복숭아씨살이좀벌 저감을 위한 낙과매실수집파쇄기 개발

김복석 ( Bok Seok Kim ),양규원 ( Kyu-won Yang ),조은비 ( Eun Bee Cho ),유현아 ( Hyeon A Ryu ),유명선 ( Myung Seon Yu ),김혁주 ( Hyuck Joo Kim ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2

매실의 낙과 피해를 일으키는 복숭아씨살이좀벌은 땅에 떨어진 핵과류 속에서 유충상태로 월동하고, 노숙유충은 이듬해 봄에 번데기를 거쳐 성충으로 우화하며, 이 성충은 매실나무의 매실핵이 경화되기 전에 산란관을 통해 산란을 함으로서 매실이 낙과하여 그 피해가 상당하다. 이 피해를 줄이고자 낙과된 매실을 수집하여 파괴하는 기계를 개발하여 사용하게 함으로서 씨살이좀벌의 성충을 줄이고, 그 피해를 저감하고자 낙과매실수집파쇄기를 개발하였다. 연구 개발된 낙과매실수집파쇄기의 결론을 요약하면 다음과 같다. 1. 충 구제약제를 살포하지 않은 유기농 매실을 생산하는 농가는 가장 큰 피해를 주는 씨살이좀벌에 의한 낙과 손실을 줄일 수 있을 것으로 사료된다. 2. 매실 과수원에서 어린잡초 위에 낙과 매실을 수집한 결과 평균 수집률이 1차 69.2%와 2차 10.5% 내외를 수집할 수 있어서 개발된 수집파쇄기를 활용하면 씨살이좀벌의 기주를 퇴치하는 기계로 그 효과가 클 것으로 사료된다. 3. 수집파쇄기의 동력원으로 소형 2행정기관을 탑재하고, 일정한 기어 감속비에 의해 축출한 동력을 V 벨트풀리를 통해 감속하여 롤 파쇄기를 회전시켜 수집된 매실 핵을 파괴하는 실험은 비교적 우수한 것으로 나타났다.

소형 배추수확기 개발

박성진 ( Seong-jin Park ),양규원 ( Kyu-won Yang ),김광심 ( Gwang-shim Kim ),조성윤 ( Sung-yoon Cho ),이종호 ( Jong-ho Lee ),김혁주 ( Hyuck-joo Kim ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2

배추는 재배지에 따라 노지배추, 고랭지배추, 시설배추, 재배시기에 따라 봄배추, 여름배추, 가을배추, 겨울배추로 분류된다. 생육기간은 약 75~90일, 저장 기간은 약 60일 정도이며, 기상상황에 따라 작황의 변화가 심하다. 때문에 수급 조절이 어려워 가격의 등락이 크다. 통계청 자료에 따르면 국내에서 생산하는 엽채류 중 배추의 재배면적은 61.2%, 생산량은 80.2% (15년도 기준)로 비중이 가장 높은 작물이다. 그런데 전체 생산량의 94%가 재배면적 0.5 ha 미만의 농가에서 생산되며, 중산간 지형면적이 많아 배추의 분류와 재배 지역별 두둑간의 거리가 표준화가 되어있지 않다. 때문에 기계화 작업이 어려워 임작업에 의한 수확이 주로 진행된다. 배추수확작업은 4~5명이 조를 이루어 배추의 절단, 포장, 이송, 적재의 공정과정을 거친다. 작업자세의 위험부담을 평가하는 OWAS, RULA, REBA의 지표 모두에서 작업자세를 개선할 것을 권고할 정도로 배추수확은 노동의 부담이 크다. 이로 인해 농가에서 인력을 구하기 힘들고, 인건비가 높아 포전거래를 하는 농가가 많다. 이에 농촌진흥청에서는 농가의 수익 증대를 위한 기계화사업을 진행 중이며, 표준영농교본에 따라 전국 농가의 재배형식 표준화 사업을 진행 중이다. 본 연구에서는 배추의 수확과정 중 절단 작업에 사용할 소형 배추수확 요인시험기를 제작하여 시험을 실시하였다. 시험결과 주행속도와 배추 끌어올림 속도의 불일치, 절단부에서의 배추의 절단자세 불량 등으로 인하여, 과절단 혹은 뿌리가 미절단 되는 현상이 발생하였다. 향후 배추수확기의 주행부 및 각 구동부, 예취부를 개선하여 우리나라의 소규모 배추 수확에 필요한 배추수확기를 개발할 예정이다.

소형 배추수확기 개발을 위한 수확부 요인 시험

박성진 ( Seong-jin Park ),양규원 ( Kyu-won Yang ),모하마드알리 ( Mohammod Ali ),김혁주 ( Hyuck-joo Kim ) 한국농업기계학회 2018 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.23 No.2

기존의 연구(2018 ISMAB 발표, 2018. 5. 29)에서 제작된 배추수확기의 현장 실험 결과, 배추의 인발과 절단 상태가 양호하지 못하였다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 스핀들을 이용하여 배추를 뽑아 올린 후, 이동하는 배추의 뿌리를 스핀들 위에서 곧바로 절단하는 요인시험을 진행하였다. 요인시험 장치는 이전 배추수확기의 수확부 프레임을 베이스로 활용하여 스핀들을 장착하고 벨트의 위치를 수동으로 조정할 수 있도록 하였다. 원형 절단 날은 스핀들 위의 다양한 위치에서 높이와 각도를 조절할 수 있도록 하였다. 시험 시료는 3D 프린트로 제작한 모형 배추(대, 중, 소)와 뿌리가 온전한 실제 배추를 이용하였고, 실제 수확상황과 유사하게 시험을 진행하였다. 요인시험 결과 원활한 인발작업을 위한 인발용 상단벨트의 적정위치를 찾았다. 상단벨트는 스핀들과 많이 겹칠수록 인발작업에 유리한 결과를 나타내었다. 또한, 인발된 배추의 원활한 이송을 위해서는 스핀들의 수평각도가 작을수록 유리하였다. 한편, 칼날의 위치는 스핀들의 윗면과 평행을 이루고 또한 가까울수록 유리하였다. 그러나, 인발용 상단벨트의 위치가 스핀들에서 멀어질수록 인발작업이 어려웠다. 이는 배추는 뿌리가 짧은 천근성으로 절단전 배추의 파지가 불확실한 경우 인발이 되지 않고 뒤로 또는 앞으로 넘어지는 현상이 많기 때문이다. 또한, 스핀들의 빗면 위에서 배추의 뿌리가 절단되는 동안 원형 절단 날이 휘는 현상이 나타나고, 스핀들의 끝단에서 배추뿌리 인발이 완료됨과 동시에 배추가 튀어올라 절단시의 자세가 나빠지는 등의 문제가 발생하였다. 따라서 스핀들의 빗면을 이동하는 배추의 뿌리를 적절히 절단하기 위해서는, 배추의 몸통을 조기에 파지할 수 있는 별도의 인발 보조장치가 필요하며, 배추뿌리의 절단시 배추의 자세를 칼날과 직각되게 유지할 수 있도록 스핀들 각도, 칼날의 위치와 각도, 상단벨트의 위치와 속도 등을 조정할 필요가 있는 것으로 판단되었다.

순천 매실의 물리적 특성 분석 및 씨 분리 요인 실험

구현모 ( Hyunmo Koo ),양규원 ( Kyu-won Yang ),김광심 ( Gwang Shim Kim ),이정두 ( Jeong Du Lee ),공효주 ( Hyo Joo Kong ),조성윤 ( Seong Yoon Cho ),배영환 ( Yeong Hwan Bae ),최병민 ( Byoung-min Choi ),김혁주 ( Hyuck Joo Kim ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2

최근 매실(Prunus mume, Japanese apricot) 산업은 재배면적 및 생산량의 증가와 소비자 선호도 하락에 의해서 위축되고 있는 상황에 직면해있어서 매실 가공산업 육성을 통하여 소비를 촉진할 필요가 있다. 효율적인 매실가공을 위해서는 우선 자동화된 매실씨 분리 시스템의 개발이 필요하므로, 본 연구에서는 매실씨 분리시스템 개발의 첫 단계로 매실의 물리적, 기하학적 특성을 분석하고 씨 분리 요인실험을 실시하였다. 옥영 품종에서 매실의 무게와 기하학적 크기의 관계를 분석한 결과 매실의 무게는 매실의 단경과 가장 밀접한 상관관계를 나타냈다. 원형 봉을 이용한 매실씨 분리 실험에서 봉 끝 부분이 오목한 것이 편평한 것보다 성능이 양호했다. 완숙한 매실의 씨분리에서 약해진 과육 경도 때문에 씨가 외과피를 관통하지 못하고 매실 내부에서 회전하는 현상도 발생하였으므로, 익은 매실의 씨 분리에 대처하기 위해서는 매실 아래 부분의 외과피를 일부절개하여 씨 배출구를 마련해 줄 필요가 있다. 매실씨 분리 봉에 칼날을 부착하여 씨 분리와 과육절단 작업을 동시에 하는 실험을 실시하였다. 상부외과피 관통, 하부외과피 관통 및 과육 절단 과정으로 진행되었다. 각각의 상태에서 필요한 힘은 4.93 ± 3.00, 14.28 ± 5.18 및 7.48 ± 1.56 kgf으로 측정되었다. 씨 분리 과정에서 봉 단면적과 내과피에 부착된 섬유질의 영향으로 과육손실이 발생하였다. 직경 8 mm의 봉으로 씨 분리를 실시한 경우, 씨 분리 전의 매실 무게와 씨 분리 후의 과육 무게 비율은 옥영, 청축 및 남고 품종에서 각각 65.4 ± 5.7, 66.4 ± 4.4 및 70.6 ± 5.4%이었다.

매실 씨 및 과육 분리기 개발 및 연구

박우준(Woo-Jun Park),양규원(Kyu-won Yang),김혁주(Hyuck-Joo Kim),이상윤(Sang-Yoon Lee),정보라(Bo-RA Jung),김정실(Jung-Sil Kim) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.2

매실 장아찌를 만들기 위해서는 매실 세척, 소금물 침지, 씨 및 과육 분리, 불순물 제거, 설탕 절임의 과정을 필요로 한다. 대부분의 농가에서 매실 씨 및 과육 분리 작업이 수작업으로 진행되어 이에 많은 노동력을 필요로 하며 이로 인해 매실 장아찌의 가격이 비싸다. 이를 해결하기 위해서 자동식, 반자동식 매실 씨 및 과육 분리기를 설계 및 제작하였다. 설계 과정에서 일반 매실과 소금물 침지 매실 간의 물성 비교, 매실의 자세와 칼날 종류, 형태에 따른 최대 압축력 및 회수율을 비교하였고 제작 후 현장 시험을 통해 작업성능을 파악하였다. 그 결과, 매실에 드는 힘을 최소로 하기 위해서 자동식 기계의 경우 매실을 180도로 정렬하고 6개의 역방향 칼날을 사용하였다. 그리고 반자동식 기계의 경우 매실을 180도로 정렬하고 6개의 칼날을 사용하였다. 앞선 조건에서 과육 회수율은 각각 68%, 57%의 과육 회수율이 나타났으며 작업성능은 각각 80kg/h, 62kg/h로 나타났다. 본 연구 결과를 통해 매실 장아찌 작업공정의 기계화를 통해 기존에 비해 노동력 절감이 이루어지고 이를 통해 매실 장아찌의 시장가치를 높일 수 있을 것으로 판단된다. The production of plum jangachi requires the cleaning of plums, immersion in saltwater, separation of seed and pulp, removal of impurities, and addition of sugar. In most farms, the separation of plum seed and pulp is carried out manually, requiring considerable labor, which is why plum jangachi is expensive. To solve this problem, this study designed and manufactured automatic, semi- automatic plum seed and pulp separators. During the design process, the characteristics were compared, and the machine power was determined through on-site test after manufacture. As a result, automatic machines used plums 180° arrayed and six reverse-edged blades, semi-automated plums 180° arrayed, and six blades, each with a 68% and 57% pulp recovery rate and a machine power of 80 kg/h and 62 kg/h respectively. Overall, the mechanization of plum processed food will reduce labor and increase the market value of plums compared to the previous method.

케나프를 이용한 펠릿 제조 및 연료 특성 분석

박우준 ( Woo-jun Park ),김명신 ( Myeong-sin Kim ),국효혁 ( Hyo-hyeok Kook ),양규원 ( Kyu-won Yang ),김혁주 ( Hyuck-joo Kim ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2

최근 기후변화에 대응하기 위한 탄소중립 기술개발에 대한 관심이 크게 높아졌으며, 농업분야에서도 바이오매스를 활용한 에너지화 연구들이 진행되고 있다. 바이오매스를 활용한 연료 중 펠릿은 저렴한 가격, 취급 용이성 등의 장점을 가져 바이오에너지 중에서 많이 사용되고 있다. 다양한 바이오매스 자원 중에서 케나프는 경작지 1헥타르의 면적은 재배 한 주기 동안 대기 중 약 30~40톤의 이산화탄소를 흡수할 수 있다고 알려져 있어 바이오에너지 작물로서 크게 주목받고 있으며, 미이용산림자원은 현재도 많은 양이 에너지로 활용되고 있다. 본 연구에서는 목질계 바이오매스인 케나프와 미이용산림목재를 이용한 바이오매스 연료를 제조할 수 있는 펠렛기를 제작하여 펠렛 제조 성능과 제조된 펠렛의 연료적 특성을 분석하였다. 공시재료로는 케나프와 미이용 소나무 유래 목분을 사용하였으며, 혼합비율을 5:5, 6:4, 7:3, 8:2, 9:1, 10:0으로 6가지로 구분하였고, 펠렛 원료의 함수율은 10, 15, 20 %(w.b.)로 조성하여 펠렛을 제조하였다. 펠릿은 10kW급의 펠릿 제조기를 통해 제조하여 시간당 제조된 펠릿의 양을 측정하여 펠렛기의 작업성능을 분석하였다. 또한, 제조한 펠릿의 품질을 알아보기 위하여, 겉보기밀도, 함수율, 발열량 및 연료의 공업분석(휘발분, 회분, 고정탄소 등)을 실시하였으며 펠릿의 품질기준은 국립 산림 과학원 고시 목재펠릿 및 환경부 고시 바이오 고형연료 품질기준으로 펠릿의 등급을 산정하였다. 시험결과, 제조된 펠릿의 겉보기밀도, 함수율, 발열량등을 측정한 결과 겉보기밀도의 경우 약 1000kg/m3, 함수율 약 6%, 발열량 약 4,500kcal/kg으로 나타났으며 회분 함량이 4.9%로 다른 소재의 펠릿보다 낮은 수치임을 확인하였고 국립 산림 과학원 고시 펠릿의 등급을 기준으로 펠릿의 등급을 측정한 결과 겉보기밀도, 함수율, 발열량, 회분에서 1등급이 되는 것을 확인하였다.

자주식 배추수확기 개발을 위한 보행형 예취부 시험 장치 제작 및 성능평가

박우준 ( Woo-jun Park ),이상윤 ( Sang-yoon Lee ),양규원 ( Kyu-won Yang ),김혁주 ( Hyuck-joo Kim ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1

배추는 한국의 대표적인 음식 중 하나인 김치의 주재료로 가장 많이 소비되고 생산을 하는 채소이다. 하지만 높은 소비에 비해 재배 과정은 대부분 인력에 의존하고 있어 기계화율이 매우 낮은 상태이다. 특히, 가장 많은 노동력과 시간이 요구되는 수확 과정에서는 더욱 기계화 및 자동화 시스템이 절실한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 자주식 배추수확기 개발을 위해 보행형 배추 예취 장치를 제작하고 현장에서 배추를 절단하기 위한 예취부 내 회전날의 속도, 가이드 플레이트의 각도 및 위치를 제어하여 성능을 평가하였다. 또한, 지역의 환경 조건에 따른 피복 비닐 유·무를 고려하여 수확 시 동시에 피복 비닐을 제거하는 장치를 추가로 구성하여 실험을 수행하였다. 시험 결과, 절단높이 10 mm, 자세는 수평, 주행속도는 0.2 m/s로 고정하고 회전날의 속도를 300, 350 rpm으로 설정하여 각각 20포기의 배추를 예취하였을 때 절단 성공률은 300 rpm에서 85%, 350 rpm에서 90%로 나타났다. 또한, 가이드 플레이트 위치에 따른 절단 평가에서는 절단 높이와 자세는 이전 실험과 같고 가이드 플레이트 위치는 칼날 중심을 기준으로 0, 75, 150 mm로 설정하였다. 각 위치에 따른 각도는 0, 5, 10°로 설정하였다. 절단 결과, 0 mm의 플레이트 위치에서 0, 5도 각도로 절단 하였을 때 뿌리 절단이 가장 양호한 것으로 나타났고 75, 150 mm와 같이 칼날 중심에서 거리가 멀어질수록 절단상태가 불량했다. 또한 0, 5, 10도의 각도에서는 각도가 커질수록 뿌리 절단 결과가 좋지 않은 것을 확인할 수 있었다. 마지막으로 피복 비닐 제거를 하면서 배추 예취를 평가하는 시험 결과에서는 피복 비닐이 없었을 때 보다 조금 낮은 성공률인 300 rpm에서는 85%, 350 rpm에서는 80%의 결과를 나타내었다. 작업 시 칼날하단 지지부가 피복 비닐에 걸리거나 두둑 속으로 파묻혀 작업을 할 수 없는 상황이 발생되어 조금 낮은 확률로 절단된 것으로 판단된다. 추후, 비닐 절단 후에도 지면상에서 칼날 하단 지지부의 위치가 지면상에 유지 할 수 있는 장치를 개발할 필요가 있다.

시뮬레이터를 이용한 배추수확 요인시험

박성진(Sung-Jin Park),이상윤(Sang-Yoon Lee),박우준(Woo-Jun Park),양규원(Kyu-Won Yang),모하모드 알리(Mohammod Ali),김혁주(Hyuck-Joo Kim) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.12

본 연구에서는 배추 수확 요인시험을 위한 시뮬레이션 장치 및 모형 배추를 설계 및 제작하였고, 시험을 통해 3D 프린트로 제작한 모형 배추와 실제 배추의 결과를 비교 및 분석하였다. 이론분석을 통해 작업속도 0.15 ㎧ ~ 0.2 ㎧, 이송 벨트 각도 25° ~ 35° 일 때, 이론적 이송 벨트의 적정 이송 속도는 작업속도보다 1.11 ~ 1.22배 빨라야하는 것으로 계산되었으나, 인발 및 뿌리 절단 시험에서 적정 이송 속도는 1.8배로 나타났다. 이때, 모형은 뿌리의 절단 저항으로 인해 평균 11 ~ 13° 기울어진 각도 및 기준보다 11 ~ 16 ㎜높은 위치에서 절단되는 결과가 나타났다. 실제 배추의 경우, 평균 절단각도가 1°로 적절한 절단각도를 보여주었지만, 적정 절단 평균 16 ㎜보다 높은 평균 19 ㎜, 표준편차 11 ㎜, 위치에서 절단되었다. 이송 시험 결과, 이송 벨트가 모형 배추의 적정 파지 범위를 파지하면 대형에서 소형까지 60 ~ 80 % 정도의 이송률을 보여주었다. 실제 배추는 유사한 크기의 모형 배추 시험과 같은 조건에서 30개의 배추 중 25포기가 목표지점까지 이송되었다. This study designed and manufactured a simulator and a model Chinese cabbage for the cabbage harvest factor test. Subsequently, the results of harvesting for the 3D printed model Chinese cabbage and the actual Chinese cabbage were compared and analyzed. Moreover, with a working speed of 0.15 m/s to 0.2 m/s and a conveying belt angle of 25 to 35 degrees, it was theoretically calculated that the proper conveying speed of the conveying belt should be 1.11 ~ 1.22 times the working speed. Similarly, the proper feed rate was found to be 1.8 times the working feed rate. In addition, the model was cut at an average angle of 11 ~ 13° and 11 ~ 16 ㎜ higher than the standard due to the cutting resistance of the root. The average cutting angle was 1° for the actual Chinese cabbage, which is usually deemed an appropriate cutting angle. However, the inner leaf was damaged in 5 out of 8 Chinese cabbages used for the test as the cabbages were cut at a position higher than the appropriate cutting height. The result of the conveying test showed that when the conveying belt grips within the proper gripping range of the model cabbage, the result was a conveying rate of about 60 to 80% for large to small cabbages. Since the Chunkwang cabbage is similar in size to the small model, the conveying test for the Chunkwang cabbage was carried out under the same conditions as the test conditions of the small model. In the case of actual Chinese cabbage, 25 out of 30 Chinese cabbages were conveyed to the target point under the same conditions as the model cabbage test of similar size.

배추수확기용 이송장치 거동 해석

김명신 ( Myeong-sin Kim ),박우준 ( Woo-jun Park ),박성진 ( Seong-jin Park ),양규원 ( Kyu-won Yang ),김혁주 ( Hyuck-joo Kim ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.1

배추는 한국에서 대표적인 김치의 주재료로 이용되고 있으며 1인당 연간 소비량은 37kg 수준으로 전체 채소 소비 비중 중 유일하게 30%를 넘는 것으로 나타난다. 하지만 배추는 높은 소비량을 가짐에도 불구하고 재배 과정은 대부분 인력에 의존하고 있어 많은 노동량이 요구되는 수확과정에서 기계화 시스템이 절실하다. 따라서 본 연구에서는 동역학 해석 프로그램을 이용하여 설계한 배추수확기용 예취·이송 장치부의 거동을 해석하였다. 해석을 위하여 실제 장치를 3D로 설계한 이송부 롤러, 스프링, Flexible Shell Belt, Dummy Frame 등으로 모델링하였고 추가적으로 배추 모델과 Ground 등으로 구성하였다. 동역학 해석 프로그램인 RecurDyn을 활용하여 설계한 배추수확기 이송장치부의 원활한 배추 이송에 필요한 벨트의 이송속도와 벨트-배추 접촉 부분의 응력을 예측하였다. 또한 계산 결과 예측된 응력값, 이송벨트와 배추 간의 접촉 면적 및 마찰계수를 설정하여 이송 중인 배추의 벨트 이탈 여부를 확인하였다. 배추 수확작업시의 기체의 주행속도는 0.2m/s와 0.15m/s, 지면과 이송부 각도는 25°, 30°, 35°로 설정하여 총 6가지 경우를 설정하였고, 배추 무게는 2.6kg로 설정하여 벨트의 각 텐셔너와 롤러 사이 7부분에서의 응력을 계산하였다. 해석결과, 벨트의 이송 속도는 기체의 이송속도 0.15m/s, 각도 25°일 때 최소값 0.166m/s로 계산되었으며 기체의 이송속도 0.2m/s, 각도 35°일 때 최대값 0.244m/s로 계산되었다. 이에 따른 벨트 구동풀리의 회전속도는 4.6 rad/sec 이상으로 유지되어야 한다. 벨트에 걸리는 응력은 기체의 이송속도 0.2m/s, 각도 30°를 유지하는 경우 투입구에서 최대 값 1.5N/mm2, 배출구 직전에서 최소값은 0.25N/mm2로 계산되었다. 계산된 응력값과 접촉면적 및 배추-벨트간 마찰계수를 이용하여 계산된 배추에 작용하는 벨트의 수직 마찰력은 110 N 이상으로 나타나, 수확후 이송시 벨트의 배추 파지력은 충분하다고 판단되었다.

케나프 및 미이용 목재를 이용한 펠릿 연료 특성 및 소요동력 분석

선성미 ( Seong Mi Sun ),선강호 ( Gang Ho Seon ),김인서 ( In Seo Kim ),김종환 ( Jong Hwan Kim ),김명신 ( Myeong Sin Kim ),박우준 ( Wo Jun Park ),이지석 ( Ji Suk Lee ),양규원 ( Kyu Won Yang ),문병은 ( Byeong Eun Moon ),김혁주 ( Hyuc 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2

최근 석유 및 석탄과 같은 화석에너지의 사용 증가로 인해 지구온난화의 영향으로 탄소중립에 관심이 높아지고 있다. 화석에너지를 줄이는 방안으로 안정적인 열량 공급이 가능한 바이오매스 펠릿 연료를 이용하는 방법이 있다. 이 중 케나프는 탄소 저감이 뛰어난 에너지 작물로 평가받고 있으며, 미이용 목재도 화석연료 대체용으로 많이 이용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 목재와 케나프 등 바이오매스를 효율적인 탄소중립형 연료로 이용하기 위한 펠릿을 제조하면서 소요동력 및 펠릿 품질을 분석하였다. 또한 케나프와 미이용 목재를 혼합한 원료의 연료 효율을 향상시키기 위해 원료의 반탄화 작업을 실시하여 펠릿을 제조하여 비교하였다. 원료의 혼합비율은 케나프와 폐목을 각각 0:10, 5:5, 10:0으로 구분하고 함수율은 약 15%의 조건으로 설정하였다. 반탄화 작업은 반탄화 제조기를 이용하여 250℃의 조건에서 4시간 가열하여 실시하였다. 펠릿은 7.5 kW급 펠릿 제조기를 통해 제조하였고, 제조 시 회전수 및 토크와 소요동력을 측정하여 펠릿 제조 시의 압축력을 측정하였다. 펠릿 제조 시 토크 및 회전수를 측정하기 위하여 제조기 모터 구동부 측에 로드셀을 장착하여 펠릿 제조 시 작용하는 힘을 측정하였으며 회전수 측정은 비접촉식 타코미터를 이용하였다. 제조된 펠릿의 품질은 반탄화 및 비반탄화 펠릿의 발열량, 겉보기 밀도, 함수율을 측정하였으며, 품질 기준은 국립산림과학원 고시 목재펠릿과 한국에너지기기산업진흥회 비목재 펠릿 등급 기준을 활용하였다. 실험 결과, 로드셀에 의한 최대 토크 측정값과 평균 회전수는 약 105.4 Nm 및 300 rpm으로 측정되었으며, 제조된 펠릿의 밀도와 비교하였을 때 제조 시 측정 토크 값은 서로 비례하는 것으로 판단된다. 펠릿의 품질은 반탄화 및 비반탄화 펠릿 모두 국립산림과학원 고시 목재펠릿 기준에 적합한 것으로 나타났다. 또한, 반탄화 작업을 실시한 펠릿의 겉보기 밀도가 비반탄화 대비 약 15% 이상 높게 나타났으며, 발열량이 약 6,000 kcal 수준으로 일반 케나프를 사용한 펠릿에 비해 발열량이 평균 20% 이상 높게 나타났다. 따라서 케나프와 미이용 목재를 이용한 펠릿 연료의 품질은 기준을 만족하였으며, 반탄화 시 연료 효율과 밀도 향상이 가능한 것으로 나타났다.