존폐위기의 개성공단

김중호(KIM Joongho, 金重浩) 신아시아연구소(구 신아세아질서연구회) 2013 신아세아 Vol.20 No.2

An ambitious ten-year-long Korean experiment, the Kaesong Industrial Complex (KIC), has now been frustrated by the increased level of inter-Korean conflict attributed to Pyongyang's rocket launches in April and December 2012 and third nuclear test in February 2013. On April 3, North Korea suddenly blocked the entrance to the KIC while leaving open the exit. On April 8, 2013, shortly after a visit by Kim Yang Geon, the Worker's Party Secretary for South Korea Operation, the KIC was announced temporarily halted. On April 26, seeing its citizens practically sieged in the KIC and hearing no response from the North, the South decided to evacuate the KIC and most of its citizens left the next day. On May 3, after settling accounts for wages and taxes owed to the North, the KIC finally fell into an abyss of silence. By combining North Korean labor with South Korean capital, the KIC seems to have promoted inter-Korean reconciliation and cooperation. However, the KIC's stability has been threatened by many constraints such as political turmoils at both the intranational and international levels as well as its own institutional underdevelopment. Despite its apparent influence over North Korean workers and markets. the impact of the KIC is evaluated to have been limited in inducing North Korean economic reform and openness. From a security perspective, the KIC was a source of concern that could limit South Korea's military options by raising the possibility of South Korean workers in the KIC being held hostage. On the other hand, however, the closure of the KIC costs a lot in terms of lost business opportunities and property, diminished chances of diplomatic engagement with the North, and betrayed hopes for peace. The only gain from the closure of the KIC is the lesson that the broken machine of cooperation should not be fed with oil but must be thoroughly replaced with a new engine.

압축 완화형 독자 엔진브레크 개발

이중희(Junghee Lee),김중호(Joongho Kim),이기라(Gira Lee) 한국자동차공학회 2011 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2011 No.5

Compression release engine brakes have been developed from separable type to integrated one by major brake suppliers and truck makers. The unique model called “Socket brake” is designed for cost and efficiency. The testing result shows that it is possible to get a comparable with a current production in its motion.

텔레핸들러 운전·조작부의 인간공학적 분석

홍성하 ( Sungha Hong ),최규홍 ( Kyu-hong Choi ),김중호 ( Joongho Kim ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.1

텔레핸들러 주요 사용자로 예상되는 한국인 50대 남성의 평균 인체지수 데이터를 적용하면, 최대작업영역 740mm(팔길이 556mm, 손길이 185mm 고려), 정상작업영역 425mm임. 이에 따라 운전석의 설계는 어깨관절 중심점에서, 정상작업영역에는 운전대, 주요 레버 등 작업 조작부를 350~425mm 거리에 배치함. 최대 작업영역에는 스위치 등 작업보조 조작부를 550~740mm 거리에 배치함. 작업의 효울성 및 편리성 측면에서 적용되는 최대면적은 반원 형태의 평면적 구간으로 정상작업영역 91,303mm2, 최대작업영역 90,163mm2 정도임. 이때 영역별로 배치되는 운전·조작 도구는, 정상작업영역에 운전대, 주요 작업레버, 좌석조정장치, 각종 지시등 조작레버 등이며, 최대작업영역에 작업 및 작업보조 스위치 등인데, 작업자가 인체지수에 맞게 최대 5% 범위에서 유격조절이 가능토록 설계함. 유지보수측면에서 OWAS 평가표에서 작업성 평가는 농업인 50대 남성 어깨높이 1,362mm 등 인체지수를 적용함. 유지보수 요소가 집중적으로 분포하는 본체 후차축 중심 748mm부터 흙밭이 커버 1,584mm 사이에 대해서 몸을 밀착한 상태에서 평가는 『가장 좋다 혹은 비교적 좋다』로 평가됨. 이는 대부분 작업이 정상작업영역(650∼1,500mm 범위)에 포함되는 것으로, 설계된 텔레핸들러는 수리·보수·점검 측면에서 운용에 문제가 없는 것으로 판단됨. 그러나 3점 히치 등의 탈부착에 허리를 굽히는 자세가 동반되나 지속·반복 작업이 아니고, 유지·보수 요소가 적음으로 종합적으로 는 문제가 없을 것으로 판단됨. 정상작업영역의 상한은 GL+1,500mm(팔꿈치 높이 +425mm), 최대작업영역 하한은 GL+650mm(팔꿈치 높이 -425mm)인데, 적용되는 기본개념은 다음과 같음.(본 결과물은 농림축산식품부의 재원으로 농림식품기술기획평가원의 지원(No. 318095-03)에 의해 이루어진 것임).

텔레핸들러의 안정성분석을 위한 작업모드별 수학식 모델링

홍성하 ( Sungha Hong ),최규홍 ( Kyu-hong Choi ),김중호 ( Joongho Kim ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.1

텔레핸들러 모델링은 4개 모드(주행, 붐 확장, 붐 확장 화물, 붐 화장 적재)로 구분하였다. 모드별 모델링은 첫째, 본체와 축소 붐의 무게중심 CGT와 CGB를 각각 구하고, 둘째, CGT와 CGB를 통합하여 시스템 무게중심(CGS)을 구하며, 셋째, 시스템의 전도각(ζS)를 예측하였다. 모델링은 세부적으로 본체 및 붐의 무게중심을 이용하여 시스템 무게중심을 구하고 전도 수학식을 도출하였다. 직사각 형태인 대칭형 붐의 무게중심은 다단의 붐 구성요소의 개별적인 무게중심의 합으로, 본체의 무게중심은 선행연구 식(1)∼식(3)으로 구하였다(Jang et. al., 1991, Hong et. al., 2017). 이에 따른 시스템 무게중심은 좌표 기준점을 기준으로 식(4)∼식(6)의 수학식(ISO/DIS, 2012)을 적용하였다. 각 모드별 수학식은 식(1)∼식(6)을 기준으로 응용하였다. 선행연구 전도식(7)로 분석결과, 스템 무게중심(CGS) 좌표(XS, YS, ZS)의 전륜축 방향 plus(+) 이동은 전도 최대값이 편각 90°(전도범위 70.76°∼77.97°), 최소값 편각 170°(전도범위 17.15°∼22°)에서 발생하였다. 시스템 무게중심(CGS) 좌표(XS, YS, ZS)의 아우트리거 차축 방향 minus(-) 이동은 전도 최대값이 편각 270°(전도범위 70.76°∼65.86°), 최소값이 편각 350°(전도범위 17.15°∼14.75°)에서 발생하였다(본 결과물은 농림축산식품부의 재원으로 농림식품기술기획평가원의 지원(No. 318095-03)에 의해 이루어진 것임). XT = ((WR2+WL2)×L1)/WT (1) YT = XT×cotδ-(WL2f1×(L1×cosδ+(r1-r2)×sinδ))/WT×sinδ (2) ZT = ((WR1×WL1)+WL2×(W1-W2)/2+WR2×(W1+W2)/2)/WT (3) XS = ((WT×XT)+(WB×XB))/(WT+WB) (4) YS = ((WT×YT)+(WB×YB))/(WT+WB) (5) ZS = ((WT×ZT)+(WB×ZB))/(WT+WB) (6) ζ = tan-1(((L0-XS)×W2+2YS×L0)/((ZS+r3)×(2L0×cosγ-W2×sinγ)+TH×(W2×sinγ-3XS×cosγ+2YS×sinγ))) (7)

텔레핸들러의 기술수준 및 시장 분석

홍성하 ( Sungha Hong ),최규홍 ( Kyu-hong Choi ),김중호 ( Joongho Kim ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1

텔레핸들러(telehandler)의 농업용 관련특허는 57건이 검색되었는데, 미국 35건(61.4%), PCT 13건(22.8%) 및 EU 9건(15.8%)이다. 이 중에서 핵심특허는 8건(US12339750(System for recovering or converting energy for equipment having a movable implement and method) 및 US11890 332; PCT008748; EU08794559.8; US12386565; EU08780222.9; PCT00 8704; US14088856(Extendable frame work vehicle))으로 효율향상과 구조·방법에 관한 것이 대부분이다. 또한 본체와 부착작업기 관련하여 제어 용이, 편리성·안정성, 비용절감 및 효율향상 등의 공백기술 개발은 충분할 것으로 판단된다. 2017년 세계 건설장비시장은 1,920억 USD인데, 주요 9개사에서 942.5억 USD(49.1%)를 점유하고 있다. 업체별로는 Caterpillar 266.4억 USD(13.9%), Kamatsh 192.4억 USD(10%), Hitachi 83억 USD(4.3%) 및 Volvo CE 78.1억 USD(4.1%) 순이며, 한국기업 Doosan Infracore 는 62.3억 USD(3.2%), 농기계 세계매출 1위 Deere 57.2억 USD(2.98%)를 점유하고 있다. 대수기준으로는 연간 89.4만 대가 공급되었는데, 북미 17.6만 대, 중국 14.7만 대, EU 13.3만 대, 일본 7.2만 대, 인도 5.4만 대 및 기타 21.5만 대 수준이다. 또한 L&H시장(lifting & handling equipment market)은 2016~2020 전망에서 3.5%, 이 중에서 텔레핸들러 시장은 CAGR 5.92% 성장을 예상하고 있다. L&H시장은 crane·lifting frame (18.1%), work truck(17.9%), conveyor·elevator(10.7%), lift·skip hoist (6.7%), capstan·winche(4.3%), hoist·jack(4.3%), escalator·moving walkway (1.8%), pneumatic conveyor·elevator(1.1%), pulley tackle·hoist(0.8%), ski-lift, chair-lift·teleferique(0.3%), others(12%) 및 parts(21.9%)의 구성으로 분야가 다양하다. 일반적으로 농업용으로 적용이 가능한 텔레핸들러는 인앙력 기준으로 0.2~6톤 정도인데, 농업용 트랙터 제조사에서는 주로 베일작업용으로 생산하고 있다. 대표적으로 CLAAS(Scorpion-series; 136~156 ps), CASE-IH(Farmlift-series; 133~146 ps), Massey Ferguson (TH-series; 100~130 ps) 및 New Holland(LM-series; 20~45 ps)에서 생산되고 있다. 세계 텔레핸들러 시장은 Manitou 등 주요 10~15개사를 중심으로 경쟁하고 있는데, 국내는 산업용을 중심으로 Caterpillar 제품이 공급되고 있다. 해외에서 유통되는 텔레핸들러의 주요 최대사양으로 인앙력 1.4~6톤, 인앙높이 3.1~17.3m, 동력 57~156ps 범위로 조사되었다.

텔레핸들러의 농업적 이용

홍성하 ( Sungha Hong ),최규홍 ( Kyu-hong Choi ),김중호 ( Joongho Kim ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1

밭작물의 주요 농작업은 20단계 정도로 구분하는데, 종자준비·소독에서 수확 후 운반·저장까지를 포함한다. 각 단계에서는 다양한 종류의 작업기와 동력원이 필요하고, 수확, 운반 단계에서는 복수의 트랙터가 필요하다. 이에 따라 개별 농가에서는 추가적 농기계 구입이 농업경영 악화요인을 제공하고 있다. 따라서 다종 밭작물의 다양한 농작업에 적용이 가능한 다목적 플랫폼이 필요한 형편이다. 현재 우리 농촌에서 여성의 농사일 담당비중이 남성에 비해서 연령이 높을수록, 경작면적이 작을수록 비중이 커지고 있다. 이는 연령별 농사일 담당비중이 40대, 50대, 60대 및 70대 이상으로 분류할 때 각각 48.4%, 50.4%, 57.7% 및 68.9%로 나타나고 있다. 또한 경작면적 0.5ha 미만에서 66.6%, 0.5~1ha미만에서 56.7%, 1~2ha 48.1%로 나타난다. 2017년 농가인구 2,422천 명 중에서 고령화율은 42.5%인데, 최근 10년에 누적 9.2%, 연평균 1% 씩 증가하고 있다. 현 농가고령화 추세는 2025년에 50%를 넘어서는 심각한 상황이고, 농가소득은 도시 근로자 가구당 소득 대비 63.5% 수준으로 어려운 형편이다. 국내에서 텔레핸들러의 농업용 관련 핵심특허는 1건(PCT/US2008/008748/신장식플레임 작업차량)이 검색되는데, 다목적성, 안전성 및 효율성을 제공하고, 신축 가능한 전방 및 후방을 포함 조절식 프레임 포함하고 있다(마이크로프로세서 컨트롤러, 유압펌프, 유압모터 및 밸브 네트워크 포함). 또한 농업용 트랙터가 아닌 산업용 텔레핸들러로 검색된 특허 9건에서 PCT 008748와 해양시추용 선박을 제외하면, 핵심특허는 1건(PCT/EP2004/006121/건설기계용 다단식 파워시프트 변속기)으로 건설기계, 백호로더 및 텔레핸들러용 파워시프트 변속기이다. 이 연구는 밭작물 전용 다목적 플랫폼(Telescopic Tractor)은 승용 자주식 전략기종으로 개발하는 것으로 트랙터와 텔레핸들러를 통합하여 다양한 농작업에 사용 가능하고, 여성·고령 농업인에 친화적으로 개발하는 것이다. 플랫폼에는 텔레핸들러, 체결장치(로더·포크리프트), 캐빈 틸팅장치, 인간공학 조작부, 전복방지장치, PTO 탈부착장치, 제자리 선회장치, 차체완충·현가장치, 운전 석회전장치 등을 포함한다. 플랫폼에는 다양한 품목과 농작업을 위해 작업기 및 별도장치의 탈부착이 가능토록 하며, 체결장치는 용도에 따라 로더·포크리프트의 교체가 가능하고, PTO 탈부착 장치는 농작업에 따라 작업기의 교체가 가능하며, 인양력 2.5톤, 인양높이 {3미터 사양으로 개발할 계획이다.

옥수수대 절단토크 측정 장치 제작

최훤 ( Hwon Choi ),신창섭 ( Changseop Shin ),홍동혁 ( Donghyuck Hong ),김중호 ( Joongho Kim ),우덕감 ( Dukgam Woo ),오성길 ( Sungkil Oh ),김태한 ( Taehan Kim ) 한국농업기계학회 2018 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.23 No.2

옥수수는 식용 작물로 사용될 뿐 아니라 축산용 사료에로 손꼽히는 작물이다. 현재 사료용 옥수수의 재배면적은 기존의 1만2천 ha에 논 재배 면적(1만 ha)을 포함해 2만2천 ha 로 전망되어 생산성 향상을 위해 전용 수확기가 필요한 실정이다. 옥수수수확기의 개발을 위해서는 많은 부분 중에 예취부의 설계가 가장중요하다. 예취부는 옥수수대를 직접 절단하기 때문에 옥수수 수확 시 작업 성능과 직접적인 영향을 미치고, 예취부의 성능에 따라 수확기의 예취부 크기 및 수확기의 크기가 결정된다. 따라서 본 연구에서는 옥수수대 절단 시 예취날의 절단 성능을 평가하기 위하여 실험장치를 제작하였다. 실험장치는 옥수수대 절단 시 절단토크측정을 위한 토크센서(YDSB-200KC, SETech, Korea)와 측정된 데이터를 수집할 수 있는 DAQ (Gantner instrumnets co. Q.brixx series), 컴퓨터가 있으며, 절단날의 회전속도 조절을 위한 인버터로 구성하였다. 또한 옥수수대를 이송하여 이송속도에 따른 절단토크를 측정하기 위하여 컨베이어 이송시스템을 제작하였고, 이송속도 변화를 위한 AC모터와 속도 컨트롤러를 설치하였다. 설계된 장치를 통하여 예취부의 회전속도, 이송속도 변화에 따른 옥수수대 절단토크 측정 및 회전날 변화에 따른 절단토크를 측정할 수 있을 것으로 기대되어진다.

옥수수 수확기 개발을 위한 기초연구(Ⅴ) - 톱날의 회전속도, 두께 변화에 따른 토크 측정 -

윤태영 ( Taeyeong Yun ),최훤 ( Hwon Choi ),신창섭 ( Changseop Shin ),홍동혁 ( Donghyuck Hong ),김중호 ( Joongho Kim ),우덕감 ( Dukgam Woo ),임학규 ( Hackkyu Lim ),김태한 ( Taehan Kim ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1

옥수수는 작물 중에서도 생산성이 가장 높은 작물이다. 옥수수를 사일리지용으로 재배할 경우 10a당 6톤을 생산할 수 있으며, 가소화 영양소 총량이 높기 때문에 사료용으로도 우수하다. 하지만 옥수수의 곡물자급률은 0.8%에 불과해 국제 곡물가격의 상승에 따른 배합사료 및 조사료 수입가격이 급등하여 축산농가의 어려움이 증가되고 있어 사료비용 절감을 위해 옥수수 등 사료작물 재배가 늘어났다. 따라서 옥수수수확기의 개발은 필수적이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 옥수수수확기의 성능에 영향을 미치는 예취부의 설계 인자를 도출하기 위하여 옥수수대 절단 시 톱날의 절단 토크를 측정하여 가장 우수한 절단 조건을 구명하고 옥수수대 절단장치 예취부의 절단 성능을 향상시키고자 수행하였다. 공시재료인 옥수수대는 경상북도 군위군 경북대학교 군위 농대 실습장의 옥수수(광평옥)를 절단하여 30cm로 제단 후 샘플 150개를 절단 토크 측정에 사용하였다. 절단날은 톱날을 6수준(1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0)으로, 절단 날의 회전속도는 5수준(18.0, 20.25, 22.5, 24.75, 27.0 m/s)으로 하여 옥수수대의 절단 토크를 측정하였다. 회전날 속도 24.75 m/s에서 절단 저항의 값이 6종류의 톱날모두 평균값이 최대로 나타났으며, 그 평균값은 5.87 kgf.cm/㎟로 나타났고, 회전날 속도 22.5 m/s에서 절단저항의 값이 6종류의 톱날모두 평균값이 최소로 나타났으며, 그 평균값은 3.85 kgf.cm/㎟로 나타났다.

옥수수 수확기 개발을 위한 기초연구(Ⅶ) - 이송부 설계인자 구명 -

윤태영 ( Taeyeong Yun ),최훤 ( Hwon Choi ),신창섭 ( Changseop Shin ),김중호 ( Joongho Kim ),우덕감 ( Dukgam Woo ),김태한 ( Sungkil Oh ),( Taehan Kim ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2

옥수수는 0.8 %만이 자급될 뿐 대부분을 해외 수입에 의존하고있는 실정이다. 하지만 옥수수는 생산성이 높고 식용 작물로 사용될 뿐 아니라, 영양소 총량이 높기때문에 사료용으로 우수하다고 평가받아 축산용 사료로도 손꼽히는 작물이다. 축산용 사료로 사용되는 사일리지용 옥수수를 재배할 경우 10 a 당 6 ton 을 생산할 수 있다. 따라서 사료용 옥수수를 재배하는 농가도 늘어나고 있는 추세이며 국내의 재배실정에 맞는 옥수수 수확기의 개발은 필수적이라고 할 수 있다. 본 연구는 개발한 사료용 옥수수수확기에서 예취, 파쇄한 옥수수를 이송관을 거쳐 버킷함지로 보내는 과정에 이송관의 막힘현상이 발생하지않도록 이송관의 크기를 결정하는 설계입자를 구명하고자하였다. ansys 19.2 해석프로그램을 이용한 최적 설계를 통해 Model을 제작하였다. 배출상태 실험조건으로써 예취,파쇄한 옥수수 60 kg을 투입하고, 풍속을 40 m/s로 시험한 결과 이송관에서 막힘 현상없이 배출되는 것을 확인 할 수 있었다.

옥수수 수확기 개발을 위한 기초연구 (Ⅰ) - 옥수수 재배양식 조사 -

최훤 ( Hwon Choi ),신창섭 ( Changseop Shin ),홍동혁 ( Donghyuck Hong ),김중호 ( Joongho Kim ),우덕감 ( Dukgam Woo ),오성길 ( Sungkil Oh ),김태한 ( Taehan Kim ) 한국농업기계학회 2018 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.23 No.2

옥수수는 식용 작물로 사용될 뿐 아니라 축산용 사료에로 손꼽히는 작물이다. 현재 개발되어진 수확기의 경우 대부분이 트랙터의 후방에 수확기를 장착하여 후진하면서 예취를 하고 예취된 옥수수는 트랙터의 전방에 함지를 부착하여 사용하고 있다. 이러한 작업은 운전자가 주행 시 전방함지 때문에 시야를 가려 사고위험이 있을 뿐 아니라, 후방에 예취날이 부착되어 있어 작업 시 후방으로 진행하면서 운전자가 장시간 뒤를 돌아보면서 작업하므로 작업에서 오는 후유증이 심각한 상태이다. 또한 이러한 작업환경을 개선하기 위하여 전방PTO 트랙터를 구입 시 고가의 수입트랙터에 의존해야 하는 실정이다. 따라서 국내 옥수수재배실정에 맞는 수확기 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 예취부의 설계인자 도출을 위하여 경북 고령군의 옥수수 재배농가 4지역을 방문하여 옥수수 재배 시 조간간격, 주간간격을 측정하였고 수확 후 그루터기의 직경과, 절단높이, 단위면적당 재배수량을 측정하였다. 측정결과 재배되는 옥수수의 조간간격은 250 mm, 주간간격은 평균 902 mm이다. 수확 후 그루터기의 옥수수그루터기의 평균 직경은 25.25 mm이고, 절단되어지는 높이는 평균 211.0 mm로 나타났다. 또한 단위면적(2×2 m)당 평균 22.5그루의 옥수수가 재배되고 있었다. 본 연구에서 측정된 그루터기의 환경조사를 통해 예취부 설계인자 도출의 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대되어진다.