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강민균 ( Min-kyun Kang ),박병문 ( Byung-moon Park ),김종민 ( Jong-min Kim ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2
개발된 농산물 건조장치 원격제어시스템(각종 전기계장품, CCTV 및 센서류연동)은 원거리에서 건조기를 제어하는 편리성과 과전류로 인한 화재 예방, 안전사고 등을 방지하기 위함이다. 화재발생 가능성을 내재하는 농가 농산물건조기를 메인서버와 연결하여 실시간 모니터링하고, 데이터 축적 및 원격 제어하는 것이다. 특히 과전류(혹은 전압) 등 전기적 불안정을 감지하여, 사고를 예방하고, 건조기 사용 시에 원격으로 전류량을 이용자에게 스마트폰 통보함으로써, 경각심을 고취시킨다. 개발된 원격제어 알고리즘은 건조기의 작동환경(열푼센서 등 각종 센서류) 감시와 원격제어(전기계장품을 통한 모터류)를 위한 마이크로 컨트롤러 간에 유기적인 연동 및 네트워크 인터페이스장치(인터넷)를 통해 데이터를 송수신하여, 건조기를 효율적으로 원격제어하는 시스템으로 개발하였다.
고구마 수확공정 작업단계별 노동시간 및 기계화율의 분석
강민균 ( Min-kyun Kang ),박병문 ( Byung-moon Park ),김종민 ( Jong-min Kim ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2
‘19년 고구마는 전국적으로 22,262ha 재배(10a당 생산량 1,482kg, 생산량 329,927톤)되고 있다(KOSIS, 2021). ‘19년 단위면적당(10a) 총수입은 2,829천 원(경영비 1,383천 원, 10a당 소득 1,446천 원(소득률 51.1%)이며, 10a당의 평년치 수량성 1,588kg이다. 생산비의 구성은 경영비 57.5%, 자가노동비 34.6%, 자본용역비 7.9%이다. 생산비 중에서 노동비(위탁/고용/자가)는 52.6%로 절대적 구성이다(2019농축산물소득 자료집, 2020). 또한, 고구마의 노동시간(년1기작/10a) 84.3시간(남 33, 여 51.4) 중에서 수확 이후의 작업단계별 노동 시간은 38.7시간으로 45.9%로 절대적이며, 수확과 아주심기 작업단계가 가장 높은 구성을 보인다. 고구마 기계화율은 69.7% 수준(보행 11.4%, 승용 58.3%)인데, 주요 농작업 단계별로는 경운정지 100%, 파종정식0%, 비닐피복 91.5%, 방제 99%, 수확 57.9% 수준이다. 수확단계 기계화율 57.9%(주산지 97.4%)는 감자 71.9%에 비해 낮으나, 밭작물 수확단계 평균인 31.6%에 비해 높다(2019 농업기계이용실태조사, 2020). 수확공정 기계화가 미진한 주원인인 기계수확에 따른 손상에 대한 원인 구명 및 큐어링장치 보급 등 대책 마련과 이를 반영한 성력화 추진이 필요하다.
강민균 ( Min-kyun Kang ),박병문 ( Byung-moon Park ),김종민 ( Jong-min Kim ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2
고구마의 생산비 중에서 노동비는 52.6%로 절대적이고, 수확단계의 기계화율은 57.9% 수준으로 가장 낮다(농촌진흥청, 2020). 수확단계 기계화 추진의 가장 큰 장애물은 쉽게 상처가 발생하는 고구마의 표층 물성과 이로 인한 낮은 단계의 기계화 적용이다. 이는 수확단계에서 상처를 적게 주는 인력(농작업도구) 혹은 굴취(쟁기, 체인)형(사질토) 수준의 수확을 진행하는 것으로 고구마 기계화 추진의 한계이다. 수확한 고구마에 대한 큐어링(아물이처리로 통칭하며 수확시 발생하는 상처를 치료하여 저장성을 향상시킴) 작업 후에 방열작업을 거쳐 저장(12∼14℃)한다. 일반적으로 최적의 큐어링은 온도 32∼35℃, RH 85∼90%, 온풍장치 출구풍속 2.5∼3m/sec, 작업시간 3∼4일이고, 큐어링 후에 최적의 저장조건은 온도 12∼15℃, RH 85∼90% 수준으로 알려져 있다 고구마는 큐어링작업으로 자연감량이 적어지고, 단맛이 많아지며, 저장력이 강해지고, 발아능력도 좋아진다(농촌진흥청, 2021). 그러나 현재까지 큐어링 작업은 콘크리트 구조물에서 대량으로 진행되는데, 가구당 재배면적은 농림어업총조사에서 0.09ha(KOSIS, 2015) 수준으로 낮아, 수확단계에서 농가단위의 적절한 기계화 추진 및 대응에 한계가 있다. 따라서 농가단위로 보급되는 저온저장고에 큐어링과 저장의 개념을 통합하고, 품종별로 부패율, 감량률이 최적화된 큐어링 저온저장고 개발이 필요하다.