 모멘트(Ms)는-125~500 kgf.m 범위에서 분석되었고 진행방향의 견인력 분포에 의해 영향을 받거나 미쳤다. 800~1000kgf에 이르는 작업기는 견인력과 함께 작업중 트랙터 복합기 시스템의 정적 및 동적 안정성에 영향을 준다. 상부견인 또는 하부견인에 따라 부하의 위치와 크기가 변화되고 동력의 효율적 사용이 결정되므로 ‘스마트’ 복합기 연구에 기본이 되는 자료로 사용될 것으로 생각된다.

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