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- 저자 : 강동현 ( Donghyeon Kang ) (검색결과 30 건)
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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.
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강동현 ( Donghyeon Kang ),최덕규 ( Duckkyu Choi ),박민정 ( Minjeong Park ),안세웅 ( Sewoong An ),손진관 ( Jinkwan Son ),윤성욱 ( Sung-wook Yoon ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1
육묘 단계에서의 묘소질은 작물 생육, 수확량 등에서 큰 차의 원인이 될 수 있어 적절한 생육관리가 필수적이다. 생육관리 중 작물의 뿌리 활착 및 묘소질 향상을 위한 수분관리는 묘소질 및 모종의 생육과 직접적인 관련이 있어 적절한 관리가 필요하다. 특히 물관리가 잘못되면 모종에 스트레스를 주어 작물의 생육이 정지하거나, 정식 후 뿌리 활착, 착과불량 등 큰 영향을 미칠 수 있다. 육묘장에서의 육묘과정은 다양한 생육기간 및 트레이를 이용하는 모종으로 구성되어 있어 정밀한 관수가 요구되고 있지만 작업자의 경험에 의존하여 관수하는 대부분의 육묘장에서는 과다관수로 인한 피해 및 건조로 인한 발아 및 성장 저해 요인으로 어려움을 겪고 있다. 이러한 고역작업에 대한 자동화를 위하여 자동관수시스템이 개발되어 농가에 설치된 바 있으나 관수의 균일도 문제 등으로 인해 현재도 작업자에 의존하는 농가가 대부분이다. 이에 본 연구에서는 관수균일도 향상을 위한 노즐의 적정 간격 설정을 위해 관수용 노즐의 적정 설계 방법에 대하여 연구를 수행하였다. 노즐의 적정 간격을 설정하기 위하여 이용한 노즐은 비교적 분사각이 일정한 부채꼴 형태인 노즐을 이용하였으며, 관수대가장자리의 관수량을 증대시키기 위하여 양 끝단의 노즐은 반부채꼴 형상을 이용한 시험을 실시하였다. 또한 분사 높이를 60cm, 70, 80 일 경우에 대해 관수 균일도를 조사 분석하였다. 그 결과 부채꼴 노즐만을 이용하여 시험한 경우 60cm일 때는 가장자리를 제외한 부분은 일정한 30% 내외의 균일도를 나타내었으나, 분사각이 겹치는 높이 70, 80cm에서는 균일도가 60%이상이 발생하는 것으로 조사되었다. 부채꼴과 반부채꼴 형태의 노즐을 이용하였을 때 이전시험과 비슷한 경향이었으며, 가장자리 부분의 균일도는 향상되는 것으로 나타났다. 두 시험을 통해 부채꼴 노즐을 이용한다면 관수의 균일도를 높일 수 있을 것으로 판단되었지만, 실제 육묘장에서는 공기의 유동 등으로 인하여 베드의 가장자리 부분에 대한 관수가 중앙부 보다 더 필요하므로 가장자리 관수에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.
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강동현 ( Donghyeon Kang ),최덕규 ( Duckkyu Choi ),강금춘 ( Geumchoon Kang ),박민정 ( Minjung Park ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.1
채소묘에 대한 육묘와 재배의 분리는 1990년대 중반 육묘장이 만들어지며 시작되었고, 최근에는 대부분의 농가에서 모종을 구매하는 방식으로 전환되었다. 이러한 육묘과정에서 결정되는 묘소질은 정식 이후 작물 생육, 수확량 등에서 큰 차이를 보이는 원인이 될 수 있다. 생육관리 중 작물의 뿌리 활착 및 묘소질 향상을 위한 수분 관리가 불량할 경우 모종에 스트레스를 주게 되어 작물의 초장이 이상적으로 길어지거나 작물의 생육 정지, 정식 후 뿌리 활착 및 착과 불량 등을 초래할 수 있다. 또한 육묘장내에서는 다양한 품종, 생육기간 및 트레이를 사용하고 있어 모종 마다의 적당한 수분관리가 곤란하다. 이렇게 다양한 상황을 해결하기 위해서는 재배상 단위의 모종에 대한 수분스트레스를 측정하고, 스트레스에 맞는 관수 수행을 통해 가능할 것으로 판단되다. 이에 본 연구에서는 초분광 영상을 이용하여 모종의 수분스트레스를 3단계로 결정하는 시스템을 탑재한 스마트 관수 장치를 개발하고 그 성능을 분석하였다. 재배상에서 재배되는 토마토와 오이 모종에 대한 초장을 분석한 결과 중심부의 모종이 가장자리의 모종보다 약 최대 3배까지 차이가 발생하는 것으로 조사되었다. 이러한 이유는 육묘장 내 복도에서 발생되는 공기의 흐름으로 인해 발생하는 가장자리부분의 모종 뿌리부분의 건조가 빨리 진행되기 때문인 것으로 판단된다. 따라서 개발된 관수장치는 노즐적정 설계를 통해 가장자리부의 관수량이 중앙부 대비 150%이상 관수될 수 있도록 개발하였다. 또한 재배베드의 가장자리 중심으로 분석된 양단의 육묘 모종 수분스트레스 인식시스템 신호 의거하여 일측 3단계씩 총 6단의 변량관수가 가능하도록 개발하였다. 제어는 재배상 위를 전진하면서 초분광 카메라가 정확한 위치에서 촬영할 수 있도록, 정확한 위치에서 정지하고, 촬영 후 다시 이동할 수 있도록 하였고, 전체 촬영 후 영상처리장치에서 보내준 신호에 의거하여 후진하면서 관수하도록 프로그램하였다. 스마트 관수장치를 이용하여 모종 재배시험을 실시한 결과 기존 중앙부와 가장자리부의 초장의 차는 최대 0.8배 차 발생으로 큰 차이가 발생하지 않는 것으로 조사되었다.
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강동현 ( Donghyeon Kang ),최덕규 ( Duckkyu Choi ),박민정 ( Minjung Park ) 한국농업기계학회 2018 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.23 No.2
최근 온실의 대규모화 및 대형화에 따라 유리온실 및 플라스틱 연동온실의 온실 면적은 2000년 5,494 ha에서 2016년 6,517 ha로 꾸준히 증가하고 있는 추세이다. 또한 소형온실을 제어를 위한 단순제어시스템에서 대형온실에 적합한 환경제어 시스템에 대한 연구가 진행되어 일부 농가에서는 사용되고 있으며, 일부 농가에서는 외국산 제품을 수입하여 이용하는 농가도 증가하고 있다. 하지만 국내외에서 상용화 되어 판매되고 있는 환경제어장치는 국소지역으로 대표되는 시설온실 내에 설치되어 있는 수개의 환경제어 센스 주위의 환경만을 이용하여 제어함에 따라 내부환경 불균일을 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 온실 제어를 위한 센서 주위가 아닌 온실 전영역 환경 계측을 위한 기초연구로 온실 내부환경 분포를 조사 분석하였다. 내부환경 분포에 대한 기초조사는 2,000m<sup>2</sup> 규모이고, 전열등을 이용하여 난방을 수행하는 비닐 연동온실에서 수행하였다. 온습도 센서는 우측, 중앙, 좌측을 앞뒤로 나누어 6개 지점을 상하로 설치하여 총 12개의 센서를 설치하여 조사 분석하였다. 비교분석은 난방을 수행하지 않는 2017년 10월 1일과 난방을 수행하는 2017년 12월 14일을 기준으로 비교하였다. 난방을 하지않는 10월 1일의 경우 온실 내 상하의 온도차가 1.5°C 미만으로 조사되었으나, 난방을 수행하는 12월 14일의 경우 가열된 공기가 온실 상부로 올라가면서 온실 상부와 하부의 온도 차는 평균적으로 약 4°C의 차이가 발생하였고, 난방을 하는 전열등의 제어를 위해 설치된 온도 센서와 온실 환경 측정용 온도센서와 비교하면 최대 7°C이상의 차이가 발생하는 것으로 조사되었다. 습도의 경우 난방을 수행하지 않는 10월 1일의 경우 온실 내 상하의 습도차가 5%내외로 크지 않았으나, 난방을 수행하는 12월 14일의 경우 상하의 습도차는 평균 약15%정도의 차이가 발생하였고, 상부와 하부 각각의 경우 온실 내 위치에 따라 15% 내외의 습도차가 발생하는 것으로 조사되었다. 이러한 온실 내 온도와 습도의 차는 작물의 생육 및 병충해 유발에도 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 따라서 온실 내의 환경 균일도 향상을 위한 장치 연구 및 온실 내 환경제어를 위한 적정 온도센서 위치 결정을 위한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
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강동현(Donghyeon Kang),차현우(Hyunwoo Cha),이현창(Hyunchang Lee) 한국기계가공학회 2023 한국기계가공학회지 Vol.22 No.3
In this study, experimental equipment was designed and manufactured to realize flash boiling spray in scramjets, gas turbines, liquid rockets, and internal combustion engines. The injection pressure and temperature could reach up to 5 bar and 160 ℃, respectively, and the chamber pressure could be lowered to 0.03 bar. The heating capacity of the additional heater attached to the injector body was determined to be 330 W by considering heat transfer. The simple orifice nozzle (D: 0.5 ㎜, L: 4 ㎜, L/D: 8) was used and 9 cartridge heaters with a 300 W heating capacity were installed inside the chamber wall based on an ANSYS analysis to heat the vacuum chamber wall. Four visible windows (3 of 50 ㎜ × 160 ㎜, 1 of 110 ㎜ × 160 ㎜) were installed in the vacuum chamber to see inside the chamber. To obtain the flow discharge coefficient, a pressure sensor, and a volumetric flowmeter were used. By using this equipment, the spray shape and flow discharge coefficient was obtained at various injection pressures, temperatures, and atmospheric pressures. The preliminary result from the equipment is also shown.
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