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박민정 ( Minjung Park ),이시영 ( Siyoung Lee ),강동현 ( Donghyeon Kang ),최홍기 ( Hongki Choi ),김종구 ( Jongku Kim ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2
현재 시설원예용으로 사용되는 플라스틱 육묘트레이는 생산된 모종을 정식하는 과정에서 트레이와 묘의뿌리부의 상토가 유착되어 모종을 뽑을 때 상토가 파괴되면서 뿌리활착 효율이 떨어지는 문제가 발생되고있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 묘 뽑기의 용이성과 작업 편이성이 좋은 원통형 종이포트를 이용하는 농가가 증가하고 있으나, 외산 종이포트 제조장치는 농가에서 필요로 하는 수량이나 가격수준보다 높아 개별 농가 단위에서 구입하여 이용하기에는 어려운 실정이다. 본 연구에서는 농가 보급형 원통형 종이포트 제조 장치를 개발하기 위하여 상토를 파쇄하고 공급하는 공급부와 종이를 공급하고 원통형으로 만들어 접착하는 접착부에 대한 요인시험을 실시하고, 장치의 적정 제조 성능을 파악 및 분석하였다. 공급부는 상토를 파쇄하는 호퍼와 압력에 따라 상토를 공급할 수 있도록 구성하였고, 접착부는 설정 온도에 따라 종이를 접착할 수 있도록 구성하였다. 공급부 요인시험에서는 상토 공급 압력과 상토 함수율에 따른 원통형 종이포트의 경도 및 가비중을 분석하였다. 상토 공급 압력은 0.4Mpa, 0.5Mpa, 0.6Mpa의 3수준으로 설정하였고, 상토함수율은 40%, 50%, 60%, 70%(오차범위 ±3%)의 4수준으로 설정하여 실험을 실시하였으며 경도는 야마나까경도계를 이용하여 측정하였다. 접착부 요인시험에서는 접착온도에 따른 종이포트의 접착성능을 알아보기 위하여 140℃, 150℃, 160℃, 170℃, 180℃의 5수준에 대하여 종이의 인장강도를 측정하였다. 시험편은 시험 전까지 23℃-RH 50%의 표준상태에서 72시간 이상 평형 시켰으며, 물성측정기(TA-XT2i, Stable Micro System Ltd, England)를 이용하여 정속 신장으로 파괴될 때까지 인장하여 항복강도를 측정하였다(KS M ISO1924-2). 공급부의 요인시험 결과 상토를 공급하는 진공압이 높을수록 종이포트의 경도와 가비중이 높게 나타났으나, 0.6Mpa에서는 높은 압력으로 인하여 종이가 찢어지거나 종이 사이로 압력이 빠져나오는 경우가 발생하였다. 또한 함수율이 높아질수록 경도와 가비중은 증가하다가 낮아지는 경향을 보였다. 상토의 함수율 50%와 60%인 종이포트에서는 경도와 가비중이 비슷하게 나타났으며, 함수율이 40%, 70%의 종이포트는 상토가 응집되지 못하고 흩날리거나 과도한 수분으로 인해 제대로 공급되지 못하여 함수율 50%와 60%에 비해 비교적 낮은 비중과 가비중 값을 나타냈다. 따라서 상토를 공급하기 위한 적정 함수율 및 공기압은 50%~60%와 0.5Mpa인 것으로 판단된다. 접착부의 요인시험 결과에서는 140℃의 일부 시험편에서는 접착부가 완전히 접착되지 않아 접착부위가 끊어지는 현상이 나타났으며, 150℃이상의 온도에서는 접착부위가 끊어지지 않고 종이의 중간부위가 끊어졌으며 모두 비슷한 항복강도를 가지는 것으로 나타났다. 그러나 170℃이상의 온도에서는 종이의 접착을 위한 접착제가 과다하게 녹아 가이드부와 붙는 경우가 발생하여 170℃이상의 온도에서는 이용이 불가능할 것으로 판단되어 접착을 위한 적정 온도는 150~160℃ 인 것으로 판단된다.
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