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다양한 주행형 농업기계 교육 위한 가상현실 기반 모의운전 시스템 개발
김유용 ( Yu Yong Kim ),노재승 ( Jae Seung Noh ),오정주 ( Jungjoo Oh ),유석철 ( Seokcheol Yu ),유영지 ( Yeong Ji Yu ),이정민 ( Jeong-min Lee ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2
농업기계 안전사고는 최근 5년간 연평균 1,420여건이 발생하여 100여명이 사망하고 있다. 농업인 손상 사고가 발생하는 주요 농업기계는 경운기 50%, 트랙터 14%, 예취기 9.2%, 관리기 7.8% 순으로 나타났다(농촌진흥청, 2017), 농업기계 안전사고 대부분은 운전자 부주의 등 인적요인에 의해 발생하고 있다(재난연감, 2017). 사고를 예방하기 위해서는 농업인의 안전한 운전 문화 정착이 시급하다, 이를 위해 실제 농업기계를 이용하여 도로나 위험 상황에서 조작 취급성 등의 체험교육을 실시하는 것이 효과적이나 매우 위험하고 사고 책임 등으로 인해 교육기관들은 실제 농업기계를 이용한 교육을 꺼리고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 국내에서는 농업기계 안전교육 및 사고방지를 위하여 트랙터 시뮬레이터와 경운기 시뮬레이터가 개발되었다. 하지만 개발된 시뮬레이터는 시스템이 고가이고 농업기계 기종별로 구입해야하는 문제로 인해 교육기관들은 가격이 싸고 다양한 농업기계에 사용될 수 있는 교육 장비의 개발을 요구하였다. 본 연구는 주요 주행형 농업기계인 트랙터, 경운기, 동력운반차, 콤바인, 관리기 등에 공용으로 교육훈련에 사용할 수 있는 모의운전 시스템을 개발하기 위해 수행되었다. 모의운전 시스템은 운전석, 모션 플랫폼, 동작추적 장치, 기종에 따른 조향장치 및 데이터 획득·처리장치로 구성되었다. 운전자의 시선과 운전자의 손 및 손가락 동작을 추적하는 베이스스테이션은 전방과 후방에 각 2개씩 4개가 설치된다. 승용형의 경우 전방의 베이스스테이션만을 이용해 교육을 받는 운전자의 시선과 손의 동작을 추적하고, 보행형의 경우 운전자가 서서 조작해야 하므로 전방의 베이스스테이션은 탈착하고 후방의 베이스스테이션만을 이용해 동작을 추적한다. 농업기계마다 조향장치가 다르므로 트랙터와 동력운반차의 조향장치를 조향핸들 방식, 경운기와 관리기를 조향클러치 방식, 콤바인의 조향장치를 조이스틱 방식으로 구현하였다. 조향핸들이 기종에 따라 적절한 높이와 거리로 조절되도록 조향핸들을 플랫폼 위에 설치되었으며 플랫폼은 레일 위에 설치되었다. 조향장치를 제외한 모든 조작 장치는 가상현실의 조작 장치를 조작하여 한 대의 모의운전 시스템으로 트랙터, 경운기, 콤바인, 동력운반차, 관리기 등 다양한 주행형 농업기계의 안전교육이 가능하도록 하였다.