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강나래 ( Na-rae Kang ),최일수 ( Il-su Choi ),김영근 ( Young-keun Kim ),최용 ( Yong-choi ),현창식 ( Chang-sik Hyun ),김용주 ( Yong-joo Kim ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.2
간척지 벼 재배면적 감소에 따른 밭작물 재배면적 확대를 위해 간척지 특성(대구획, 평지 등)에 맞는 중·대형 농기계를 이용한 농작업이 필요하다. 하지만 간척지와 같은 특수한 습지 조건에서는 구동륜의 침하와 슬립이 발생하기 때문에 주행성능 및 견인성능이 떨어져 트랙터 등을 사용한 농작업에 어려움이 있다. 또한, 배수가 좋지 않은 간척지의 경우 강수 후 약 2주 정도 트랙터와 같은 동력 농업기계 작업이 불가능한 것으로 조사되었다. 본 연구는 간척지 적합 트랙터 개발을 위한 간척지 토양 기초조사로 김제시 새만금지구 간척지의 강수 후 토양 경도, 함수율 변화를 조사하였다. 김제시 새만금 지구에 소재하고 있는 간척지에서 진행하였으며, 토양경도(DIK-5532, Daiki, Japan)와 함수율(Trime-Pico 64, IMKO, Germany)은 1필지(800평)내 임의의 12지점을 측정하였다. 강수 후 2일 간격으로 토양경도 및 함수율, 지온을 조사하였으며, 토양경도는 0cm를 기준으로 5cm간격으로 측정하였다. 조사결과 강수 후(강수량: 48 mm) 2일차 토양경도는 0cm 68kPa, 20cm 2,923.67kPa, 4일차 0cm 169kPa, 20cm 3,167.17kPa, 6일차 0cm 703kPa, 20cm 3,294.83kPa로 토양경도가 증가하였으며, 함수율은 2일차 34.07%(지온 28.29℃), 4일차 31.74%(지온 26.98℃), 6일차 31.23%(지온 28.48℃)로 점차 감소추세를 보였다. 토성은 2mm, 53μm, 20μm 체를 사용하여 분석한 결과 모래 85.13%, 실트 13.85%, 점토 1.03%인 양질사토로 분석되었다. 추후 간척지 적용 트랙터 개발 시 작업 부하분석을 위해 간척지 토양 기초자료로 활용할 계획이다.
강나래 ( Na-rae Kang ),최일수 ( Il-su Choi ),김영근 ( Young-keun Kim ),최용 ( Yong-choi ),현창식 ( Chang-sik Hyun ) 한국농업기계학회 2018 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.23 No.2
농업의 기계화에서 기본이 되는 트랙터는 경운·정지, 운반 작업 외에 다양한 농작업에 활용되고 있으며, 국내 트랙터 보유대수는 ‘00년 19만대에서 ’16년 28만대로 매년 증가하는 추세이다. 농가에 공급 되고 있는 트랙터는 50마력급 이하의 중소형 트랙터에서 100마력 미만의 중·대형 트랙터로 변화하고 있다. 현재 보급 되고 있는 트랙터는 다양한 토양 환경에서도 작업이 가능한 다목적 농기계이지만 기존 트랙터는 간척지 같은 연약지반에서는 견인력이 떨어지고, 지상고가 낮아 배수 상태에 따라 본체가 가라앉거나 잠기는 문제 등이 발생하여 농작업에 어려움이 있다. 본 연구는 간척지용 트랙터 개발의 기초자료로 활용하기 위해 간척지 토성 및 배수상태에 따른 토양 경도와 함수율을 분석하였다. 데이터 측정은 2015에 조성된 당진시 석문지구에 소재하고 있는 간척지에서 진행하였으며, 배수상태에 따른 토양경도 및 함수율을 조사하였다. 당진시 석문지구 간척지에는 4월 19일, 5월 11일 2번에 걸쳐 진행하였다. 토양경도(FieldScout GSC900 Soil Compaction Meter, Gilwoo Trading)와 함수율(PMS710, Gilwoo Trading)은 임의의 지점을 측정하였으며, 토성은 2 mm, 53 μm, 20 μm 체를 사용하여 분석하였다. 간척지 토양 분석결과 토양 깊이는 0 cm에서 5 cm 단위로 측정하였으며, 4월 19일 배수가 양호한 간척지에서 토양 깊이 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 cm일 때 평균 토양경도는 186.7, 481.2, 1078, 2672.9, 2501, 2080.9, 1759.5 kPa, 토양함수율은 33.56±13.1%였으며, 배수가 배수상태가 좋지 않은 간척지의 토양경도는 48.7, 214.1, 390.3, 515.6, 1058.8, 1797.3, 1909 kPa, 토양함수율은 41.68±6.6%였다. 5월 11일 배수상태가 좋지 않은 간척직의 토양경도는 30.4, 183.8, 360, 570.9, 1260.9, 2324.1, 2915 kPa, 토양함수율은 44.05±3.2%로 측정되었다. 당진 석문지구 간척지 토성 분석결과 모래 84.88%, 실트(0.002∼0.02㎜ 토양입자) 15.12%인 심한 자갈성 양사토로 분석되었다.
유승화 ( Seung-hwa Yu ),김영근 ( Young-keun Kim ),최일수 ( Il-su Choi ),우제근 ( Jea-keun Woo ),현창식 ( Chang-sik Hyun ),강태경 ( Tae-gyoung Kang ),전현종 ( Hyeon-jong Jun ),이상희 ( Sang-hee Lee ),김진구 ( Jin-gu Kim ),최용 ( Y 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.2
최근 몇 년간 드론은 급격한 기술 발전을 이루었으며, 특히 농업 분야에 새로운 형태의 농용 플랫폼으로 자리 매김하였다. 농업용 드론은 빠르게 보급되고 있지만 이용 형태 등 현황 파악은 부족한 실정이다. 특히 드론용 노즐은 무인헬기용을 대부분 사용하고 있으나 드론은 멀티로터로 추력의 유동형태가 무인헬기와 달라 분무된 약액의 비산 또는 확산 특성이 다르므로 드론의 하향풍 유동 특성에 적합한 분무 노즐이 필요하다. 이에 본 연구에서는 영농 현장에서 사용되고 있는 드론 이용 형태를 조사하고, 드론의 분무 노즐 특성을 분석하여 노즐의 VMD를 제시하고자 하였다. 드론의 이용 현황을 정부 지원으로 보급된 기종을 중심으로 용도별, 지역별로 조사·분석한 결과, 농업용 드론은 총 706대를 작목반 등 일반 농가(309대)와 농협(215대), 영농법인(126대), 기술원·센터(56대)에서 이용하고 있었다. 무인헬기는 방제전용으로 농협(168대), 영농법인(61), 기술원·센터(10), 농가 등(6)로 총 245대를 보급하여 이용하고 있었다. 용도는 방제용 91.4%, 교육용 4.8, 시비·파종용 2.8, 예측용 0.7으로 조사되었으며, 드론을 이용한 농약 방제가 영농 현장에서 가장 큰 이용 효과가 있었다. 지역별로 살펴보면, 전남 40.9%, 전북 23.4, 충남 12.2 등이며, 무인헬기는 전남(30.6%), 전북(18.0), 경남(17.6) 등으로 나타났다. 전남·북지역에서 드론과 무인헬기의 이용률이 높게 나타나는 것은 지리적으로 평야지역이 많고 수도작(벼) 생산 단지가 많이 위치해 있어 드론 운용에 편리하기 때문인 것으로 판단되었다. 드론용 노즐의 분무 특성을 ISO/DIS 16119-5 규정을 기초로 분석한 결과를 ISO S10625의 컬러 코드로 나타내면, 40 psi(2.76bar)에서 노즐이 2개인 경우는 Orange(0.1GPM(0.38LPM)) ~ Red(0.4 GPM(1.51LPM)), 노즐 4∼6개는 Orange(0.1 GPM(0.38LPM)) ~ Yellow(0.2 GPM(0.76LPM))로 분석되었다. 이와 같이 노즐의 오리피스 분사량을 분석한 결과를 종합하여 비산 감소 액적 크기를 나타내면 Medium(Yellow, VMD 236∼340㎛)∼Extremely coarse(White, 503∼665㎛) 범위이다. 현재 농업용 드론에 시용되고 있는 노즐을 분석 결과 대부분의 노즐은 XR 계열(flat-fan type)로 유량범위는 0.1~0.2 GPM(0.38~0.76 LPM), 분무각은 80°, 110°, 액적 크기는 114~235 ㎛(Fine, Orange) 범위를 나타내고 있다. Hollow cone type의 TX 계열의 노즐 액적 크기는 61~144 ㎛(Very Fine, Red) 범위이다. 이때 Very Fine(61~144 ㎛) 범위의 액적 크기는 측면풍이 없고 호버링 조건에서 도포율을 향상시킬수 있지만 실제 드론 비행 조건에서는 비산에 매우 취약하다. 따라서 실제 비행 조건에서 취약점을 극복하기 위해서는 드론 방제에 약 236∼340㎛의 상용 노즐을 이용하면 비산을 줄이고 방제 효율 향상에 효과적이라고 판단되었다.
강나래 ( Na-rae Kang ),최일수 ( Il-su Choi ),김영근 ( Young-keun Kim ),최용 ( Yong-choi ),현창식 ( Chang-sik Hyun ) 한국농업기계학회 2018 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.23 No.2
벼, 밀과 함께 세계 3대 식량작물인 옥수수는 영양분을 다량 함유하고 있고, 용도가 매우 다양하여 소비가 매년 증가함에 따라 식용옥수수의 재배면적은 06년 13.6 천ha에서 15년 15.3 천ha로 증가추세이다. 옥수수 재배는 식용과 사료용으로 구분되고 있는데, 사료용 옥수수는 기계화되었으나, 식용 옥수수 수확은 인력에 의존하고 있어 노동력 절감과 생산성 향상을 위해 식용옥수수 수확기 개발이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 풋옥수수 수확기 개발을 위해 시험 장치를 제작하고 요인시험을 진행하였다. 옥수수 수확기는 트랙터 부착형으로 PTO에서의 구동력 전달을 위한 1차, 2차 구동기어박스, 동력 전달 구동 조인트로 구성된 동력전달부, 1차, 2차 옥수수 이송 컨베이어, 가이드 분초관 및 줄기 절단 롤러와 옥수수 수집상자 등으로 구성 설계·제작하였다. 동력전달 구동 조인트는 이동(접힘) 및 작업시(확장) 유동범위를 고려하여 유압실린더에 의해 최대 470 mm 자동 축소 및 확장 가능하도록 제작하였다. 이송부는 2차 기어박스 구동부에서 절단된 동력으로 1차 이송컨베이어를 구동시키며 이송된 옥수수자루를 2차 이송부로 공급되어 옥수수 수납상자로 낙하하도록 하였으며 속도조절은 속도조절용 스프로킷으로 교환 장착 가능하도록 제작하였다. 수원시 권선구에 소재하고 있는 옥수수 포장에서 실험을 진행하였으며 재배양식은 조간 82.8±2.6mm, 주간 26.8±1.4 mm, 두둑 높이 17.6±1.2 mm로 조사되었다. 실험 조건은 PTO 1단 1000rpm, PTO 1단 2000rpm, PTO 2단 1000rpm으로 식용 풋옥수수 수확 요인시험 장치의 미탈과율을 조사하였다. PTO 1단 1000rpm일 때 미탈과율은 3.6%, PTO 1단 2000rpm일 때 5.26%, PTO 2단 1000rpm일 때 8.1%로 PTO 1단 1000rpm에서 가장 안정적인 수확 성능을 보였다.
보온자재 이용 피복·월동에 따른 한지형 마늘 생육특성 분석
강나래 ( Na-rae Kang ),최일수 ( Il-su Choi ),김영근 ( Young-keun Kim ),유승화 ( Seoung-hwa Yu ),우제근 ( Jea-keun Woo ),최용 ( Yong Choi ),현창식 ( Chang-sik Hyun ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1
마늘은 국내에서 고추, 양파와 함께 중요한 양념채소 중 하나이나, 농촌의 고령화와 지속적인 인건비상승으로 인해 과거에 비하여 재배면적은 ’05년 31.8천 ha에서 ’16년 20.8천 ha으로 감소하고 있는 추세이다. 국내 마늘 재배 기계화율은 ’18년 58.6%로 조사되고 있으며 작업단계별 세부 기계화율의 경우 벼농사 및 타 밭작물과 공동으로 농기계를 이용하는 경운·정지, 방제 등의 작업을 제외하고 미흡한 실정이다. 파종작업의 경우 경운기 및 트랙터 부착형 파종기가 보급중에 있으며 기계화율은 15.9%로 보고되고 있으며, 수확작업 기계화율은 36.7%로 조사되고 있으나, 굴취형 수확기로 굴취 후 인력으로 수집하고 있는 실정이다. 국내 마늘 재배는 생태적, 생리적 특성에 따라 한지형과 난지형으로 구분되고 있으며, 한지형 마늘의 경우 파종 후 비닐피복, 월동 및 비닐절개·줄기유인으로 인해 파종노력이 전체 작업의 17.7%로 높은 비율을 차지하고 있다. 이에 본 연구는 한지형 마늘의 관행 파종 및 줄기유인 작업 생력화를 위해 비닐피복 후 트랙터용 마늘 파종기 이용 기계 파종을 수행한 뒤 보온자재 이용 피복·월동에 따른 생육을 분석하고자 하였다. 의성군 소재 농업기술센터 시험 포장에서 비닐피복 후 트랙터용 9조 마늘 파종기를 이용 ‘의성 재래종’ 마늘을 기계 파종한 뒤 월동 요인별 생육을 분석하였으며, 실험 조건은 보온자재 미설치 및 부직포 설치, 비닐 설치로 설정하였다. 처리구별 생육분석은 파종 96일과 111일 경과 후에 실시하였으며, 요인별 초장, 엽초경, 엽수를 조사하였다. 마늘 생육특성 조사 결과 96일 경과 시 부직포 설치구간은 초장 7.08±1.89 cm, 엽초경 0.39±0.08 cm, 엽수 2.51±0.62개, 비닐 설치구간은 초장 8.48±2.42 cm, 엽초경 0.41±0.08 cm, 엽수 2.76±0.63개였으며, 111일 경과 시 미설치 구간은 초장 65.95±25.04 cm, 엽초경 3.88±0.95cm, 엽수 3±0.72개, 부직포 설치구간은 초장 112.53±35.96 cm, 엽초경5.08±0.94 cm, 엽수 3.77±0.73개, 비닐 설치구간은 초장 144.68±49.35cm, 엽초경 5.71±1.23 cm, 엽수 3.88±0.91개로 조사되었다.
인력식 곡류 파종기를 활용한 조,수수 파종 적응성 구명
최일수(Il-Su Choi),정선옥(Sun-Ok Chung),전현종(Hyeon-Jong Jun),최용(Yong Choi),최덕규(Duck-Kyu Choi),강태경(Tae-Gyoung Kang),현창식(Chang-Sik Hyun),이충근(Choung-Keun Lee) 충남대학교 농업과학연구소 2014 농업과학연구 Vol.41 No.4
This research was conducted to find design factors of seed metering device for developing seeder. It can be sowed precisely 1∼3 seeds of Foxtail millet & Sorghum. To obtain fundamental information for designing seed metering device, we conducted adaptability test of the existing seeder in Foxtail millet & Sorghum. Major findings were as followings. Except of Model-A which was adapted sorghum(by seeding metering cup of width 3.9mm and length 4.5mm), seeders which were used in experiment showed that high value of miss-planted rates and more than four-planted rates. So to enhance precision of seeding in Foxtail millet & Sorghum, existing seeders were considered necessary by some supplementation.